Влиянието на качеството на въглеродния анод върху производството на електролиза на алуминий

Като сърце на клетките за електролиза на алуминий, качеството и работното състояние на въглеродните аноди оказват значително влияние върху това дали производството на електролиза на алуминий е нормално, както и върху икономическите и технически показатели като ефективност на тока, консумация на електрическа енергия и клас на продукта.
1. Повреда на анода
70 процента от повредите на електролитните клетки се случват на анода. Често срещаните неизправности на анода (симптоми), които се появяват в електролитните клетки, включват локално прегряване на анода, неравномерно разпределение на тока, падане на анода, "дълъг пакет" на анода, повреда при пукнатина на анода, падане на анода, голямо количество въглероден остатък, попадащ в електролит, окисляване и изгаряне около електрода и накланяне на анода. Тези неизправности са причинени главно от проблеми с качеството на предварително изпечени аноди и неправилни електролизни операции.
(1) Отделяне на анода (отделяне). Поради лошо отливане на фосфорен чугун или дефекти в купата на анодния въглен, предварително изпеченият анод може да претърпи отделяне на анодния въглероден блок от стоманения нокът поради термично разширение по време на употреба. Когато възникне това явление, е необходимо въглеродният анод да се отстрани от електролитната клетка и да се замени с нов предварително изпечен анод. Когато има големи пукнатини в анодния въглероден блок, той също ще се напука и ще падне.
(2) Анод дълъг пакет. Поради неравномерното вътрешно качество на предварително изпечения анод, скоростта на потребление на електролизата не е синхронизирана по време на употреба, което води до локална изпъкналост на долната повърхност на въглеродния анод, която се нарича дълга опаковка на анода. Ако възникне това явление, анодът трябва да се отстрани и след разбиване на дългата опаковка под анодния въглероден блок, анодът може да продължи да се използва в резервоара.
(3) Анодни пукнатини. Предварително изпечените аноди понякога могат да имат напречни или надлъжни пукнатини поради причини за формоване или печене. Най-общо казано, анодни въглеродни блокове с пукнатини, открити преди отливането на анода, не се отливат; Когато се открият пукнатини по анода по време на употреба в електролитната клетка, е необходимо да се отстрани и да се замени с нов предварително изпечен анод.
Появата на повреда нарушава нормалните производствени технически условия на електролитната клетка, което води до нарушени условия на електролитната клетка: колебания на напрежението, повишаване на напрежението, търкаляне на алуминиева вода, липса на кора върху повърхността на електролита, частична непроводимост и неработещ електролитната клетка, причинявайки рязко намаляване на ефективността на тока, рязко увеличаване на консумацията на постоянен ток и потреблението на суровини, затруднения в работата на електролитната клетка, намаляване на качеството на алуминия и дори водещо до спиране на клетката.
2. Въздействие върху температурата на слота и разпределението на тока
„Острите симптоми“ на различни анодни повреди в алуминиеви електролизни клетки сериозно засягат икономическите и технически показатели на клетките, както беше споменато по-рано. Хроничното заболяване, причинено от лошо качество на анода, води до висока температура и неравномерно разпределение на тока на анода и електролитната клетка, което също сериозно засяга икономическите и технически показатели на алуминиевата електролитна клетка.
Токът, преминаващ през алуминиеви електролизни клетки, може да достигне десетки до стотици килоампери и промените в съпротивлението на анода, проводящото разстояние на анода и структурната форма силно влияят върху консумацията на електрическа енергия. Топлината, генерирана от омичния спад на напрежението на анода, е еквивалентна на непрекъсната работа на {{0}}KW електрическо магаре. Промените в съпротивлението на всяка част от анода не само влияят на консумацията на енергия, но също така влияят на работната температура на анода и електролитната клетка, като по този начин оказват огромно влияние върху ефективността на тока., Ако съпротивлението на въглеродния анод се увеличи с 75 μ Ω. m намален до 50 μ Ω. м, тонове алуминиева обвивка спестяват 500KW. ч. В допълнение, въглеродният остатък, който попада в електролита, също влияе върху ефективността на тока и консумацията на енергия. Изследванията показват, че съдържание на въглероден остатък от 0,04 процента в електролита може да намали ефективността на тока с 1 процент; Ако електролитът съдържа 1 процент въглероден остатък, той може да намали проводимостта с 11 процента.
Окислителната реакция между въглеродния анод и въздуха и въглеродния диоксид представлява над 20 процента от потреблението на въглероден анод. Тази реакция е селективна и тясно свързана с качеството на анода, анодния процес, конструкцията на електролитната клетка и електролитната работа.
Реакцията между въглерод и въздух създава две основни опасности за алуминиевите електролизни клетки. Първо, реакцията е екзотермична реакция, която причинява повишаване на температурата на анодната баня; Повишаването на температурата ще ускори реакцията по време на циркулацията на въздуха, образувайки порочен кръг, който не само увеличава потреблението на въглерод, но също така влияе върху текущата ефективност; Второто е селективното окисление на тази реакция, което води до отпадане на голямо количество въглеродна шлака, което допълнително застрашава техническите и икономически показатели на електролитната клетка.