炭块
- 异型阴极炭块与平底型阴极炭块的结构性能对比研究
的使用要求。阴极炭块作为电解槽阴极结构的核心零件之一，其结构性能决定了电解槽的能耗和使用寿命，在电解槽运行过程中，阴极炭块既要承受表面上部高温熔融铝和电解质的侵蚀，同时还要兼顾熔融铝和电解质中电流的均匀分布。此外，阴极炭块受多种力相互作用的影响，导致阴极炭块出现不同程度的变形甚至表面开裂，如自身重力，温差产生的热应力及外部磁场力等，其中温差产生的热应力通常会使得阴极炭块在高度方向上出现不同程度的热膨胀现象，当炭块表面出现裂缝时，阴极炭块上部的熔融铝和电解质
有色金属设计 2023年4期2024-01-11
- 全石墨化阴极内衬在500 kA铝电解槽改造应用实践
采用石墨化阴极炭块技术电解槽内衬结构中,底部阴极炭块是影响槽体运行寿命及生产技术指标的重要材料,作为电解槽中主要的一种材料,如何选用成为我们关注的重点。阴极炭块按材料和生产工艺主要分为三种,分别是无烟煤基炭块、石墨质炭块和石墨化炭块,其中无烟煤基炭块由于电阻率高,钠膨胀率高等影响电解槽技术经济指标,在新的电解槽内衬设计中很少采用。石墨质炭块:根据人造石墨碎在其干料配方中所占名义比例10%、30%、50%、100%来区分。石墨质炭块是骨料由石墨碎替代部分电
轻金属 2023年7期2023-10-18
- 基于铝电解槽阳极组电-热场分析的磷生铁结构尺寸优化
、磷生铁以及阳极炭块组成,铝导杆与阳极钢爪焊接后,钢爪再与阳极炭块通过浇铸磷生铁连接。对于降低阳极压降的研究,主要集中在阳极炭块[2]、阳极钢爪的形状和尺寸优化上。杨玉荣等[3-4]使用有限元软件ANSYS建立了阳极组电-热直接耦合仿真的计算模型,针对阳极钢爪电压降偏高,电流分布较不均匀等问题进行优化。结果表明,新型节能钢爪压降降低了20.3 mV,各钢爪间电流分布更加均匀。鲍亮等[5]基于COMSOL模拟仿真了不同钢爪数量对阳极压降的影响,并进行了优化。
轻金属 2023年1期2023-03-04
- 电解铝废阴极炭块处理工艺进展
废弃物中，废阴极炭块的组成成分为大量炭质材料及少量的电解质。资料表明，电解铝废阴极炭块原料中炭质材料含量达30%～70%，且石墨化程度较高，其余部分大多为含氟电解质[4]。因此，废阴极炭块是具有较高利用价值的有价矿物资源。通过研究其石墨、电解质回收的技术，实现废阴极炭的资源化利用，可以改善电解铝行业高污染的境况，对提高资源利用效率、改善环境质量、促进行业发展有重要意义。要实现电解铝行业的和谐发展，必须依靠科技进步开展电解铝固体废弃物的无害化处理技术研究[5
江西化工 2022年1期2023-01-16
- 整体成型阴极炭块分层现象研究
厂生产的预制阴极炭块,通过钢棒糊或磷生铁浇铸与阴极钢棒连为一体。所谓整体成型技术则是将高性能的新型碳/碳复合材料,通过相应的筑炉工艺,使其在铝电解槽内一次性整体成型,省去预制阴极生产工序,阴极炭块焙烧后直接投入生产运行的一种新技术。在该技术的研究应用过程中,为了使阴极炭块获得更优的抗压强度、抗折强度、体积密度、电阻率等指标,相关人员开展了大量的研究工作。在整体成型阴极炭块的制备和使用过程中,出现了阴极炭块分层的情况。所以,本文针对此现象进行了深入研究与分析
轻金属 2022年11期2022-12-15
- 铝电解槽内衬创新维修与实践
出了局部更换阴极炭块及修补相关技术措施。1 创新维修槽的特性维修槽的清理和修复过程不可控、变化大，与施工的精细化有关；同时组织鉴定环节易受人为因素干扰。但由于维修周期短、费用低、见效快，能有效延长槽内衬使用寿命而获取最大经济效益且减少固（危）废产生的数量，被电解铝企业所采用。（1）维修槽阴极内衬整体状况较差。炭块纵向裂纹的产生比较普遍，有炭块内部形成的剪切裂纹、糊捣体收缩在周边产生的垂直裂纹、阴极钢棒弯曲变形产生的应力引起的破损裂纹、机械性损伤裂纹和自然收
