铝电解范文

导语：怎么才干写好一篇铝电解，这就需求搜集收拾更多的资料和文献，欢迎阅览由好用生活网收拾的十篇范文，供你学习。

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要害词：铝电解 技能 出产功率

中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1672-3791,201302,c-0103-01

我国的铝电解技能始于上世纪50年代，铝电解技能打开到现在现已有了相当大的前进。我国的铝电解职业逐渐完善企业，许多铝电解企业也纷繁打开壮大。而铝电解技能并非能够垂手可得的把握，一旦在电解进程中，技能呈现失误那么就会引起许多的问题，轻则影响出产工序，重则下降了产品质量，乃至还有或许给企业诺言和口碑构成严峻影响，可见把握铝电解技能并合理运用对企业有着至关重要的作用。

1 铝电解出产根本状况

现在，我国许多工业产品制造涉及到铝产品的电解技能。而电解铝的首要来历是由一些氧化铝制造公司的氧化铝贮运体系经过转运的办法运至5000 t中心贮槽的，这些电解铝的原资料首要是要经过计量的，计量后才干由带式运送机直接运送电解车间三个日用新鲜氧化铝贮槽内以便运用，二系列电解出产进程中所运用的氧化铝都是由一系列新鲜氧化铝贮槽下部浓相运送体系运送至二系列日用新鲜氧化铝贮槽。新鲜氧化铝经电解烟气净化体系后成为载氟氧化铝，由力量进步机送入载氟氧化铝贮槽，再由超浓相运送体系送至每台电解槽的料箱内。

2 铝电解出产各技能挑选

在现代铝电解工业范畴，一般所运用的阳极组，许多都是供应都是来自于阳极拼装车间。出产进程中不行避免的会呈现残极，也便是从电解槽换下的残极，这些残极往往需求送到阳极拼装及残极处理车间进行相应的处理。相应的处理一般包含对残极组进行电解质整理一起还有残极压脱机及磷铁环压脱机处理。处理后的残极炭块还能够做为原资料进行运用，这种原资料一般是回来到阳极出产车间重复运用；首要对铝导杆按工艺要求进行处理后，然后与新阳极从头拼装成阳极组运用。出产进程中从残极上整理下来的电解质也是能够重复运用的，其工序如下：首要经残极处理车间的电解质破碎工段对其进行破碎，紧接着由轿车槽车送至两个电解厂房间的电解质贮槽，经过风动溜槽送到电解多功用机组东西小车料箱内，这样处理后的资料由多功用机组参加到电解槽壳面上作为换极时的掩盖料。在铝电解加工进程中所运用的直流电能，均是来自间隔比较近的整流所，这种直流电也要经过相应的衔接母线才干导入串联的电解槽。在电解车间出产出来的液态原铝产品，并不能随意处理，需求经过相应的办法才行，首要是由压缩空气构成的负压吸入真空出铝抬包，这之后就能够送往铸造车间进行加工。在铝电解技能发生到至今，技能一般选用以下办法：电解质体系未变但分子比有所调整，测验增加增加剂；槽型有自焙和预焙两种。电流,或单槽出产率逐渐加大，现在最大至500 ka；槽电压下行,曾上行，最低低至3.75 V,阳极开槽、阴极异形、三场操控等；电流密度逐渐升高，正向1 A/cm2迫临；电流密度逐渐升高，最高到达12000 kWh/TAI，阳极效应系数逐渐下降，最低低于0.01，当量CO2排放显着下降；槽寿数、磁场操控水平、机械化、主动化程度大起伏改进

2.1 电解槽的挑选

电解车间的铝电解槽能够说是电解铝厂出产中的中心设备，因为铝电解槽的技能水平在很大程度上就能够代表铝厂的技能水平。近年来伴跟着电解槽容量的不断增大，电流所发生的磁场会对槽内熔体的活动及动摇发生较为剧烈的影响，这样就构成了槽内电热状况变的较为杂乱。因而，选用科学、合理、得到的数学模型来研讨热、电、流体力学，然后剖析电解槽的安稳功用，假如电解槽采纳妥当，那么就能够很好的确保电解的技能目标。

电解多功用机组在电解车间许多设备中的方位和不行忽视。原因在于电解出产的根本操作除电解槽打壳加料、效应加工等外，剩余的工艺操作均需求电解多功用机帮忙。所以，选取质量牢靠数量合理及功用齐备的电解多功用机组十分要害。因为它能够确保电解铝出产的正常进行，然后前进作业功率，下降工人劳动强度，改进作业环境，削减工程出资。

别的，作业人员要常常查看电解槽面料的状况，发现面料有起鼓渗漏等状况时，应及时修补，以防电解槽被腐蚀，忽然发生电解液丢失事端。在正常出产状况下，每天电解液蒸腾和带出的量根本上是共同的。若发现电解液丢失较多时，就应该查看是否电解槽走漏，应及时修补。平常，还应常常留意查询电解槽侧和电解槽焊口处有有无溶液分出。当发现有结晶时，即标明此处面料或电解槽处有针孔，应进行修补。

2.2 母线规划计划

电解车间的电解槽周围，因为母线及内部的电流会在熔体中发生磁感应，这种磁感应强度不安稳，它会与熔体中的电流会彼此作用以发生电磁力，也便是这种电磁力才干导致了熔体的活动、铝液拱起以及铝液、电解质界面的动摇等许多问题。过快的熔体活动会严峻冲刷炉帮乃至损害侧部炭块。而界面的变形以及动摇都能够加重电解质中溶解铝与阳极底部二氧化碳的反响，下降了电流的运用功率，一起，又导致了电解槽极距的不安稳，即电解槽出产的不安稳。当时许多企业遍及把满意磁流体安稳性的要求作为评判电解槽母线规划好坏的最重要的规范；也便是咱们一般所说的母线的规划，这不只仅是核算磁感应强度的问题，而是要进一步研讨在电磁力作用下熔体的安稳性，然后确保电解槽的安稳出产。依据磁流体安稳性来剖析和优化规划母线装备，除了能供应杰出的出产安稳性之外，还有必要满意以下相应的经济学和安全性的要求。

