CN101319335A - 预焙阳极电解槽换极方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有色金属铝电解技术领域，具体涉及一种具有28组阳极200kA的预焙阳极电解槽的换极方法。其特点是在阳极更换作业中，第一排及第二排角部的4组阳极采用单极更换，中间的24组阳极采用双极联换。由于采用双极联换的更换方式，使得换极作业次数大大降低，从而减少了对电解槽负面影响，进而降低了吨铝的电能消耗，减少了吨铝的生产成本。同时也提高了工作效率，并提高了电解槽的集气效率，减少了有害气体的排放量。
Description
一、技术领域
本发明属于有色金属铝电解技术领域，具体涉及一种具有28组阳极200kA的预焙阳极电解槽的换极方法。
二、背景技术
目前，中国铝产量接近1000万吨，产能接近1300万吨，连续多年超过美国居世界第一位。国内铝的冶练方法同样采用电解法，即在电解槽内进行电化学反应制取金属铝。现在电解槽分为预焙槽和自焙槽两种，自焙槽由于烟气污染大，效率低，能耗高，已经逐渐被预焙槽所取代。国内电解铝工业使用的槽型都是预焙阳极电解槽，尤其以200kA大型预阳极电解槽为主力槽型，所占比例达到65％以上。预焙阳极是预焙阳极电解槽中的核心部件，其在200kA的电解槽中采用两排，每排14组的布局方式，共计28组。由于在铝电解过程中预焙阳极不断被消耗，需要定期更换阳极来保持铝电解的连续生产。而在更换过程中会出现如下负面影响：1、换出阳极后，原有的电解槽阳极电流分布及磁场平衡均被破坏，电解槽发生槽电压摆动的持续时间平均在10-40分钟，造成槽内铝液剧烈波动，降低了电流效率，增加了吨铝电能单耗。2、换入新极后，在最初的12小时内，经过新极的电流几乎是零；12-24小时能达到正常水平的80％，24小时后才能达到正常水平，原有电解槽阳极电流分布及磁场平衡均被破坏，降低了电流效率，也增加了吨铝电能单耗。3、由于阳极更换时必须开启槽密封铝合金罩板，冒出的电解烟气会污染工作环境，不但影响电解工人健康，而且降低了烟气净化效率，影响工厂周边环境。鉴于上述原因，在实际生产过程中应尽量减少预焙阳极的更换次数，以减少不良影响。但目前具有28组阳极200A的预焙阳极电解槽的阳极更换均采用单极更换方式。例如：下表为某200kA预焙阳极电解槽的换极顺序表：
| 极号 | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 | A7 | A8 | A9 | A10 | A11 | A12 | A13 | A14 |
| 顺序 | 1 | 5 | 9 | 13 | 17 | 21 | 25 | 27 | 3 | 7 | 11 | 15 | 19 | 23 |
| 极号 | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | B10 | B11 | B12 | B13 | B14 |
| 顺序 | 12 | 16 | 20 | 24 | 4 | 8 | 10 | 14 | 18 | 22 | 26 | 28 | 2 | 6 |
其中A、B分别代表第一排阳极及第二排阳极，它们均匀对称排列在电解槽的两个大面，每排阳极按A1-A14或B1-B14标识依次排列，共计28组阳极。从上表可知：在一个标准更换周期内(国内通常平均为30-32天)，该电解槽需顺序更换28组，换极次数较多，对电解槽负面影响较大。不但增加了吨铝的电能单耗，从而增加了吨铝的生产成本，而且会加重环境污染。同时，也增加了工人的工作量，降低工作效率。
三、发明内容
本发明的目的是为具有28组阳极200kA的预焙阳极电解槽，提供一种预焙阳极更换方法，按照此方法进行换极能有效地减少换极作业的次数，从而降低换极作业对电解槽的负面影响。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在阳极更换作业中，第一排及第二排角部的4组阳极仍然采用单极更换；第一排及第二排中间的24组阳极采用双极联换。
由于采用双极联换的更换方式，使得换极作业次数大大降低，从而减少了对电解槽的负面影响，进而降低了吨铝的电能消耗，减少了吨铝的生产成本。同时也提高了工作效率，并提高了电解槽的集气效率，减少了有害气体的排放量。
四、具体实施方式
下表为一具有28组阳极200kA预焙阳极电解槽的换极顺序表：
| 极号 | A1 | A2、A3 | A4、A5 | A6、A7 | A8、A9 | A10、A11 | A12、A13 | A14 |
| 顺序 | 1 | 5 | 9 | 13 | 3 | 7 | 11 | 15 |
| 极号 | B1 | B2、B3 | B4、B5 | B6、B7 | B8、B9 | B10、B11 | B12、B13 | B14 |
| 顺序 | 12 | 16 | 4 | 8 | 10 | 14 | 2 | 6 |
其中A、B分别代表第一排阳极及第二排阳极，每排阳极从A1-A14或B1-B14排列共计28组。从上表可知，角部的四个电极A1、A14、B1、B14每次更换一组，中间的阳极A2、A3，A4、A5，A 6、A7，A 8、A9，A10、A11，A12、A13及B2、B3，B4、B5，B6、B7，B8、B9，B10、B11、B12、B13采用双极联换，即每次按顺序更换2组，例如：A2、A3同时更换。按照此顺序表，每台电解槽在一个更换周期内只需顺序更换16组阳极，较单极更换方式的28组少12组，即减少更换次数12次，减少率达42％。采用本方法对电解槽进行阳极更换，铝电解生产运行平稳，电流效率提高了0.2％。按一个大型电解铝厂11万吨的原铝年产能计算，相当于每年增产220吨铝，增加产值440万元。工人更换阳极的工作量降低了三分之一，电解槽烟气密封槽罩板开启的次数减少了三分之一，烟气净化效率大大提高。
Claims (1)
1、一种电解槽预焙阳极更换方法，针对具有28组阳极的预焙阳极电解槽；其特征是：在阳极更换作业中，第一排及第二排角部的4组阳极采用单极更换，中间的24组阳极采用双极联换。
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|---|---|---|---|
| CNA2007100115857A CN101319335A (zh) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | 预焙阳极电解槽换极方法 |
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| CNA2007100115857A Pending CN101319335A (zh) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | 预焙阳极电解槽换极方法 |
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| CN (1) | CN101319335A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102121122A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-07-13 | 伊川龙海科技实业有限公司 | 一种电解铝生产过程中更换阳极的方法及装置 |
| CN102400184A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-04 | 中国铝业股份有限公司 | 一种实现铝电解槽精确换极的方法 |
| CN102747385A (zh) * | 2011-04-18 | 2012-10-24 | 湖南晟通科技集团有限公司 | 一种电解槽的换极方法 |
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2007
- 2007-06-07 CN CNA2007100115857A patent/CN101319335A/zh active Pending
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