世界有色金属 2022年13期2022-10-21
- 炼钢转炉处理铝电解废阴极炭块的试验研究
[1]。而废阴极炭块是铝电解废槽衬产生的主要固体废弃物，含有大量有毒物质。其氟化物体积分数一般在 20%～40%，氰化物含量约为 100 g/t，被《国家危险废物名录》明确列为危险废物[2]。因此对铝电解废阴极炭块进行无害化处理和资源化利用，消除其对环境的危害，是促进铝电解工业可持续发展的重要工作。废阴极炭块中的炭素具有良好的金属还原性，可用在铁、铜、铅等金属的火法冶炼中[2]。通过在钢铁、水泥熟料、火力发电等协同处置，提取废阴极炭块中高温挥发氟化物，及制
上海金属 2022年5期2022-09-26
- 浅谈500 kA电解槽阴极破损原因及预防措施
1.1.2 阴极炭块裂缝深且分散从图2刨炉过程中阴极炭块所产生的裂缝大小及深度,可以看出破损点分布散乱,部分深度已经延伸到阴极钢棒。说明破损的程度严重,分散较广,破损点的维护及修补难度大。图2 阴极纵向裂缝1.1.3 阴极横向破损从图3看出横向破损位置多数在阴极钢棒正上方,并且破损缝隙深,已经达到钢棒位置。说明破损点倾向于电流相对集中的区域,阴极钢棒是电流直接传导介质,电流走向是自下而上,阴极钢棒正上方电流相对集中、偏大。图3 横向裂纹1.1.4 阴极钢棒
轻金属 2022年7期2022-08-16
- 浅析降低电解铝阳极炭块消耗的生产实践
消耗性原材料阳极炭块，以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂，经过石油焦煅烧、中碎、筛分、细碎、沥青熔化、配料、混捏、成型、高温焙烧等工序加工，通过阳极模具挤压或震动成型。从成本控制和技术指标提升方面考虑，电耗和阳极炭块消耗是衡量电解铝生产的两个重要生产技术指标，阳极炭块生产成本占总共的15%左右，同时，随着国家节能减排的实施，低消耗生产运行成为必然趋势。本文从阳极炭块消耗途径分析，制定降低消耗的措施，达到降低阳极炭块消耗的效果。在电解铝生产中，炭块主要有
机械工业标准化与质量 2022年2期2022-08-02
- 铝电解槽废阴极炭块资源化研究进展*
即需大修，废阴极炭块即为其产生的一种固体废物，其产率为15 kg/t·Al，全年产生量约55.6万t，其因含氟量高而被定义为危险废物，近年更有多达400万t的废阴极炭块因无合适的处置方式无序堆存，存在较大的环境污染风险。关于废阴极炭块资源化利用的研究在行业内早已成为研究热点之一[2-5]，我国对废阴极炭块的研究始于20世纪90年代，与国外研究相比较为落后。长期以来，我国废阴极炭块主要有两种主流处理方式，一是无害化后填埋，主要是将氟离子稳定化生成氟化钙后，进
广州化工 2022年13期2022-08-01
- 铝电解槽废旧阴极炭块高温处理前后性质研究
年产量及废旧阴极炭块年产量Fig.1 Annual outputs of electrolytic aluminum and spent cathode carbon block冰晶石-氧化铝熔盐电解法是目前普遍应用的金属铝生产方法。我国是产铝大国，铝生产以电解铝为主，2020年电解铝产量达到3.708×107t。炭素材料是铝电解槽阴极炭块主要生产材料，实践表明，每生产1 t铝会产生30～50 kg废旧阴极炭块。随着电解铝产量的增加，铝电解槽废旧阴极炭块产
广西大学学报（自然科学版） 2022年2期2022-07-06
- 铝电解废槽衬资源化利用技术进展
