Oglekļa anoda kvalitātes ietekme uz alumīnija elektrolīzes ražošanu

Oglekļa anodu kvalitāte un darba stāvoklis, kas ir alumīnija elektrolīzes šūnu kodols, būtiski ietekmē to, vai alumīnija elektrolīzes ražošana ir normāla, kā arī ekonomiskos un tehniskos rādītājus, piemēram, strāvas efektivitāti, elektroenerģijas patēriņu un produkta kvalitāti.
1. Anoda defekts
70 procenti elektrolītisko elementu atteices notiek pie anoda. Biežākie anoda defekti (simptomi), kas rodas elektrolītiskajās šūnās, ir lokāla anoda pārkaršana, nevienmērīgs strāvas sadalījums, anoda nokrišana, anoda "garais iepakojums", anoda plaisas defekts, anoda nokrišana, liela oglekļa atlikuma nokļūšana elektrolīts, oksidēšanās un sadegšana ap elektrodu un anoda sasvēršanās. Šīs kļūdas galvenokārt izraisa kvalitātes problēmas ar iepriekš sagatavotiem anodiem un nepareizas elektrolīzes darbības.
(1) Anoda atdalīšana (atsaiste). Sliktas fosfora čuguna liešanas vai anoda oglekļa tvertnes defektu dēļ iepriekš izceptam anodam var rasties anoda oglekļa bloka atdalīšanās no tērauda spīles lietošanas laikā termiskās izplešanās dēļ. Kad notiek šī parādība, ir nepieciešams noņemt oglekļa anodu no elektrolītiskā elementa un aizstāt to ar jaunu iepriekš sagatavotu anodu. Ja anoda oglekļa blokā ir lielas plaisas, tas arī saplaisās un nokritīs.
(2) Anoda garais iepakojums. Nevienmērīgās iepriekš izceptā anoda iekšējās kvalitātes dēļ elektrolīzes patēriņa ātrums lietošanas laikā netiek sinhronizēts, kā rezultātā oglekļa anoda apakšējā virsmā veidojas lokāls izvirzījums, ko sauc par anoda garo paketi. Ja notiek šī parādība, anods ir jānoņem, un pēc garā iepakojuma sasišanas zem anoda oglekļa bloka anodu var turpināt izmantot tvertnē.
(3) Anoda plaisas. Iepriekš ceptiem anodiem dažkārt var būt šķērseniskas vai gareniskas plaisas formēšanas vai grauzdēšanas iemeslu dēļ. Vispārīgi runājot, anoda oglekļa bloki ar plaisām, kas konstatēti pirms anoda liešanas, netiek atlieti; Ja lietošanas laikā elektrolītiskajā šūnā uz anoda tiek konstatētas plaisas, tas ir jānoņem un jānomaina ar jaunu iepriekš izceptu anodu.
Bojājuma rašanās izjauc elektrolītiskās šūnas normālos ražošanas tehniskos apstākļus, kā rezultātā elektrolītiskās šūnas darbības traucējumi: sprieguma svārstības, sprieguma paaugstināšanās, alumīnija ūdens ripošana, elektrolīta virsmas neveidojas garoza, daļēja elektrolīta nevadītspēja un nedarbojas. elektrolītisko elementu, izraisot strauju strāvas efektivitātes samazināšanos, strauju līdzstrāvas enerģijas patēriņa un izejvielu patēriņa pieaugumu, elektrolītisko elementu darbības grūtības, alumīnija kvalitātes samazināšanos un pat izraisot elementa izslēgšanu.
2. Ietekme uz spraugas temperatūru un strāvas sadalījumu
Kā minēts iepriekš, dažādu anodu bojājumu "akūtie simptomi" alumīnija elektrolīzes šūnās nopietni ietekmē elementu ekonomiskos un tehniskos rādītājus. Sliktas anoda kvalitātes izraisītā hroniskā slimība izraisa augstu temperatūru un nevienmērīgu strāvas sadalījumu anoda un elektrolītiskajā šūnā, kas arī nopietni ietekmē alumīnija elektrolītiskās šūnas ekonomiskos un tehniskos rādītājus.
Strāva, kas iet caur alumīnija elektrolīzes šūnām, var sasniegt desmitiem līdz simtiem kiloampēru, un anoda pretestības, anoda vadītspējas attāluma un strukturālās formas izmaiņas spēcīgi ietekmē elektroenerģijas patēriņu. Siltums, ko rada anoda ohmiskais sprieguma kritums, ir līdzvērtīgs nepārtrauktai {{0}}KW elektriskā ēzeļa darbībai. Katras anoda daļas pretestības izmaiņas ietekmē ne tikai enerģijas patēriņu, bet arī ietekmē anoda un elektrolīta elementa darba temperatūru, tādējādi atstājot milzīgu ietekmi uz strāvas efektivitāti., Ja oglekļa anoda pretestība tiek palielināta par 75 μ Ω. m samazināts līdz 50 μ Ω. m, tonnas alumīnija apvalka ietaupa 500KW. h. Turklāt oglekļa atlikums, kas iekrīt elektrolītā, ietekmē arī strāvas efektivitāti un enerģijas patēriņu. Pētījumi liecina, ka oglekļa atlikuma saturs 0,04% elektrolītā var samazināt strāvas efektivitāti par 1%; Ja elektrolīts satur 1 procentu oglekļa atlikuma, tas var samazināt vadītspēju par 11 procentiem.
Oksidācijas reakcija starp oglekļa anodu un gaisu un oglekļa dioksīdu veido vairāk nekā 20 procentus no oglekļa anoda patēriņa. Šī reakcija ir selektīva un cieši saistīta ar anoda kvalitāti, anoda procesu, elektrolītisko elementu konstrukciju un elektrolītisko darbību.
Reakcija starp oglekli un gaisu rada divus lielus apdraudējumus alumīnija elektrolīzes šūnām. Pirmkārt, reakcija ir eksotermiska reakcija, kas izraisa anoda vannas temperatūras paaugstināšanos; Temperatūras paaugstināšanās paātrinās reakciju gaisa cirkulācijas laikā, veidojot apburto loku, kas ne tikai palielina oglekļa patēriņu, bet arī ietekmē strāvas efektivitāti; Otrs ir šīs reakcijas selektīvā oksidēšana, kuras rezultātā nokrīt liels daudzums oglekļa izdedžu, vēl vairāk apdraudot elektrolītiskās šūnas tehniskos un ekonomiskos rādītājus.