2.3 铸造、阳极拼装及残极处理技能

铸造车间一般状况下具有桥式起重机、铝坚持炉、铸造机组等铝电解设备。因为我国国产铝锭接连铸造机组技能水平有限，因而在产能上较低，一起也影响着铸锭质量，所以我国国外铝锭接连铸造机组假如作为微型企业的出产设备还尚可，根本能够满意其作业性质的需求，可是假如运用到大型铝厂，那么就或许因为产能、质量、机械毛病等问题无法满意企业的需求。因而，我国的大型铝厂首要进口国外的铝锭接连铸造机组。铝锭接连铸造机组作为一个组合式设备，假如一台机械发生毛病，那么就会导致整个铝锭接连铸造机组无法进行出产运用，即所谓的“牵一发而动全身”。所以我国有必要要从国外引入先进的铝锭接连铸造机组，一起出产车间要有备用的铝锭接连铸造机，作为应急设备。

经过以上的研讨剖析，经过对电解技能的合理选取将大大前进铝电解的出产进程，大大削减产品的原资料的糟蹋、大大前进企业的影响水平、大大前进企业的归纳实力。

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1.因为预焙块质量的不合格构成氧化然后发生碳渣。预焙碳块是由石油焦、沥青焦、沥青经过破碎、煅烧、配料、混捏等工序烧制而成，假如选用的原资料及工艺不合乎要求就会产出不合格的碳块。如：耐压强度低、空位度大、杂质大等，然后导致阳极的氧化和碳粒在阳极外表的掉落进入电解质中构成碳渣，有时会构成掉块和裂缝，在电解质的冲蚀和洗刷下，构成碳渣。因为碳块质量而引起的碳渣是出产中碳渣构成的首要原因。

2.二次反响生成游离的固态碳。铝电解进程中的二次反响，不只下降电流功率，而且还带来另一方面的晦气的影响，即溶解在电解质溶液中的铝将阳极气体中的CO2和CO复原C，在电解质溶液中构成纤细的游离态碳渣。

其反响有两种：

第一种反响为，在电解质的溶液中溶解的铝与CO2反响生成CO，而CO又与AL反响生成C，即：

2AL,溶解＋2CO2=AL2O3＋3CO,1

2AL,溶解＋3CO=AL2O3＋3C,2

第二种反响为，电解质中的铝直接将CO2复原成C，

3AL,溶解＋3CO2=2AL2O3＋3C,3

在上述两种反响中反响,3关于在铝电解质中生成碳渣的作用，比反响,2的作用要大，但这两种反响所发生的碳渣，不是电解质溶液中发生碳渣的首要原因。

3.阴极碳素内衬的冲蚀掉落

在铝电解进程中，阴极碳素内衬的掉落和碎裂是铝电解溶液中发生碳渣的又一来历。铝电解槽发动后因为钠的浸透，电解质溶液和铝液的腐蚀和冲刷，阴极碳素内衬不久就会发生掉落，钠的对阴极碳块的进入，是引起掉落的首要原因，钠的进入使碳块内部发生应力，导致碳块体积胀大，并变得疏松多孔，然后掉落构成碳渣。

二、碳渣对电解进程的损害

1.铝电解溶液中的碳渣，导致电解质的电阻增大，其成果构成电解质电压降的升高，增加铝电解出产的电能耗费。据具有关专业人士报导，当铝电解质溶液中的碳渣含量到达1%,分量时，电解质导电率约下降11%，由此可见碳渣对电解质的导电率的晦气影响是极为显着的，碳渣的颗粒越小，对下降电解质的导电率的作用越大。

2.铝电解质溶液中的碳渣导致热槽发生，当电解质中的碳渣堆集到必定浓度时，因为比电阻的增大，必定构成电介质电压降升高，然后使电解槽南北极间的电能收入额定增加，关于槽作业电压和其它技能条件支配正常的电解槽来说，南北极间因为电解质溶液含碳，导致其电压升高而增加的这部分电能收入不为电解进程一切必要；其仅有的耗费途径是转化为热量释放出来，成果引起电解质溶液过热，槽温上升，发生热槽，这样对电解出产是极为晦气的，不光构成电能的无谓耗费，一起会使电解槽的阴极遭到损坏，影响槽寿数，此外在处理热槽时，还耗费很多的氟化盐，故其损害作用是十分巨大的。

3.铝电解溶液中的碳渣构成电流丢失，当铝电解质溶液外表漂浮有很多碳渣时，碳渣将与碳素阳极和阴极组成电流通路，部分电流会直接经过碳渣进入阴极或侧部，而不能参加电解反响，构成侧部漏电，严峻时会构成侧部漏炉。

三、削减碳渣的途径

1.选用高品质的预焙碳块。在前面关于碳渣的来历中已评论，因为碳块质量的不合格构成碳粒掉落是发生碳渣的首要原因，在出产中运用质量不合格的碳块，无疑为碳渣的发生创造了有利的条件，因而选用高质量的预焙块是削减电解质溶液中碳渣的至关重要的办法。不光削减了碳渣的发生，然后安稳了出产，削减了工人的劳动强度，前进了电流功率，下降能耗，关于电解铝厂来说，在预焙块进厂之前就要进行严峻的质量检测方法，确保阳极碳块的质量。

2.选用优质的阴极碳块。与阳极碳素资料相同，阴极碳块的质量好坏对碳块的掉落程度有影响，在砌筑电解槽阴极时选用优质阴极侧部碳块和底部碳块能较有用地承受和反抗铝电解质溶液和铝液的腐蚀和冲刷，然后削减碳块的掉落，削减碳渣的发生。

3.在电解进程中选用低温操作。因为铝的二次反响也是发生碳渣的一个原因，所以在电解出产进程中就要削减二次反响的发生。在出产操作中要坚持低电压，低氧化铝浓度，低分子比，低温度高极距，然后确保电解出产在较低的安稳的温度下进行，前进了电流功率，削减了铝的二次反响丢失，然后削减了碳渣的生成。

四、定论

电解出产中只要选用优质的碳素资料，一起前进操作质量，尽或许削减碳渣的发生，才干获得杰出的经济技能目标。

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【要害词】铝电解槽;改造途径;破损原因

0.导言

现代铝电解槽改造从哪些方面着手，前期破损槽中存在的规划、施工质量、焙烧发动等问题，能够给改造的进程指引一个方向，这一向是咱们注重的要点。所以要细心探究电解槽改造途径，然后有用完结延伸槽寿数到达节能减排，增加效益的意图。