解废槽衬中废阴极炭块和废耐火材料的回收处理工艺，分析了铝电解过程中石墨化现象及各金属离子的迁移行为，以期为铝电解废槽衬的资源化利用提供理论参考。1 铝电解废槽衬的组成铝电解废槽衬可分为废旧碳材料和废耐火材料两大类[20]。其中，废旧碳材料包括废阴极炭块和侧部炭块，其主要化学组成包括炭、冰晶石、氧化铝、二氧化硅以及少量氰化物等[2，13，21]，含碳量约占60%，化学组成见表 1～3；废耐火材料主要包括干式防渗材料和保温砖[22]，其化学组成主要为铝硅酸盐，
矿冶 2022年3期2022-07-05
- 废旧铝电解槽材料回收利用研究进展
见表2，废旧阴极炭块中电解质的主要成分和含量见表3[7]。表1 我国铝电解槽内衬组成/%Table 1 Composition of aluminum electrolyticcell lining in China表2 废旧铝电解槽内衬物相分析结果/%Table 2 Phase analysis results of waste cell liner表3 废旧阴极炭块中电解质的主要成分和含量/%Table 3 Main composition and c
矿产综合利用 2022年2期2022-06-05
- 基于多任务多设备协调的炭块库无人堆垛系统研究与应用
用炭素企业在阳极炭块仓储的智能化方面相对落后，堆垛厂房由人工驾驶桥式起重机完成炭块搬运作业，仓储信息依靠工人记录，炭块库区工作环境恶劣，工人劳动强度较大，操作机械枯燥，堆垛起重机缺乏科学合理调度，没有精确的出入库及库存数据，无法实现动态监测和炭块信息跟踪，因此，研究堆垛桥式起重机智能控制技术、调度模型，开发炭块库无人堆垛系统，对促进铝用炭素工厂向智能工厂的升级转变，减少劳动定员，提高生产管理水平，减少安全事故发生具有非常重要的意义。1 炭块仓储1.1 炭块
起重运输机械 2022年23期2022-02-20
- 关于电解槽内衬糊料施工工艺的总结
捣固完成，使阴极炭块组经糊料风动捣固连接为一体。2 电解槽施工工序2.1 原内衬拆除清理流程：白料清理-铝块破碎清理-第一层阴极炭块破碎清理-侧部复合块清理-钢棒周围浇注体清理-阴极扁钢破碎清理-第二层阴极炭块破碎清理-槽底保温层清理。挖掘机（带挖斗）进入槽内对白料部分进行疏松，人工配合清理装袋，白料清理完成后吊出装包料，将挖斗换成刨锤对铝块上粘附的沉淀进行清理；清理后的铝块尺寸不大于1.5M＊1.5M；氮化硅结合碳化硅部分要整体装包（不允许出现杂物）；耐
世界有色金属 2022年21期2022-02-16
- 论焙烧炉7室运行对天然气消耗的影响
9000）焙烧炉炭块焙烧过程使用天然气作为燃料，其消耗量的高低对焙烧生产成本的影响较大。近年来，降低焙烧天然气单耗成为焙烧炉生产管控的热点项目，国内各炭素厂焙烧车间均采取多种措施，积极探寻节气方式，降本增效。陕西某公司阳极焙烧车间也在为降低焙烧天然气消耗，开展技改科技攻关项目，并取得了一定成果，为使成果扩大化，车间通过对同行业外单位的考察论证，并仔细研究火焰系统的焙烧过程，在车间3号厂房进行了燃控系统7室运行实验。经实验，7室运行的系统天然气消耗，对比6室
山西冶金 2021年6期2022-01-23
- 大型铝电解槽槽壳结构变形与槽寿命关系及校正措施论述
时,可能因为阴极炭块的热膨胀、槽底内衬与槽侧部内衬的材料性质的不同,顶部槽壳受到的膨胀力及应力较底部受到的力大,就会出现槽壳中段出现简支梁式的上拱变形现象,但后期可根据控制生产工艺条件及其本身参数稳定后,变形会呈现有所回复减小的情况。(3)电解槽启动初期,金属钠的电解析出(Na++e-=Na)及其置换反应(Al +3NaF=3Na +AlF3),会向炭素内衬的快速渗透,使其内衬剧烈膨胀,容易导致炭素裂缝发展和层离。根据时间的积累,会导致槽壳变形。图1 槽沿
有色设备 2021年6期2022-01-10
