Hiilianodin laadun vaikutus alumiinin elektrolyysin tuotantoon

Alumiinin elektrolyysikennojen sydämenä hiilianodien laatu ja toimintakunto vaikuttavat merkittävästi siihen, onko alumiinielektrolyysituotanto normaalia, sekä taloudellisiin ja teknisiin mittareihin, kuten virran hyötysuhde, sähköenergian kulutus ja tuotelaatu.
1. Anodivika
70 prosenttia elektrolyysikennojen vioista tapahtuu anodilla. Yleisiä elektrolyyttikennoissa esiintyviä anodivikoja (oireita) ovat anodin paikallinen ylikuumeneminen, epätasainen virran jakautuminen, anodin putoaminen, anodin "pitkä paketti", anodin halkeamavika, anodin irtoaminen, suuren määrän hiilijäännöstä putoaminen elektrolyytti, hapettuminen ja palaminen elektrodin ympärillä sekä anodin kallistuminen. Nämä viat johtuvat pääasiassa esipaistettujen anodien laatuongelmista ja virheellisistä elektrolyysitoiminnoista.
(1) Anodin irrotus (irrotus). Fosforiharkkoraudan huonosta valusta tai anodin hiilimaljan vioista johtuen esipaistetun anodin anodin hiililohko voi irrota teräskynnestä käytön aikana tapahtuvan lämpölaajenemisen vuoksi. Kun tämä ilmiö ilmenee, on välttämätöntä poistaa hiilianodi elektrolyyttikennosta ja korvata se uudella esipaistetulla anodilla. Kun anodin hiililohkossa on suuria halkeamia, se myös halkeilee ja putoaa.
(2) Pitkä anodipaketti. Esipaistetun anodin epätasaisesta sisäisestä laadusta johtuen elektrolyysin kulutusnopeus ei synkronoidu käytön aikana, mikä johtaa paikalliseen ulkonemaan hiilianodin alapintaan, jota kutsutaan anodin pitkäksi paketiksi. Jos tämä ilmiö ilmenee, anodi on irrotettava, ja anodin hiililohkon alla olevan pitkän paketin rikkoutumisen jälkeen anodia voidaan jatkaa käyttöä säiliössä.
(3) Anodin halkeamia. Esipaistetuissa anodeissa voi joskus olla poikittaisia ​​tai pitkittäisiä halkeamia valun tai paahtamisen vuoksi. Yleisesti ottaen anodin hiililohkoja, joissa on halkeamia ennen anodin valua, ei valeta; Jos anodissa havaitaan halkeamia käytön aikana elektrolyyttikennossa, se on poistettava ja vaihdettava uuteen esipaistettuun anodiin.
Vian ilmeneminen häiritsee elektrolyyttikennon normaaleja tuotantoteknisiä olosuhteita, mikä johtaa elektrolyyttikennon epävakaisiin olosuhteisiin: jännitteen heilahtelu, jännitteen nousu, alumiinin veden kiertyminen, elektrolyytin pinnalla ei ole ruostetta, osittainen johtamattomuus ja toimintahäiriö. elektrolyyttikenno, mikä aiheuttaa jyrkkää laskua virran hyötysuhteessa, lisää jyrkkää tasavirtaa ja raaka-aineiden kulutusta, vaikeuttaa elektrolyysikennojen toimintaa, heikentää alumiinilaatua ja johtaa jopa kennon sammumiseen.
2. Vaikutus aukon lämpötilaan ja virran jakautumiseen
Alumiinielektrolyysikennojen erilaisten anodivikojen "akuutit oireet" vaikuttavat vakavasti kennojen taloudellisiin ja teknisiin indikaattoreihin, kuten aiemmin mainittiin. Anodin huonosta laadusta johtuva krooninen sairaus johtaa anodin ja elektrolyyttikennon korkeisiin lämpötiloihin ja epätasaiseen virran jakautumiseen, mikä vaikuttaa vakavasti myös alumiinielektrolyyttikennon taloudellisiin ja teknisiin indikaattoreihin.
Alumiinisten elektrolyysikennojen läpi kulkeva virta voi nousta kymmenistä satoihin kiloampeereihin, ja muutokset anodin resistiivisessä, anodin johtavuusetäisyydessä ja rakenteellisessa muodossa vaikuttavat voimakkaasti sähköenergian kulutukseen. Anodin ohmisen jännitehäviön tuottama lämpö vastaa {{0}}KW sähköaasin jatkuvaa toimintaa. Anodin kunkin osan resistanssin muutokset eivät vaikuta vain energiankulutukseen, vaan vaikuttavat myös anodin ja elektrolyyttikennon työlämpötilaan, jolloin niillä on valtava vaikutus virran hyötysuhteeseen., Jos hiilianodin resistanssi kasvaa 75 μ Ω. m vähennetty 50 μ Ω:iin. m, tonnia alumiinikuorta säästää 500 kW. h. Lisäksi elektrolyyttiin putoava hiilijäämä vaikuttaa myös virran hyötysuhteeseen ja virrankulutukseen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että 0,04 prosentin hiilen jäännöspitoisuus elektrolyytissä voi vähentää virran tehokkuutta 1 prosentilla; Jos elektrolyytissä on 1 % hiilijäännöstä, se voi vähentää johtavuutta 11 %.
Hiilianodin ja ilman ja hiilidioksidin välinen hapetusreaktio muodostaa yli 20 prosenttia hiilianodin kulutuksesta. Tämä reaktio on selektiivinen ja liittyy läheisesti anodin laatuun, anodiprosessiin, elektrolyysikennojen suunnitteluun ja elektrolyyttiseen toimintaan.
Hiilen ja ilman välinen reaktio aiheuttaa kaksi suurta vaaraa alumiinin elektrolyysikennoille. Ensinnäkin reaktio on eksoterminen reaktio, joka aiheuttaa anodikylvyn lämpötilan nousun; Lämpötilan nousu kiihdyttää reaktiota ilmankierron aikana muodostaen noidankehän, joka ei ainoastaan ​​lisää hiilen kulutusta, vaan vaikuttaa myös virran tehokkuuteen; Toinen on tämän reaktion selektiivinen hapetus, joka aiheuttaa suuren määrän hiilikuonaa putoamisen, mikä edelleen vaarantaa elektrolyyttikennon tekniset ja taloudelliset indikaattorit.