1.铝电解槽现状

二十世纪八十年代，因为国家提出的“优先打开铝”政策，使我国的电解铝工业得到了迅猛的打开。2000年，全国电解铝厂约130家，相当于世界其它一切国家的电解铝厂数量。2007年，我国电解铝产值已到达1318万吨，居世界首位，一起，电解铝技能获得了很大的打破。在大型预焙阳极电解槽的规划、制造和出产技能等范畴有了自身的大型铝电解技能体系，现在300KA至400KA以上的铝电解槽技能现已老练，到达世界先进水平，得到了遍及的运用。

大型铝电解槽投入出产，紧随而来的是而关于电解槽寿数问题，在160KA电解槽时期，全体槽寿数就比国外电解槽寿数短，现在该难题姑且存在。铝电解出产中，影响铝电解槽寿数的原因无非便是以下几点：即结构规划，槽内衬资料，筑炉和施工质量的问题，也有焙烧发动的办法、办法问题，更有电解槽前期办理和工艺要求问题。上述各个环节以及在此进程中的好坏，都会对槽寿数构成严峻影响。多年前，我国电解铝厂从国外引入了铝电解槽焦粒焙烧干法发动技能，将落后的铝液焙烧技能替代了。尽管焦粒焙烧并不是我国的常识产权技能，可是关于我国的电解铝厂而言应该算得上是技能上的前进。此外，运用铝电解槽焙烧技能，槽寿数并无显着前进。最早运用焦粒焙烧技能的是白银铝厂，而电解槽的寿数海上徜徉在1500天左右。这样不难看出，就现在国内电解铝厂而言，单单用焦粒焙烧干法来发动的办法，想到达前进铝电解槽的寿数的要求是不太实践的。另一方面也证明前进电解槽寿数是一个长时刻的、杂乱的工程。而不光是在石墨化和半石墨化的阴极炭块、硼化钛阴极涂层等技能运用上考虑。这些办法对电解槽的寿数改进有长处，但并不是根本办法。

综上所述，我国铝电解槽在大型化的进程中假如需求进行改造，前进设备运用年限和出产功率，就应该从槽的结构规划，内衬资料，筑炉和施工质量，焙烧发动的办法、办法以及发动后前期办理和工艺要求等各个方面上去研讨、去改进、去前进。

2.电解槽改造途径

2.1石墨化阴极的运用

阴极炭块是铝电解槽阴极结构的首要组成部分，在铝电解出产中起着阴极导电体的作用。其质量直接影响着电解槽的运用寿数和电能耗费，因而世界铝业界十分注重高质量阴极炭块的运用。这些年，国内也参阅和学习国外经历和技能，在阴极碳块方面加大了投入，科研上有了实质性的打开，获得了必定的成效，缩小了与国外的距离。阴极碳块电阻率的凹凸，决议了炉底压降的多少；阴极结构的差异，也直接影响运转中槽况的安稳，总归，阴极状况能直接反映电解槽的电耗水平。研讨和开发节能、长命型阴极碳块的含义是很显着的。

全石墨化阴极杰出的导电性、导热性、抗腐蚀性、抗热冲击、抗震性，该类电解槽具有以下长处：

(1)抗热震性好，钠胀大或电解胀大率很小，故热冲击和钠腐蚀不构成首要要挟。

(2)运用全石墨化阴极可大起伏强化电流，前进产能和延伸槽寿数。河南万基铝业二分厂15万吨电解槽选用全石墨化阴极后电流从300kA逐渐强化至335kA，2007年完结铝锭产值18.36万吨，增加产值3.3万吨，节省出资约2亿元以上。

(3)电解槽在运用石墨化阴极之后，能够强化电流，前进电流功率，到达增产节能的意图，电解槽运转也更安稳，而且这种作用随电解槽槽型越大越显着。而且全石墨化炭块的功用均匀，前期部分破损率低。

2.2优化工艺操控，改进槽平衡

电解铝职业，经过操控好电解槽的热平衡和物料平衡，获得好的技能经济目标和电解槽功用，才干到达抱负的效益。电解槽的热平衡是经过凋整电解槽的极距、能量输入来完结的。而电解槽的物料平衡是经过对氧化铝和AlF3的合理加料准则来完结,当然物料平衡以及热平衡直接是彼此配合，彼此相关的。操控电解槽物料平衡安稳(AlF3和Al2O3加料成份安稳)以及热平衡安稳(温度的安稳)是能够经过电解质初晶温度以及过热度的工艺操控来完结。除了浓度操控以及Al2O3加料的软件以外，如今已运用能够安稳地操控电解槽电解质分子比、电解温度的核算机操控软件。该软件监控着初晶温度下限、初晶温度上限和过热度。当然也能够分为初晶温度下限，初晶温度上限，电解温度下限，电解温度上限和过热度。而终究的意图是到达电解质成份的安稳和电解温度的安稳。电解槽热平衡和物料平衡状况的安稳对电解槽寿数是一个很好的协助，也是咱们寻求改造的一个途径。

3.改造进程中电解槽内衬破损剖析

广西宾客银海铝业有限责任公司330KA系列铝电解槽尽管才建成投产4年左右的时刻，在电解槽技改之路上已获得了很大的成果。其镶嵌式异型阴极电解槽的异型阳极创造、大型异形阴极铝电解槽焙烧发动办法运用和铝电解阳极极上料主动加料设备等都获得了国家专利。当然立异的进程中，电解槽内衬方面仍是存在许多问题的，比如以下几点：

3.1自行规划并投入运用的异型侧部碳块,原侧部和伸腿结构上进行整合，在运用进程中缺少完善的配套办理工艺

参阅电解槽内衬热平衡规划的根本原则，初期电解槽要求在侧部能敏捷构成必定厚度和形状的凝结电解质维护层，因为迄今没有任何资料能长时刻饱尝电解质和铝的联合腐蚀，都有必要借助于凝结电解质层(即槽帮)的维护。而来铝异型侧块，相较老工艺侧块而言，其一选用一般碳素原料，比起氮碳化硅复合块就存在原料上的下风；在内衬应力方面，全体侧块槽因其结构愈加紧凑，少了周围糊伸腿的缓冲，热胀大和钠浸透所引起的胀大更简单发生，然后导致前期漏炉和大修槽阴极拱起的现象较多。其二，工艺操作和办理上需进一步的总结和完善，这样才干削减侧块被腐蚀开裂的状况发生。

3.2异型阴极的运用和改造

异型阴极的广泛运用，其能够规整电流，高原料炭块的腐蚀速率显着比较低，同一技能条件下运用寿数长。可是在运用异型阴极的时分，要全面考虑整槽结构和规划，考虑多项平衡原理。

4.结束语

经过立异改造，延伸铝电解槽寿数可获得显着的经济效益和环保效益，近年来铝职业对槽寿数一向有着这样的说法，即2000天以上能够承受，3000天以上是根本要求，6000天以上是奋斗方针。本文对过对电解槽现状，引出电解槽改造途径，一起也在改造进程中的破损状况进行剖析，期望能对业界同仁有所协助。

【参阅文献】

［1］贾新武，李劼，脱鹏.李贺松铝电解槽阴阳极热力剖析仿真研讨[J].金属资料与冶金工程,2011,(2).