- 铝电解废阴极炭块资源化利用研究进展*
底部和侧部的阴极炭块长期与高温熔体(950～970 ℃)接触，致使阴极炭块使用4～6年后会产生变形、破裂等问题，需要及时检修和更换[1-2]。电解槽大修时产生的大修渣主要包括废阴极炭块、废阳极炭渣、干式防渗料、废耐火砖、废硅酸钙板、废碳化硅结合氮化硅侧块等。由于各废弃物的组分不同，对于大修渣一般采取分质处理。而废阴极炭块因吸附了大量的可溶性氟化物和少量的氰化物等有害物质[3-4]，《国家危险废物名录》(2021年版)已将其列为有色金属冶炼废物(HW48)，
化工矿物与加工 2021年12期2021-12-21
- 关于铝电解槽铸铁浇铸阴极的常温铁碳压降-炉底压降的分析
指阴极钢棒与阴极炭块通过浇铸液态熔融铁水连接的阴极组。浇铸阴极有助于降低电解槽阴极压降,降低电解槽电压[3-4]。铸铁浇铸阴极的阴极压降(CVD)主要由以下五部分构成:钢棒压降、阴极炭块与钢棒的接触压降、阴极炭块压降、阴极炭块与铝液之间的接触压降、金属铝的压降[1],其中金属铝的压降和阴极炭块与铝液之间的接触压降非常小[2],因此,阴极钢棒与阴极炭块的接触压降将直接影响阴极压降。在实际浇铸过程中,浇铸阴极的浇铸质量与阴极炭块的材质、铸铁的成分、浇铸过程的工
轻金属 2021年10期2021-12-02
- 无害化处理铝电解废阴极炭块技术分析及应用现状
层面分析，废阴极炭块占整个重量百分比的35%。阴极在铝电解生产时会与铝液直接接触，因此氟化物和氰化物会存在于废阴极炭块中，而其中的耐火材料处于下部，氟化物的含量相对较低，废阴极钢棒占重量百分比的15%，回收简单。从结构构成上来看，废槽主要污染源就是废阴极。铝电解废阴极无害化处理主要表现在无害化处理和回收利用两个层面，这也就是说在将废阴极氟化物和氰化物等无害化处理的同时，还需要对处理过程中的物质进行有效的回收和利用[2]。就目前技术水平而言，废阴极技术处理主
科海故事博览 2021年10期2021-08-06
- 铝业废阴极炭块资源化利用技术研究①
5100）废阴极炭块是工业铝电解槽中拆除的废旧阴极导电材料，一般铝工业电解槽阴极炭块在使用3～5年后就要更换。在2016版《国家危险废物名录》中，废阴极炭块被收录为HW48⁃321系列T类有毒危险废物［1－3］。无害化处置废阴极炭块，电解铝企业一般需向有资质单位支付800～1 000元／t的处理费。废旧阴极炭块堆存、处置不当，对环境和生物造成的危害主要表现在：使动物骨骼、植物组织变黑、坏死；影响农业生态平衡，使农作物减产；所含可溶氟化物随雨水混入江河、渗入
矿冶工程 2021年3期2021-07-12
- 预焙阳极表面氧化因素探讨
氧化达到50%的炭块也在使用,表面氧化后的炭块在电解槽中会使掉渣增多,炭碗处的氧化还会带来易脱极、电压降上升等问题。如何有效控制预焙阳极氧化的数量及程度,是焙烧生产过程必须面对的问题。1 焙烧生产工艺介绍生阳极经输送机送入焙烧车间,经炭块编组站编为6块一组,生阳极装炉时由多功能机组编组后的生阳极装入焙烧炉内。保护介质填充料的装、出炉操作,由多功能机组完成。生阳极的焙烧采用敞开式焙烧炉,设多个火焰系统,每个火焰系统采用6室运转,移炉周期28～40 h,每个炉
轻金属 2021年5期2021-07-02
- 阳极炭块结构优化降低毛耗的生产实践
产工艺参数,阳极炭块结构设计等[4-7];铝电解生产过程的影响因素包括,电解槽的设计,筑炉质量,生产管理、作业质量,是否使用阳极保护环等[4, 8-10]。其中优化阳极炭块结构设计是实现降低阳极毛耗的快速有效途径。优化阳极炭块结构设计,可以提高阳极的利用效率,降低阳极毛耗[4,11]。优化阳极炭块结构可以从提高阳极炭块高度、优化阳极炭块顶部形状、降低碳碗深度等方面入手。优化阳极炭块顶部形状可在不影响其他指标的情况下降低阳极毛耗。若残极厚度维持固定水平,提高
