大型預(yù)焙鋁電解槽工藝技術(shù)條件優(yōu)化試驗(yàn).pdf

1、本文針對(duì)鋁電解過(guò)程的特性進(jìn)行了認(rèn)真的研究。明確指出鋁電解槽是一個(gè)非線(xiàn)性、多變量、大滯后且具有模型不確定性的復(fù)雜被控對(duì)象，氧化鋁濃度與槽電阻關(guān)系的特征曲線(xiàn)具有漂移特性，曲線(xiàn)的形狀與位置會(huì)不僅隨極距、電流強(qiáng)度、電解質(zhì)成份、槽膛形狀與大小、電解質(zhì)高度和鋁液高度等多種因素的變化而改變，而且還與所采用的工藝技術(shù)條件有很大的關(guān)系，并受到出鋁、換陽(yáng)極等人工操作工序及其它人為因素的干擾。 對(duì)大型鋁電解槽各項(xiàng)工藝技術(shù)條件對(duì)電解過(guò)程的影響進(jìn)行了全面

2、的分析和討論。指出電解槽工作電壓的設(shè)定與極距和熱平衡的關(guān)系最為密切，并通過(guò)理論分析推導(dǎo)出分子比調(diào)整量與設(shè)定電壓調(diào)整量之間的關(guān)系，即分子比發(fā)生變化時(shí)，保持極距不變，設(shè)定電壓應(yīng)相應(yīng)調(diào)整的幅度；通過(guò)計(jì)算得出，設(shè)定電壓提高50my，只要能使電流效率提高1％，則可維持噸鋁電耗基本不變；通過(guò)對(duì)比分析指出，分子比降低，電流效率升高，另外，對(duì)MgF2、LiF、CaF2等添加劑對(duì)電流效率的影響進(jìn)行了分析；從理論分析的角度指出，氧化鋁濃度的工作區(qū)域應(yīng)該設(shè)定

3、在1.5～3.5(wt)％的范圍；此外，指出采用點(diǎn)式下料和按需下料技術(shù)后，用效應(yīng)來(lái)定期跟蹤氧化鋁濃度和消除沉淀的意義變得很小，效應(yīng)時(shí)的效應(yīng)加工和其后的過(guò)量下料實(shí)際上可能導(dǎo)致更多的沉淀，因此，有先進(jìn)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電解槽在較低的氧化鋁濃度(1.5％～3.5％)運(yùn)行時(shí)，在考慮了陽(yáng)極碳?jí)K質(zhì)量和氧化鋁原料的溶解性能的基礎(chǔ)上，可選擇較低的陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)；對(duì)槽膛內(nèi)型及流體動(dòng)力學(xué)因素對(duì)電流效率的影響進(jìn)行了比較深入的研究。 詳細(xì)介紹了結(jié)合大型鋁電解

4、槽的生產(chǎn)特點(diǎn)確定的三套試驗(yàn)方案的實(shí)施情況，從工藝制度、添加劑的使用、電解質(zhì)過(guò)熱度及陽(yáng)極效應(yīng)的認(rèn)識(shí)和管理等方面總結(jié)出了本項(xiàng)目?jī)?yōu)化試驗(yàn)的工藝研究成果。即通過(guò)工藝試驗(yàn)研究摸索出的200kA預(yù)焙鋁電解槽的最佳工藝技術(shù)條件及適應(yīng)于大型預(yù)焙鋁電解系列生產(chǎn)槽的“四低一高”的工藝制度；通過(guò)技術(shù)條件的優(yōu)化匹配，實(shí)現(xiàn)了低過(guò)熱度生產(chǎn)(5-10℃)，保證了爐膛內(nèi)型的相對(duì)穩(wěn)定；通過(guò)添加氟化鎂試驗(yàn)，用實(shí)踐證明添加劑對(duì)電解控制系統(tǒng)沒(méi)有明顯干擾，對(duì)降低電解質(zhì)溫度，從而