淺談鋁電解生產(chǎn)工藝技術(shù)-免費(fèi)閱讀
【正文】 (1)電解鋁生產(chǎn)有害煙氣對(duì)環(huán)境的影響 3000天200) 直流電耗 ≥％ 電流效率 ，50年來(lái)，每噸鋁的絕對(duì)成本降低了400美元。表7列出了1996年全球電解鋁廠采用的技術(shù)。 陰極壓降 ≥1361kg 180300kA ；槽殼分為無(wú)底和有底兩種。陽(yáng)極塊、鋁導(dǎo)桿和鑄鋼爪通過(guò)澆鑄磷生鐵把它們聯(lián)結(jié)成一體。水平陽(yáng)極鋁母線和工字鋼是電解槽的承重主梁，陽(yáng)極棒的作用不僅導(dǎo)電，還要承載陽(yáng)極的質(zhì)量。陽(yáng)極側(cè)下部釘有鋼制陽(yáng)極棒，同時(shí)起導(dǎo)和承載陽(yáng)極質(zhì)量的作用，陽(yáng)極棒隨陽(yáng)極消耗而下降，因此，需進(jìn)行周期性地拔、釘棒工作。初期預(yù)焙槽經(jīng)過(guò)很多改進(jìn)，并用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行裝備，出現(xiàn)了現(xiàn)代預(yù)焙槽，目前世界上新建鋁廠幾乎全部采用現(xiàn)代預(yù)焙電解槽。 ，陽(yáng)極提升機(jī)等機(jī)械設(shè)備復(fù)雜； ； ，省去了成型和焙燒過(guò)程，無(wú)殘極，陽(yáng)極成本下降；、其電流強(qiáng)度為2500030000A。 在鋁電解法投入工業(yè)生產(chǎn)初期，電解槽很小，電流強(qiáng)度低，使用的陽(yáng)極是預(yù)焙的石墨或碳素制成的，陽(yáng)極電流密度高達(dá)67A/cm2，電耗增高至90000 ，生產(chǎn)成本高，鋁價(jià)昂貴。 (1)鋁電解槽的演變?cè)阡X電解工業(yè)中，電解槽的大小，一般也稱電解槽的容量，皆以其電流強(qiáng)度的大小表示。現(xiàn)代的陽(yáng)極塊一般采取振動(dòng)成型法成型，成型后的產(chǎn)品送至環(huán)式焙燒爐或其他窯中燒成。h)≤≥≤TY07029280TY1752895TY28027110TY38027110鋁工業(yè)采用碳素材料做電極，是因它具有良好的導(dǎo)電性和足夠的強(qiáng)度，而且能耐高溫、能抗受氟化物的侵蝕以及貨源廣而且價(jià)廉。 ＜％ Mg 氟化鎂也是一種添加物，但使用得不太普遍，而且使用時(shí)間較氟化鈣晚，入們認(rèn)為在改善電解質(zhì)性質(zhì)方面它是一種比較好的添加物，其化學(xué)成分要求如下： ＜％ CaF2氟化鈣是應(yīng)用較早較普遍的一種添加物，其化學(xué)成分占的比例如下： 氟化鈉是白色粉末，易溶于水。 一般通稱合成冰晶石，工業(yè)上只簡(jiǎn)稱冰晶石，它是白而稍帶灰色的粉末，質(zhì)感柔軟，略粘手，用手可捏攏成團(tuán)，不溶于水。 隨著電解過(guò)程的進(jìn)行，析出的鋁被蓄積起來(lái)，周期地從電解槽中取出來(lái)，取出的鋁從電解廠房送往鑄造部門，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理后澆鑄成各種規(guī)格的坯錠。鋁在碳素界面上的表面張力決定于它的純度，鋁中含有硅、鐵，特別是鈉能夠降低其表面張力，因而促進(jìn)了向炭塊的孔隙與裂縫中滲透，從而影響電解槽的壽命。 添加物對(duì)電解質(zhì)熔融溫度的影響電解質(zhì)成分未加添加物時(shí)熔融溫度/℃加添加物時(shí)的熔融溫度/℃添加物種類5%10%因此，鋁工業(yè)用的電解質(zhì)已經(jīng)遠(yuǎn)不是簡(jiǎn)單的二元系而是多元系了。迄今為止，還沒(méi)有一種完全合乎理想的添加劑。 液體表面分子或離子被其內(nèi)層的分子或離子所吸引向內(nèi)壓縮的力量叫做表面張力。這種由冰晶石和其他幾種氟化物組成的熔劑與氧化鋁組成的電解質(zhì)在950℃左右 能夠很好地導(dǎo)電，而能夠抵抗這種電解質(zhì)侵蝕并且又能良好導(dǎo)電且價(jià)格低廉的惟有碳素材料。