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【要害词】铝电解槽；寿数；影响要素

中图分类号：P618.45 文献标识码：A 文章编号：

前语

文章详细的介绍了影响铝电解槽寿数的要素，经过对这些要素进行剖析，并结合自身实践经历和相关理论常识，提出了延伸铝电解槽寿数的办法与办法。

二、影响铝电解槽寿数的要素

1.电解槽缺电

因为电力供应缺少或限电和系列发生严峻设备事端(如机组供电体系)等意外事端原因构成铝电解槽缺电现象的发生，导致电解槽被逼停槽，构成阴极炭块发生细微裂纹、扎固糊缩短发生裂纹等前期破损的现象。

2.阴极炭块质量

阴极炭块是槽内衬砌筑资料中最要害的资料，它的破损系数对槽寿数起决议性作用，而破损系数自身随电流密度和温度而改变。阴极炭块发生水平裂纹和笔直裂纹是电解槽前期破损的首要原因，特别是有水平裂纹的炭块，其担负的电流比例会显着削减。一般来说，石墨化程度高的炭块生成裂纹的或许性较小，石墨化程度低的炭块生成裂纹的或许性较大；假如加之停槽今后槽内衬降温速度过快，也会加重槽内衬阴极炭块破损。因而，选用三侧部炭块质量在铝电解槽上运用不同石墨化指数的侧部炭块，对侧部的腐蚀也不同，高石墨的侧部炭块具有抗钠腐蚀强，导热性大等长处。在电解槽出产初期，因为具有高导热性，使槽内热量简单散出，易快速构成炉帮，维护侧部炭块；反之，会构成槽出产初期无炉帮，电解质腐蚀侧部炭块构成侧部漏炉。再有侧部炭块在出产进程中，因为成型、焙烧、加工等影响，会构成侧部炭块部分麻面，显气孔率大，体积密度下降，也会加速电解质的腐蚀速度，构成侧部的前期破损。

3.焙烧和发动对电解槽寿数的影响

电解槽寿数其实便是电解槽内衬的寿数，确保电解槽炭素内衬没有缺点，是延伸电解槽寿数的要害，可是要确保炭素内衬没有缺点是十分困难的。相关资料和出产实践标明电解槽炭素内衬的缺点大多是在电解槽焙烧发动和运转初期构成的。这些缺点的存在和打开，如裂纹的进一步扩展，各种孔洞的加深等，很简单构成一个渗漏通道，使高温合金液和电解质渗漏至槽底，腐蚀保温层，构成槽底上抬，或腐蚀阳极钢棒，构成漏炉或其他事端，终究导致电解槽被逼停槽大修。当电解槽内衬资料选定后，电解槽的焙烧质量是影响电解槽寿数的要害要素。实验标明，运用大致相同的槽内衬而槽寿数不同的原因，电解槽焙烧的不均匀性或许是一个首要要素。电解槽焙烧杰出的规范是：以足能避免阳极资料发生热应力的低速度把炭素资料加热到电解槽的操作温度；使阳极外表加热的温度梯度最小，以避免在外表上发生热应力；确保悉数生糊区的沥青的热解速度，以使焙烧糊具有最佳特性。不管是热法焙烧仍是烘干法焙烧，都不能对电解槽侧部内衬资料进行很好的焙烧，所以对电解槽侧部的焙烧实践是在发动时进行，因而发动对电解槽寿数也有必定的影响。

4.筑炉施工质量

筑炉施工人员对槽底保温结构不行注重，在施工进程中偷工减料，保温砖铺设不严密，氧化铝层厚度不行，致使槽内衬等温线下移，保温资料的功用被损坏，槽底部保温作用变差。阴极炭块拼装质量欠好会构成焙烧时阴极电流散布不匀或简单发生阴极钢棒过热与红棒现象。筑炉荫蔽工程施工者责任心不强，使浸透到阴极炭块底部的电解质、铝液构成通道，一方面保温资料受腐蚀，热传导增加；另一方面在钢棒外表构成铁铝酸，终究从阴极棒孔漏出。扎糊缝是电解槽的单薄部位，施工质量欠好，特别是周围糊分层、立缝毛边、交叉点不密实、过扎等，都对槽内衬前期破损发生较大的影响。

5.出产办理

当时面的各种条件确认后，槽寿数的长短直接由正常出产时的办理所决议，假如办理到位，对内衬在焙烧发动时所发生的某些缺点起到补偿作用，可延伸槽寿数，相反有或许会使内衬缺点扩展，对槽寿数晦气。正常出产时的办理一方面应建立规整的炉膛，规整的炉帮能够维护电解槽内衬不受高温电解质的腐蚀，还能够前进电流功率。另一方面要维护好石墨料室，石墨料室是精铝槽操作最频频和最易坏的部分，在必定程度上也能够说石墨料室的寿数决议了电解槽的寿数。

三、延伸铝电解槽寿数的办法与办法

1.优化电解槽阴极内衬资料

,一碳化硅一氮化硅复合资料的运用

碳化硅一氮化硅复合资料绝缘内衬，人们也称其为氮化硅结合的碳化硅绝缘内衬。它具有杰出的机械强度、抗高温电解质腐蚀功用和较高的高温电阻率，能满意铝电解槽对高温电解下侧壁资料的特性要求。，碳化硅一氮化硅复合资料在归纳功用上具有很大的优越性。不光抗氧化才干、抗腐蚀才干好，而且在具有较高电阻率的一起，还具有较好的导热才干，有利于电解槽的侧部散热，较好的构成炉帮，维护电解槽槽内衬，延伸槽寿数，一起对铝液镜面缩短，削减铝的溶解丢失，前进电流功率。