轻金属 2021年3期2021-04-06
- 铝电解阴极燕尾槽内炭块-糊料-钢棒界面接触状态仿真优化
济指标。如在阴极炭块燕尾槽内，存在着炭块-钢棒糊-钢棒3种材料的接触，主要起传导电流的作用，过高的接触电阻不仅会引起不必要的能耗，而且会影响接触面上的电流分布，进而影响温度场；而温度变化会反过来通过材料的热膨胀性能影响界面应力及接触压力分布，不仅影响阴极使用寿命，而且还会改变接触面上“导电斑”以及接触电阻分布。因而，深入了解炭块-钢棒糊-钢棒界面接触状态，不仅有利于延长阴极使用寿命，而且可以为降低阴极电压降实现节能提供理论指导。关于阴极接触电阻，国内外学者
中南大学学报（自然科学版） 2020年12期2021-01-19
- 铝电解过程中锂元素的阴极渗透机理
属和电解质对阴极炭块的渗透，有利于提高电解过程的电流效率，降低电解能耗[1].但电解质熔体中氟化锂含量过多会大幅度降低电解质初晶温度，导致电解槽电解温度偏低，氧化铝溶解性能变差，严重影响电流效率和电解槽整体稳定性[2].大多数研究者认为，电解质中氟化锂质量分数在2.5%～4%的范围内对电解过程是有利的[3]，在此范围内电解质初晶温度保持在合理范围，电解槽比较稳定，可获得较好的电解指标.但是河南和山西的铝土矿中含有较多的氧化锂，导致利用该铝土矿生产的氧化铝含
东北大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-01-15
- 高质量铝用阴极的发展方向与应用前景
过程中，要求阴极炭块必须具备有良好的抗热震性、耐磨性、以及抗钠侵蚀性。阴极炭块具有耐高温、耐腐蚀、导电等特性，在铝电解槽高温冶金炉中得到广泛应用。在电解铝行业，阴极炭块是制作电解槽内衬和大修时的重要材料。根据石墨含量与生产方法的不同，铝用阴极炭块分为无烟煤基炭块（包括普通质、半石墨质、高石墨质）、全石墨质和石墨化阴极炭块，目前主要采用的阴极为高石墨质阴极和石墨化阴极。表1 铝用阴极炭块分类与应用情况表2 铝用阴极炭块分类与应用情况2 国内外阴极发展趋势2.
中国金属通报 2020年7期2020-11-04
- 铝电解槽废阴极炭块高温处理技术的研究与应用
年总计产生废阴极炭块25～35万t。目前宁夏回族自治区有电解铝生产企业3家，设计产能合计129万t，每年产生废阴极炭块约1.2万t。这些废阴极炭块中含有较高水平的可溶氟化物和少量有毒的氰化物，于2016年被《国家危险废物名录》列为危险固体废弃物，直接排放会对生态和环境造成很大危害，严重影响企业的可持续发展和企业周围生态环境建设[1]。因此，既要满足废阴极炭块的安全处置要求，又要实现废阴极炭块中炭质材料、氟化物等有价物质的资源化利用，同时还要保证处理过程清洁
有色冶金节能 2020年4期2020-10-26
- 420KA保温节能型电解槽应用实践
析可知，假设阴极炭块端头F1和F2箭头所在位置即其受力点，且槽壳侧部钢板变形量为0，如果F1=F2，则阴极炭块受力均匀，阴极炭块垂直方向不产生作用力，只有F1=F2＞4841200N时才会产生碎裂性的损坏。但据相关资料显示（详见表4）,浇注料和阴极捣固糊的耐压强度不同，当阴极炭块所受应力F2超过2793000N时，阴极捣固糊即发生形变，而浇注料未发生形变，即F1＞F2，此时阴极炭在垂直方向上产生作用力，当垂直方向受力大于17130400N时，阴极炭块便会断
世界有色金属 2020年6期2020-06-27
- 沥青焦作为阳极焙烧填充料的性能研究*
