淺談鋁電解生產(chǎn)工藝技術(shù)(參考版)
2025-06-20 20:11本頁面
【正文】 最近，近代鋁電解槽環(huán)境污染與治理技術(shù)水平的最新觀點(diǎn)指出了這些有害煙氣對(duì)環(huán)境的影響。 近年來，入們對(duì)霍爾一埃魯鋁電解法生產(chǎn)過程中逸出的有害煙氣及煙塵給全球，本地區(qū)以及周圍環(huán)境造成的嚴(yán)重污染越來越重視。 氟化物排放量 槽壽命 （槽 430450kg/t Al100) 直流電耗 單槽日產(chǎn)原鋁量 電流效率 電解槽容量 氟化物排放量 槽壽命 陰極壓降 400kg/t Al 陽極凈耗 （13300177。 ≥1361kg 單槽日產(chǎn)原鋁量 180300kA 電解槽容量 ； ％提高到95％左右； 。表7 1996年全球電解鋁廠采用的技術(shù)地區(qū)總產(chǎn)能/kt現(xiàn)代預(yù)焙槽鋁廠預(yù)焙槽鋁廠上插槽鋁廠旁插槽鋁廠 美國(guó)3973 315241840310經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織 加拿大2060119157230508131其余國(guó)家558519752970640 合計(jì)764531663200114815131東歐4321518121103205264815發(fā)展中國(guó)家 歐佩克9405656037540 非洲141588036517012 南美2352450144138081中國(guó)、印度及太平洋周邊國(guó)家2628603231338193494合計(jì)7335249834351948766575總計(jì)2327461821097443841757高效節(jié)能、自動(dòng)化程度高、環(huán)境保護(hù)效果好的大型點(diǎn)式下料預(yù)焙陽極電解槽的采用，極大地促進(jìn)了世界原鋁工業(yè)的迅猛發(fā)展。 (1)鋁電解槽槽型分布情況工業(yè)鋁電解槽分為自焙陽極鋁電解槽和預(yù)焙陽極鋁電解槽兩種。槽殼分為無底和有底兩種。 ②陰極結(jié)構(gòu)殘極碳素部分壓脫后破碎，再返回陽極工廠配料制做新陽極。陽極塊、鋁導(dǎo)桿和鑄鋼爪通過澆鑄磷生鐵把它們聯(lián)結(jié)成一體。兩種預(yù)焙槽其余陽極結(jié)構(gòu)基本相同。 預(yù)焙陽極鋁電解槽有邊部和中間加料兩種。水平陽極鋁母線和工字鋼是電解槽的承重主梁，陽極棒的作用不僅導(dǎo)電，還要承載陽極的質(zhì)量。陽極主提升機(jī)構(gòu)的螺旋起重器安裝在槽兩端混凝土支柱的橫梁上，陽極副提升機(jī)構(gòu)的螺旋起重器固定在水平陽極母線上。電解鋁生產(chǎn)過程產(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（包括陽極效應(yīng)發(fā)生時(shí)排出的CF4和C2F6）、PAH（多環(huán)芳香烴）、SO2等。 (1)電解鋁生產(chǎn)有害煙氣對(duì)環(huán)境的影響 ＜ 15001800天日） 陽極效應(yīng)系數(shù) 陽極凈耗 （13450177。 1392kg 93％ 186200kA 當(dāng)前中國(guó)成熟、先進(jìn)的大型預(yù)焙鋁電解槽各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下： 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)。 3000天 0．350 V ≤／（槽舊） 陽極效應(yīng)系數(shù)200) 直流電耗 ≥％ 電流效率 國(guó)際上高效節(jié)能大型現(xiàn)代化預(yù)焙陽極鋁電解槽系列已達(dá)到了下列指標(biāo)： ，50年來，每噸鋁的絕對(duì)成本降低了400美元。 ； 。 (2)電解鋁工業(yè)的技術(shù)發(fā)展世界電解鋁工業(yè)技術(shù)從1948年到1998年50年來，由5060kA自焙槽發(fā)展到先進(jìn)的大容量預(yù)焙槽，達(dá)到的技術(shù)水平和取得的經(jīng)濟(jì)效果，主要幾點(diǎn)如下：表7列出了1996年全球電解鋁廠采用的技術(shù)。 霍爾一埃魯鋁電解工藝自發(fā)明一百多年來，經(jīng)歷了預(yù)焙一自焙一預(yù)焙槽的發(fā)展歷程，尤其是近50年來，隨著世界鋁工業(yè)科技的不斷進(jìn)步，鋁電解槽從落后的5060kA側(cè)插自焙陽極電解槽逐步發(fā)展到今天擁有各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的超大容量預(yù)焙陽極電解槽。自焙陽極鋁電解槽又分為上插式自焙槽和旁插式自焙槽。 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。因此，鋁電解槽又有無底槽和有底槽之分，無底槽通常是用地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，而有底槽槽殼通常又分為臂撐式、框架式和搖籃式三種，其目的是要讓陰極槽殼鋼結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度。 幾種類型的電解槽陰極結(jié)構(gòu)基本相同，電解槽下部金屬槽殼和槽殼內(nèi)的裝砌部分屬陰極結(jié)構(gòu)。陽極塊在電解過程中逐漸消耗，到一定周期就用新的陽極塊換下不能用的殘極。由陽極大梁（水平陽極鋁母線）、陽極升降裝置、預(yù)焙陽極塊組和其他輔助部分（如陽極卡具、槽罩等）所組成。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。陽極和框套的升降分別由主副提升機(jī)構(gòu)來完成，二者也可相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 上插自焙陽極電解槽陽極結(jié)構(gòu)由炭陽極、從上部垂直插在陽極里的陽極棒、陽極框套、集氣罩、燃燒器和
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