,二选用全石墨质、石墨化阴极炭块

与传统阴极炭块比较，全石墨质、石墨化阴极炭块具有较好的理化功用，它的抗热冲击、抗钠蚀、低电阻等性质，有利于下降炉底压降，前进电解槽寿数。全石墨质、石墨化炭块在表现出其优秀性质的一起，也存在线胀大及钠胀大率大于其它类型阴极炭块的特性。因而在规划电解槽时，在传统阴极电解槽的基础上，恰当增加阴极炭块长度用来缩短边部捣固糊的宽度，削减焙烧发动时边部捣固糊的缩短量，防备前期漏炉的发生。

(三)前进筑炉施工质量

杰出的规划和优质的资料，只要经过精心的施工才干确保电解槽在发动后长时刻高效的运转。

前进筑炉施工质量首要要端正施工人员的思维，要有高度的责任心。其非必须有高明的操作技能，施工进程中有必要严峻按操作规程施工，要严把质量关，做好质量监督，把好要害工序的质量操控点。在阴极炭块拼装和全体扎固时，要操控好糊料和炭块以及钢棒的加热温度，温度操控有必要在90℃—110℃之间，糊料的压缩比要到达1.8:1，阴极炭块拼装后压降要到达25mv以下。内衬侧部砌筑要做到灰浆丰满，侧部立缝＜2mm，卧缝要＜2mm。

3.加强换极、出铝等操作质量

浮料的处理：残极开缝前将浮料扒至残极上，等换极结束结壳后增加破碎块，再将扒出的浮料加到新极上。需求着重的是扒浮料操作有必要彻底扒洁净后，方可进行砸缝作业。加强换极处炉底的处理：有必要把握每台电解槽换极处炉底状况并进行处理，细心丈量换极处两水平。

4.改进加料办法：因为破碎块的粒度巨细不同，因而要求在换极加料时，粒度较小的破碎块堵住新极中缝和外表，避免漏料，构成新的沉积；粒度较大的破碎块加在大面上，有利于大面散热，构成炉帮。加强异常状况的处理：若电解槽某一点呈现大堆料时，先封闭打壳下料体系，将下料点的料悉数扒出，然后结合电解槽前史曲线进行操控下料，一起有必要及时处理炉底。

5.阳极效应的操控

将阳极效应等待时刻从480h调至720h．效应持续时刻严峻操控在l80s之内，效应电压操控在25V以下，削减阳极效应对电解槽阴极、炉帮的热冲击，延伸槽寿数。

结束语

铝电解槽寿数问题深深的影响着我国铝电解工业的打开，加强打开力度，前进铝电解出产工艺，前进铝电解槽的运用寿数，是现在铝电解职业中亟待解决的问题。

参阅文献：

[1]程然．铝电解槽的规划和焙烧发动对槽寿数的影响.第四届铝电解专业委员会2001年年会暨学术沟通会论文集．2001．

[2]沈泽方．铝电解[M]．全国有色轻金属锻炼计算信息学会.2003(2)．

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要害字：铝冶金；烟气净化，工艺技能

中图分类号：C35文献标识码： A

一、我国电解技能的现状

近年来,跟着国民经济高速打开,我国电解铝工业打开迅猛,铝产能与产值不断地增加,电解铝技能也有着快速的打开,归纳来说,我国电解铝技能从80年代初期算起至今,阅历了两次“腾跃”,第一次“腾跃”是在80年代初引入“日轻”160 kA中心下料预焙槽技能,第2次“腾跃”是上世纪末,沈阳、贵阳两个铝镁规划研讨院在吸收、消化引入的160 kA中心下料预焙槽技能的基础上,经过运用先进的大型电解槽物理场模仿软件,独立开发了具有自主常识产权的190/200 kA、230/240 kA、280 kA、300 kA、320 kA和350 kA等大型先进的预焙阳极铝电解槽,而且运用于国内外的新建及改造的工程中,其各项技能目标,电流功率、直流电耗等得到了大幅的前进。可是,因为规划、施工、资料、操控办理等方方面面的原因,我国的电解铝技能与国外一流的电解铝技能还有必定的距离,达不到世界领先的技能水平。我国现有的最大槽型－350 kA电解槽技能与国外的电解槽技能仍存在必定的距离(见下表),处于相对落后状况,我国铝业公司要开辟世界市场、参加世界市场的竞赛,有必要占据电解槽技能的制高点。因而,打开高效、节能的大容量电解槽(400 kA)技能势在必行。

二、电解工艺简介

电解铝出产选用熔盐电解法。铝电解出产所需的原资料为氧化铝和氟化盐,电解所需的直流电由整流所供应。溶解在电解质中的氧化铝在直流电的作用下,复原出金属铝。出产电解铝的直接设备称作为电解槽。电解槽首要由碳素资料为主体的阳极和阴极组成。

电解出产所需的氧化铝首要由火车或轿车运入厂内，在氧化铝及氟化盐库房拆袋后经过浓相运送管道送入坐落电解车间两厂房中心的新鲜及载氟氧化铝双层贮槽的新鲜氧化铝仓内。新鲜氧化铝进入电解烟气净化体系吸附烟气中氟化物后成为载氟氧化铝，由力量进步机送入双层贮槽的载氟氧化铝仓中，载氟氧化铝由超浓相运送体系送至每台电解槽的料箱中。氟化铝在氧化铝及氟化盐库房内拆袋后装入专用氟化铝加料车，加料车回来电解车间将氟化铝参加每台电解槽的氟化铝料箱内，参加电解质分子比的调整，按需向槽内增加。冰晶石由电解工依据工艺要求直接加到电解质中。

铝电解出产用的阳极组，由阳极拼装车间供应。出产进程中从电解槽换下的残极送往阳极拼装及残极处理车间处理。残极组经电解质整理、压脱残极、压脱磷铁环处理，铝导杆按工艺要求处理后与新阳极从头拼装成阳极组。残极上整理下来的电解质经破碎工段破碎后装入轿车槽罐车，送至两个电解厂房间的电解质高位贮仓，经过风动溜槽送到电解多功用机组料箱内，由多功用机组参加到电解槽壳面上作为换极时的掩盖料。

