Utjecaj kvalitete ugljične anode na proizvodnju elektrolize aluminija

Kao srce ćelija za elektrolizu aluminijuma, kvalitet i radno stanje ugljeničnih anoda imaju značajan uticaj na to da li je proizvodnja aluminijumske elektrolize normalna, kao i na ekonomske i tehničke pokazatelje kao što su trenutna efikasnost, potrošnja električne energije i kvalitet proizvoda.
1. Kvar anode
70 posto kvarova elektrolitskih ćelija događa se na anodi. Uobičajeni anodni kvarovi (simptomi) koji se javljaju u elektrolitičkim ćelijama uključuju lokalno pregrijavanje anode, neravnomjernu raspodjelu struje, otpadanje anode, „dugi paket anode“, kvar anodne pukotine, otpadanje anode, veliku količinu ugljičnog ostatka koji pada u elektrolita, oksidacije i sagorijevanja oko elektrode i naginjanja anode. Ove greške su uglavnom uzrokovane problemima s kvalitetom prethodno pečenih anoda i nepravilnim operacijama elektrolize.
(1) Odvajanje anode (odvajanje). Zbog lošeg livenja fosfornog sirovog gvožđa ili defekata u posudi od anodnog ugljenika, prethodno pečena anoda može doživeti odvajanje anodnog ugljeničnog bloka od čelične kandže usled termičkog širenja tokom upotrebe. Kada dođe do ovog fenomena, potrebno je ukloniti ugljičnu anodu iz elektrolitičke ćelije i zamijeniti je novom prethodno pečenom anodom. Kada postoje velike pukotine u anodnom karbonskom bloku, on će također napuknuti i otpasti.
(2) Anodno dugačak paket. Zbog neujednačenog unutrašnjeg kvaliteta prethodno pečene anode, potrošnja elektrolize nije sinkronizirana tijekom upotrebe, što rezultira lokalnom izbočinom na donjoj površini ugljične anode, koja se naziva dugački paket anode. Ako dođe do ovog fenomena, anodu je potrebno ukloniti, a nakon razbijanja dugačkog paketa ispod anodnog karbonskog bloka, anoda se može nastaviti koristiti u spremniku.
(3) Anodne pukotine. Prethodno pečene anode ponekad mogu imati poprečne ili uzdužne pukotine zbog kalupa ili pečenja. Općenito govoreći, anodni karbonski blokovi s pukotinama pronađenim prije livenja anoda se ne lijevaju; Kada se prilikom upotrebe u elektrolitičkoj ćeliji na anodi nađu pukotine, potrebno je ukloniti i zamijeniti novom prethodno pečenom anodom.
Pojava kvara narušava normalne proizvodne tehničke uslove elektrolitičke ćelije, što rezultira poremećenim stanjem elektrolitičke ćelije: oscilacije napona, porast napona, kotrljanje aluminijumske vode, nepostojanje kore na površini elektrolita, delimična neprovodljivost i nefunkcionisanje elektrolitsku ćeliju, što uzrokuje nagli pad strujne efikasnosti, naglo povećanje istosmjerne potrošnje energije i potrošnje sirovog materijala, poteškoće u radu elektrolitičke ćelije, smanjenje kvaliteta aluminija, pa čak i do gašenja ćelije.
2. Utjecaj na temperaturu utora i distribuciju struje
"Akutni simptomi" raznih kvarova anoda u aluminijskim elektroliznim ćelijama ozbiljno utiču na ekonomske i tehničke pokazatelje ćelija, kao što je ranije spomenuto. Kronična bolest uzrokovana lošim kvalitetom anode dovodi do visoke temperature i neravnomjerne raspodjele struje anode i elektrolitičke ćelije, što također ozbiljno utiče na ekonomske i tehničke pokazatelje aluminijske elektrolitičke ćelije.
Struja koja prolazi kroz aluminijske elektrolizne ćelije može doseći desetine do stotine kiloampera, a promjene u otpornosti anode, udaljenosti anode i strukturnom obliku snažno utiču na potrošnju električne energije. Toplina generirana omskim padom napona anode je ekvivalentna kontinuiranom radu {{0}}KW električnog magarca. Promjene u otporu svakog dijela anode ne utiču samo na potrošnju energije, već utiču i na radnu temperaturu anode i elektrolitičke ćelije, što ima veliki uticaj na strujnu efikasnost., Ako se otpornost ugljenične anode poveća za 75 μ Ω. m smanjen na 50 μ Ω. m, tona aluminijumske školjke uštedi 500KW. h. Osim toga, ugljenični ostatak koji pada u elektrolit također utiče na trenutnu efikasnost i potrošnju energije. Istraživanja su pokazala da sadržaj ugljičnog ostatka od 0,04 posto u elektrolitu može smanjiti strujnu efikasnost za 1 posto; Ako elektrolit sadrži 1 posto ugljičnog ostatka, može smanjiti provodljivost za 11 posto.
Reakcija oksidacije između ugljične anode i zraka i ugljičnog dioksida čini preko 20 posto potrošnje ugljične anode. Ova reakcija je selektivna i usko povezana s kvalitetom anode, procesom anode, dizajnom elektrolitičke ćelije i elektrolitičkim radom.
Reakcija između ugljika i zraka predstavlja dvije velike opasnosti za aluminijske elektrolizne ćelije. Prvo, reakcija je egzotermna reakcija, koja uzrokuje porast temperature anodnog kupatila; Povećanje temperature će ubrzati reakciju tokom cirkulacije vazduha, formirajući začarani krug, koji ne samo da povećava potrošnju ugljenika već utiče i na trenutnu efikasnost; Drugi je selektivna oksidacija ove reakcije, koja uzrokuje otpadanje velike količine ugljične troske, dodatno ugrožavajući tehničke i ekonomske pokazatelje elektrolitičke ćelije.