在這種熔液里基本上不含有比鋁更正電性的元素，從而能夠保證電解產(chǎn)物鋁的質(zhì)量。根據(jù)對(duì)鋁電解槽的多次測(cè)量表明，溫度每升高10℃，電流效率大約降低1%2％。鋁電解生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。 煙氣中除二氧化碳和一氧化碳外，還含有少量的氟化氫或其他氣體，氟化氫是有害氣體，影響周圍環(huán)境，應(yīng)當(dāng)予以妥善處理。我國(guó)目前主要采用鋁土礦作為制取氧化鋁的原料，其生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的質(zhì)量要求詳見(jiàn)氧化鋁生產(chǎn)工藝篇。 需要指出，浮選冰晶石和再生冰晶石的質(zhì)量波動(dòng)都較大，在使用之前要進(jìn)行質(zhì)量分析，而且常常是先加入母槽里，經(jīng)過(guò)凈化后再移入正常槽中。 SiO2 ＞95％ SiO2 R2O3 ⑦陽(yáng)極糊陽(yáng)極糊是焙燒成旁插或上插槽陽(yáng)極的原料，在電解過(guò)程中氧化鋁分解后產(chǎn)生的氧將陽(yáng)極的碳素氧化，陽(yáng)極隨著電解的進(jìn)程而消耗，由于電解過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，所以必須定期地添加陽(yáng)極糊。陽(yáng)極糊的質(zhì)量級(jí)別如表5所示。h)耐壓強(qiáng)度/（N/m2）體積密度/（g/cm3）真密度/（g/cm3）≤≥TY15545322TY26050302TY316555292—鋁電解槽簡(jiǎn)介 ，操作簡(jiǎn)易，能適應(yīng)大一些的電流強(qiáng)度；與旁插槽相比它的優(yōu)點(diǎn)是： 上插槽也有嚴(yán)重不足之處：鋁殼通常用厚度約為1mm的鋁板制成，沿陽(yáng)極四周圍成高1m左右的無(wú)底方箱狀。 上插自焙陽(yáng)極電解槽陽(yáng)極結(jié)構(gòu)由炭陽(yáng)極、從上部垂直插在陽(yáng)極里的陽(yáng)極棒、陽(yáng)極框套、集氣罩、燃燒器和陽(yáng)極主副提升機(jī)構(gòu)組成。從上面簡(jiǎn)圖圖5可看出，其差別是后者在兩列預(yù)焙陽(yáng)極塊的中間縫上方裝設(shè)有料箱及全套打殼加料（氧化鋁和氟化鹽）裝置。 鋁電解槽陰極結(jié)構(gòu)通常由槽基礎(chǔ)、鋼槽殼、槽內(nèi)襯隔熱保溫及絕緣材料、槽內(nèi)襯碳素材料（側(cè)部炭塊、陰極炭塊組等）、陰極母線等組成。自焙陽(yáng)極鋁電解槽又分為上插式自焙槽和旁插式自焙槽。 ； ≤／（槽舊） 中國(guó)鋁電解技術(shù)水平自20世紀(jì)80年代起有了很大的提高，在學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，中國(guó)自行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了160kA, 180kA, 200kA系列電解槽成套技術(shù)和裝備，并且研制開(kāi)發(fā)了超大容量280kA和320kA工業(yè)試驗(yàn)鋁電解槽技術(shù)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)正朝著世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。 陽(yáng)極凈耗 陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù) ＜電解鋁生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的有害煙氣主要是CO2，以及以HF氣體為主的氣一固氟化物（
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