铝电解出产用的直流电能，由毗连的整流所，经过衔接母线导入串联的电解槽。

电解槽产出的液态原铝，经过由压缩空气构成的负压吸入真空出铝抬包，送往铸造车间和接近的铝板锭加工厂。在铸造车间，将铝液注入铝混合炉，并按产品的种类及商标的要求，进行合理分配、精粹、扒渣和静置；经过铸造机组，浇铸成重熔用铝锭。铸构制品经质量查验、打捆、称重后由叉车送入制品堆场。

为查看原资料的成份及产品质量，由专门为电解铝出产服务的化验室完结。

三、电解出产详细装备计划

3.1电解车间

电解车间由两栋相互平行的两层高楼组成,厂房为二层楼结构,充分考虑检修、散热和通风换气及厂地运送等要素,以便利出产操作和改进劳动条件。电解装备有相应的净化体系、新鲜及载氟氧化铝双层贮槽,配有一套超浓相运送体系。电解车间配有通道衔接,供出铝、新旧阳极的运送及其它物料、设备等运送用。

电解车间设备400KA电解槽。为完结车间内打壳、加料和替换阳极等作业,每栋厂房设备电解多功用机组若干。

3.2 铸造车间

铸造车间选用固定式铝混合炉及接连铸造机组，。厂房内设双钩桥式起重机若干，用于抬包的吊运； 5t桥式起重机若干，用于铸造机组的检修；一起还设有供计量铝液的轿车衡2台，供铝锭计量的，3t地中衡2台,并配叉车、扒渣车及其它铸造东西。

3.3 电解烟气净化

选用干法净化技能,即运用电解用Al2O3吸附烟气中的HF等大气污染物来完结对烟气的净化。计划装备相应的电解烟气净化体系,别离装备在电解厂房之间的空位用于处理400 kA电解槽发出的烟气。

电解槽发生的烟气由排烟管道吸引到布袋除尘器,布袋除尘器选用菱形反吹风清灰袋式除尘器。除尘器与反响器联接紧凑,即确保了氧化铝吸附氟反响时刻,又节省了装备占地面积。

3.4 氧化铝及氟化盐储运体系

氧化铝来料为袋装料，入厂后运送至氧化铝库房，车间内设拆袋下料渠道，将袋装氧化铝在车间内拆袋后，经过浓相运送将氧化铝送入电解车间的氧化铝双层贮槽的新鲜仓内；电解车间新鲜及载氟氧化铝双层贮槽至电解槽槽上料箱间的载氟氧化铝运送选用超浓相运送体系；氟化铝在氟化盐库房拆袋后，装入专用的氟化盐加料车，加料车回来电解车间，运用可弹性的加料管，直接将氟化铝参加电解槽料箱中；电解质高位料仓天车加料体系。

3.5阳极拼装及残极处理车间

阳极拼装及残极处理车间选用固定、机械化的阳极拼装车间,部分作业站选用进口设备。

车间的使命是为电解车间制备新阳极组,行将电解槽上卸下的残极运至本车间,经装站挂到积放式悬挂运送机(以下简称悬链)上,由悬链吊运残极顺次经过电解质整理、残极抛丸、残极压脱、磷铁环压脱、导杆矫直、钢爪矫直、钢爪整理、涂石墨、石墨烘干、导杆清刷、浇铸磷铁等流水作业站,拼装出新的阳极组。经残极整理站整理下的电解质由破碎体系破碎至10 mm以下,经天车加料体系回来电解槽运用。残极压脱机压下的残极炭块回来阳极厂从头出产新阳极块。钢爪上的磷铁环压脱后再经整理滚筒整理后回来中频炉运用。

3.6电解槽大修车间

车间是由阴极拼装工段及碳块库组成。

首要担任阴极钢棒外表清洗、底糊料的加热、电解槽阴极碳块组的拼装和储存。首要设备有钢棒清洗设备、底糊加热锅、梁式起重机、风动东西、阴极拼装用的钢棒加热器和各种电焊机等。

四、结语

综上所述我国铝冶金技能总体水平现在已到达了世界先进水平。可是出产技能与世界先进水平依然存在距离，怎么从全体上前进我国铝冶金出产技能水平，到达大起伏的节能降耗、下降成本和进一步有用下降环境污染的意图，以完结我国铝工业的可持续打开，依然是我国冶金作业者的尽力方向。

参阅文献

篇6

要害词:质量通病,PDCA循环,“米”字焊缝,技能攻关

一、工程简介

四川广元广兴续建工程是由贵阳铝镁规划研讨院规划,其200KA预焙阳极铝电解槽属国内里类型的预焙电解槽,是在归纳贵阳院186KA槽及国内新开发的大型预焙槽成功经历的基础上规划的。钢槽壳选用小船型结构。200KA预焙阳极铝电解槽由摇篮式钢槽壳、行架立柱、阳极进步组织、密封罩、小盒夹具等部件组成,其间摇篮式钢槽壳是本课题研讨的首要方针。

钢结构焊接资料选用依据施工图,查验履行国标GB5117-85,

钢结构焊接接头依据施工图规则和国标GB985-80、GB986-80

焊缝查验履行国标GB3323-82、Q/ZB74-78。

二、选题理由

1、 铝电解槽为全焊钢结构件,焊接应力大,其制造大部分选用CO2气体维护焊,因为咱们对CO2气体维护焊的运用办法不娴熟,操作不妥,工人的技能水平低,焊缝外观成型差,气孔、咬边、裂纹、焊瘤等缺点遍及存在,为完结广兴续建工程电解槽制安创优质工程方针,有必要确保焊接质量。

2、 依据广兴续建工程实践状况,48台槽只要4个月的制安时刻,为保质量工期,有必要对要害工序、单薄环节进行要点攻关,加强办理,完善现场施工质量确保体系。

三、方针

1、批改工艺,霸占技能难关,把焊接规范严峻操控在工艺规模内,确保焊接质量,创优质工程。

2、制安质量达优质,确保完结双百率,即:合格率100%,优质率100%。

四、现状剖析

1、在施工预备阶段,对以往工程施工中的焊接质量通病进行剖析,首要是焊接电流过大,构成焊接区过热,结晶粗大,发生脆化,构成质量危险,且焊缝外观成型差,咬边、气孔、加渣、裂纹、焊瘤等现象遍及存在,对以上问题,拟定了施工工序质量确保体系图(和前进焊接质量体系图。深化工程施工,盯梢查看,组对合格率100%,焊缝外观查看合格率100%。

