電解鋁電流效率12-4-10(編輯修改稿)
2025-02-05 08:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 低溫度，很可能使電解槽處于過冷的狀態(tài)，出現(xiàn)大量沉淀，槽膛不規(guī)整，氧化鋁溶解速度低，效應(yīng)系數(shù)增加，鋁液面不穩(wěn)定，鋁損失增加。 ? 因此，對于一個給定的電解槽來說，應(yīng)該選擇一個最佳的電解溫度。 ? 過熱度與電流效率的關(guān)系是：過熱度小，電流效率高，過熱度增加 10℃ ，電流效率降低 ～ % ，因為過熱度小，容易生成側(cè)部爐幫，陰極鋁液鏡面的面積縮小，因而可提高電流效率。 其關(guān)系見圖 1 圖 1 電解質(zhì)對電流效率的影響 AlF3?，F(xiàn)代預(yù)焙槽都采用低分子比電解質(zhì)， NaF/AlF3≤～ 。這種電解質(zhì)最早是美國鋁業(yè)公司所采用（ 1955 年），但是，在 40 年以后才公開。電解質(zhì)的分子比與電流效率的關(guān)系見圖 2 圖 2 電流效率與分子比的函數(shù)關(guān)系 高 AlF3含量，即低分子比的電解質(zhì)有重大缺點 (1) 減少了電解質(zhì)的導(dǎo)電率； (2) 減小了氧化鋁的溶解度； (3) 增大了電解質(zhì)的揮發(fā)損失； (4) 增大了 Al4C3的溶解度（ Al4C3對炭素陰極和內(nèi)襯破壞很大）； (5) 操作困難。 LiF 美國雷諾公司是最早（ 1965 年）采用含 LiF 的電解質(zhì)的，而我國于 1970 年后才采用。 LiF 對電流效率的正面影響是： (1) 降低電解質(zhì)的初晶溫度，添加 1%的 LiF，可降低 9℃ ； (2) 提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率，因而可以增大極距。 (3)使電解質(zhì)熔體密度減低‘ (4)提高陰極鋁和電解質(zhì)熔體之間的界面張力，降低率的溶解度使電解質(zhì) (5)使鋁在電解質(zhì)熔體中的溶解度降低 工業(yè)實踐表明： (1) 老式預(yù)焙槽（側(cè)插或上插自焙槽）采用含 LiF 的電解質(zhì)能有效地提高電流效率，但是，大型預(yù)焙槽的效果不一定好； (2) 大型預(yù)焙槽的電流效率已經(jīng)高達(dá) 95%的，再用 LiF 作用不明顯； (3) 大型預(yù)焙槽已經(jīng)采用低分子比電解質(zhì)，再用 LiF 也沒有作用，而且操作當(dāng)中很難保持 LiF 含量和 AlF3含量的穩(wěn)定； (4) 費用高，增加了成本，且鋁中含有少量的鋰。采用 MgF2和 CaF2作為電解質(zhì)添加劑在降低電解質(zhì)的初晶溫度方面具有正面影響 Al2O3 含量 電解質(zhì)中氧化鋁含量對電流效率的影響問題至今還沒有一個完全清楚的結(jié)論。有證據(jù)證明， Al2O3含量對電流效率有正面的影響；但另外也有證據(jù)證明， Al2O3含量對電流效率沒有影響，或者影響很小?？偟膬A向是： Al2O3對電流效率的影響比較小，主要的原因是短時的電流效率數(shù)據(jù)比較難于測定準(zhǔn)確，氧化鋁含量對電流效率的影響未獲得足夠的實證。 。目前，還不能找到一種普遍適用的電解質(zhì)組成。各大公司，各大鋁廠，甚至同鋁廠的各個車間都有適合自己生產(chǎn)情況的電解質(zhì)組成。一般是在常規(guī)的電解質(zhì)組成基礎(chǔ)上，按各廠的條件做若干調(diào)整，許多鋁廠對所用的電解質(zhì)組成作為商業(yè)秘密，不予公開。 . 預(yù)焙槽設(shè)計對電流密度的影響 目前，比較確定的影響主要有以下幾點： 1) 減小預(yù)焙槽的大面有利于提高陰極電流密度從而提高電流效率。設(shè)計中，把側(cè)部碳塊放在靠近陽極投影區(qū)的陰極部位效果比較好； 2) 小陽極替代大陽極有利于陽極氣體的排放，因而有利于提高電流效率。為什么預(yù)焙槽的電流效率總要大于只有一個大陽極的自焙槽，主要原因似也在此； 3) 磁場及其補(bǔ)償措施，根據(jù)不同的槽型而定，采取了磁場補(bǔ)償之后可以減小鋁液波動和擾動的影響，減少了Al 的溶解，有利于提高電流效率； 4) 采用點式下料和先進(jìn)的控制技術(shù)，能保證預(yù)焙槽在優(yōu)化的情況下工作，有利于提高電流效率。 預(yù)焙槽的多種操作參數(shù)雖然能作出其各自對電流效率影響的評估，但各種參數(shù)
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