2、针对质量通病,又进行了因果图剖析,经过对因果图的剖析,评论以为影响焊缝外观质量的首要要素是:

A:焊接电流过大

B:操作者技能水平低,责任心不强

C:工艺参数不妥

D:气体维护作用欠好

经过剖析,针对首要影响要素,拟定对策表(表1),如下:

序号 问 题 对 策

1 焊接电流大 依据工人技能水平,经过实验,优选最佳电流

2 操作者技技能水平低责任心不强 打开技能训练和技能沟通,加强思维政治作业,前进工人质量认识

3 工艺参数不妥 经过焊接实验和工艺鉴定,优选最佳工艺参数

4 气体维护作用欠好 采纳防风办法,焊前整理洁净,气流15-20升

表 1

3、对策施行

(1)将CO2气保焊平角焊的焊接电流别离取150~180A,200~240A,260~280A,300~350A,350~400A五个规模,由8人顺次操作,对焊缝外观进行查看比较,200~240A电流作用最佳。

(2)依据工艺实验并参照有关规范规范编制《焊接作业辅导书》。

4、施行作用

对电解槽端侧板焊缝外观进行查看(均为平角焊缝),共查看150点,一次合格率82%,对焊缝缺点进行查询计算,见表2,

序号 名 称 数 量 百 分 比 % 累计百分比 %

1 焊瘤 11 40.7 40.7

2 咬边 8 29.6 70.3

3 气孔 5 18.5 88.8

4 裂纹 1 3.7 92.5

5 焊肉不行 2 7.4 100

N

27 100

表2

经过PDCA循环,焊接质量有了显着的前进,一次查看合格率到达了82%,在焊接中还存在焊瘤、咬边等缺点,未到达预订方针。

五、第2次循环

经过对第一次循环中遗留下的问题进行查询研讨,剖析原因,依据缺点查询表画出返工缺点摆放图,用办法打开体系图剖析首要要素和非必须要素,并拟定对策,见(表3)

1、施行:

(1)举行焊接操作评论会,剖析对策,打开思维教育,加强工人思维觉悟,进行细心全面的技能交底,剖析质量危险构成的质量事端和严峻后果,建立咱们的质量金牌认识。

(2)加强技能操作沟通,进行操作训练。

项 目 产 生 原 因 要因 对 策

焊 瘤 焊枪倾角不对 电流大 焊速慢 切开熔渣未整理洁净 组对空隙大 1、专人讲课纠正不正确焊接视点,各种方位焊接视点和运弧方法 。毕业论文,质量通病。 2、严峻操控切开余量和缩短余量,编制制造工艺辅导书,前进组对质量。 3、焊前细心整理坡口及边际,设防风棚。 4、加强质量监督,前进工人质量认识,严峻按工艺施工,制止大电流焊接。

咬 边 电压大 焊丝摇摆不到位 组对空隙大 施焊方位不到

气 孔 焊前整理不彻底 环境风大 焊枪倾角不对 送气管走漏

裂 纹 组对空隙大 强行组对 弧坑未填满

注: 首要要素非必须要素

表3

(3)编制《电解槽制造作业辅导书》,严峻操控组对空隙。

(4)加强质量盯梢查看,专人担任。

(5)重要焊缝由专人焊接,并打焊工钢印。

(6)在焊接现场悬挂焊缝外观查看对照图。

(7)奖优罚劣,完善现场施工质量确保体系。

2、作用:

(1)经过以上对策的详细施行和加强办理,对返工焊缝进行全检,均到达规划要求和施工规范规范;另对样槽制造组对进行查看。见表4。

表4 组对 检 查 调 查 表

序 号 名 称 检 查 点 合格点 合格率%

1 坡 口 40 40 100

2 钝 边 40 40 100

3 间 隙 40 40 100

4 错 边 40 40 100

N 合 计 160 160 100

经过表4看到组对一次合格率100%,到达优质。

(2)经过对制造的20台电解槽零部件的焊接质量进行全面盯梢查看,共检测数据1240个,超差数据89,一次查看合格率达92.82%。

(3)经过两次PDCA循环,到达预订方针,全体制造才干到达一个新水平,工人本质有了显着的前进,并试做成功电解槽组对一次成型工艺和一套槽壳组焊工艺,为广 兴续建工程创优质供应确保。

六、第三次循环

1、经过两次PDCA循环,焊接质量有了显着前进,但为确保工程制安施工优秀,总结了前段时刻的作业,对第2次循环中不合格点缺点类型进行计算,如下表5。

序号 名 称 数 量 百 分 比 % 累计百分比 %

1 咬边 41 46.07 46.07

2 焊瘤 28 31.46 77.53

3 焊缝尺度不行 17 19.10 96.63

4 外表裂纹 3 3.37 100

N

89 100

表5

2、经过对上表进行剖析评论,构成以上缺点的首要原因是员工的质量认识不高,一味寻求速度,个别人选用大电流快速焊,而技能又不娴熟,构成咬边、焊瘤、焊缝尺度小,裂纹首要是收弧时弧坑未填满,冷却时发生弧坑裂纹。

3、针对以上原因,拟定对策如下:

(1)打开思维教育前进工人思维认识;

(2)严峻操控大电流焊接,一经查出,采纳严峻的经济处分;

(3)克己角焊缝尺度查验样板,焊工每人一把,每日的作业量完结后,先进行自检,然后告诉质检员,查验合格后方可下班。

4、作用

(1)经过对策施行和加强质量操控,质量认识深化人心,经公司质检和查验鉴定,合格率到达了100%;

(2)工人的积极性调集起来,作业功率显着前进,由本来的6人焊(两个端侧板/作业日)削减到5人。

七、要害部位和技能攻关

1、摇篮架重要焊缝攻关

依据以往施工经历和回访查询,摇篮架“米”字焊缝处为重要受力焊缝,摇篮架开裂首要发生在这个部位.经过对摇篮架焊缝开裂进行了因果图剖析。

2、对策施行

该工程电解槽钢槽壳选用小船型结构,在摇篮架角部增加了两块三角丁字板,结构刚性比旧式直槽好,经过对因果图剖析,工艺和办理是引起开裂的首要要素,为确保摇篮架的焊接质量,避免质量事端的发生,采纳了以下办法:

(1)从头编制摇篮架焊接工艺;

(2)摇篮架重要焊缝处由专人焊接,并打焊工钢印;

(3)加大查看力度,自检与专检相结合;

(4)施工前进行全面详尽的技能交底;

3、技能攻关

摇篮架的焊接,在以往施工中悉数选用CO2气体维护焊,熔深浅,且易发生“虚焊”,大电流焊接构成的“丧命”缺点比较多,为此咱们拟对摇篮架“米”字焊缝处选用手弧焊,焊接层间用气铲和磨光机整理洁净,专人焊接。

(1)焊接工艺实验

用同一台焊机选用不同的电流值让试板在自在状况下,由多人别离施焊,实验成果如表6,

序号 电流(A) 电压(V) 外观查看 切片查询 压弯实验 补白

1 A 180 20 变形小,焊缝成型漂亮 彻底熔合,无夹渣、气孔、裂纹 600压弯无撕裂 每块试板取3样本切片查询,3点横向压弯

B 250 27 变形较大,焊缝成型一般 彻底熔合,有气孔、裂纹倾向 600压弯细微撕裂

C 300 32 变形大,焊缝外表不光滑,咬边 熔合,部分气孔,熔合区微裂纹 600压弯严峻撕裂

2 A 180 20 变形小,焊缝成型优秀 彻底熔合,无夹渣、气孔、裂纹 600压弯无撕裂 每块试板取3样本切片查询,3点横向压弯

B 250 27 变形较大,焊缝成型一般,焊瘤 彻底熔合,有气孔、裂纹倾向 600压弯细微撕裂

C 300 32 变形大,焊缝外表不光滑,咬边外表纵向裂纹 熔合,部分气孔,熔合区微裂纹 600压弯严峻撕裂

表6

依据实验成果,并 参阅电流经历公式I=Kd(《焊接工艺人员手册》P39,)及焊接电流对气孔的影响和焊接电流对焊缝金属化学成分的影响(《焊接数据资料手册》机械工业出版社),并经多人实践操作,优选最佳工艺参数,拟定焊接工艺。

(2)焊接坡口规划

摇篮架“米”字焊缝结构如图—5所示,其间焊缝1、2、3、4、5为主受力焊缝,裂纹扩展如上图,件A和焊缝1触摸的当地预留减应力孔,既可减小应力会集,又可避免裂纹由焊缝4或5扩展至焊缝1,肯定不允许焊上该孔。工字钢插口用氧—乙炔切开,特别留意不能伤及工字钢腹板。毕业论文,质量通病。毕业论文,质量通病。

由图—6(带坡口的角焊缝强度与坡口深度的联系图)(熔接工学,佐藤邦彦等着,理工学社,1979)可见,当P(坡口深度)>K(焊脚)且P>14mm时,角焊缝的强度显着前进,因而焊缝1选用单边450“V”坡口,反面气刨清根并开出坡口,既能确保焊透,又可前进焊缝强度,使摇篮架当三角筋板因开裂而失掉加固作用时仍具有必定的刚性。毕业论文,质量通病。毕业论文,质量通病。

4、施行

按以上规划经重复实验,优选最佳工艺,拟定摇篮架“米”字焊缝。毕业论文,质量通病。

篇7

要害词：铝电解 工艺 技能办理

中图分类号：O646.51 文献标识码：A 文章编号：

铝水平过高或过低对电解进程都有影响。铝水平过高，散热量增大，会使槽底发冷，沉积增多或结壳，电解质水平下降。铝液水平过低，阳极浸入电解质过深，使电解质温度上升，槽四周结壳熔化，槽底沉积或结壳熔化，炉膛扩展，电解质水平升高，阳极气体排出困难。铝水平过低时，铝液安稳性差，最易呈现槽电压摇摆，构成电流功率下降。为此，不管电解质水平缓铝液水平都应当令调整，才干有较高的电流功率。

1、铝电解的出产要害技能

铝电解出产进程是一个非线性、多变量、强耦合的体系，跟着电解槽信息化的不断深化，很多重要的铝电解出产数据得以堆集，怎么进一步有用运用铝电解出产数据资源，将数据资源转化为常识资源，将工艺技能人员、出产办理人员从日常报表中摆脱出来，让数据辅导电解出产，从数据中发现决议计划常识，实时剖析电解槽出产状况，及时找到病槽发生的原因，是当时铝电解出产急需解决的问题之一。

不同的槽型及同一槽型每台槽，都有其最合适的电解质水平缓铝水平，一起也与其他技能参数和操作准则有着密切联系。电解质水平高时，电解槽有较大的热安稳性，电解温度动摇小，增大了阳极和电解质的触摸面积，能使槽电压减小。但电解质水平过高时，则使阳极浸入电解质过多，阳极气体不易扫除，构成电流功率下降、阳极底掌耗费不均或长包。电解质水平低时，电解槽的热安稳性差，氧化铝的溶解性差，易发生沉积，效应增多；温度过低时，易呈现电解质外表过热或呈现病槽，构成电流功率下降。

2、铝电解存在的技能缺少

(1)技能水平良莠不齐、出产目标相差悬殊。不同的槽型因为选用电流等级以及工艺技能的差异，导致电解出产技能目标存在较大的不同。即便关于大型预焙铝电解槽，因为开发时刻短，一起在出产范畴的深层次开发显着缺少，致使实践运转目标与世界先进水平距离较大。

(2)缺少对阴极破损机理与规则掌控基础上的技能开发和前进槽寿数的技能办法的研讨。电解槽难以到达规划寿数，前期破损率高。影响我国大型槽寿数要素除了阴极炭素资料质量原因外，电解槽的规划、筑炉资料、筑炉质量、焙烧发动、正常出产操作及出产办理等均存在问题。其原因是我国尚缺少对铝电解槽破损(常称为阴极破损)机理与规则的深化把握以及在此基础上的“精密规划”技能开发和前进槽寿数的归纳技能办法研讨。跟着电解槽容量的不断扩展，槽寿数问题就愈加杰出。

(3)缺少先进的工艺技能和出产实践经历。因为我国300kA以上级的特大