0）焙烧是生阳极炭块成型后在隔绝空气的条件下，按一定的升温速度进行热处理的过程，历经四个温度变化过程，其主要目的是排出挥发分、粘结剂的焦化、阳极炭块密度提高、增加炭块机械强度等。根据炭块类型和焙烧炉型的不同，焙烧温度在900℃～1300℃范围内[1]，且整个焙烧的过程都是间接加热，即生阳极炭块被填充料所包围和覆盖。填充料的作用：隔绝阳极炭块与外界空气，防止炭块被氧化；作为传热介质将焙烧炉内热量均匀地传递到阳极炭块，并进行保温；固定阳极炭块形状，可防止其变形
合成材料老化与应用 2020年2期2020-05-28
- 铝电解废阴极炭块回收利用综述
后会产生废旧阴极炭块， 铝产业的飞速发展也带来了铝电解废阴极的增加。 据统计，平均每产1t 电解铝就产生40 kg 左右的阴极废弃物质[2]，阴极废弃物中的有毒物质已超过国家直接排放标准。 如果将废旧阴极炭块直接堆弃，其有毒物质会溶解在地下水资源中，污染大面积地下水资源，危害动植物生长，特别的会使水产业和农业生态失衡， 导致农作物产量及品质严重下降。除此之外阴极废弃物中还含有大量的炭及其他有价物质，根据市场调查的价格和典型铝电解槽的废旧阴极成分计算一吨电解
有色金属科学与工程 2020年1期2020-03-23
- 600KA铝电槽GS-5阴极磷生铁浇铸与应用
槽阴极钢棒与阴极炭块的粘接当前有扎糊与磷生铁浇铸两种方式。相对于扎糊方式，磷生铁浇铸方式存在压降低、压降稳定维持时间长等优点[1]。目前，国内外多家铝电解企业采用阴极磷生铁浇铸，包括400KA系列、500KA系列、600KA系列。个别400KA厂家的磷生铁阴极浇铸槽已经实现超3300天寿命。对于600KA大型槽，因发热大，阴极散热要求高，采用磷生铁浇铸利于散热和保证槽寿命。但应用磷生铁浇铸方式也存在诸多不利因素，如前期投入成本高，磷生铁阴极浇注成品率不高，
世界有色金属 2019年9期2019-07-03
- 铝电解槽阳极炭块顶面结构的对比研究
实现都与预焙阳极炭块息息相关[2]。在我国各区域产能协调发展的政府政策下，2017年度全国原铝产量3328.96万吨，国内预焙阳极炭块产量在1970万吨左右，其中出口约101万吨，增长放缓。由于预焙阳极生产采用石油焦和沥青为原料，历经煅烧、焙烧、组装的过程，我国阳极炭块生产企业环保压力不断增大、由于污染带来的限产改造时间不断增长[3]。1 阳极炭块类型基于以上阳极炭块的基本尺寸，根据阳极炭块上顶面位置的结构，分为四种研究类型，第一种为直角型（Type 1
世界有色金属 2019年2期2019-04-15
- 浅议铝电解槽内衬修理
现象1.1 阴极炭块表面出现凹坑。在靠近伸腿位置由于磁场作用带动铝液流动，尤其在立柱母线附近凹坑现象尤为突出，可能立柱附近叠加磁场，铝液在此产生涡流加剧所致。1.2 侧部炭块破损侧部炭块材质在19世纪为半石墨质炭块，这类材料致命的问题是抗氧化性差、抗冲刷性能差、抗化学侵蚀性能差。进入21世纪，氮化硅结合碳化硅被广泛应用于铝电解槽，这类材料克服了半石墨质炭块的缺点，具有优异的高温力学性能和化学性能，不易被氧化，不与冰晶石溶液反映等特点，导热性好，在电解槽内部
冶金与材料 2019年1期2019-04-04
- 电解槽底部破损与应对
破损的情况：阴极炭块发生变形，膨胀隆起、有冲蚀坑、横向或纵向断裂；炭块之间的扎固糊发生裂纹造成炭缝之间有碳化铝、电解质和铝等固体；炭块与钢棒的交界面上有凝固的铝和电解质，部分钢棒被铝液熔化，生成铁铝合金；炭块下面有凝固的电解质、铝、铝铁合金，严重时耐火砖、防渗料、炭块与沉积物熔铸在一起，形成较大的结块。1.2 破损原因电解槽发生破损的根本原因是电解槽在高温铝液和电解质的侵蚀下，阴极炭块出现冲蚀坑或者裂缝，铝液从冲蚀坑或者裂缝中进入阴极炭块，造成炭块变形隆起
中国金属通报 2019年6期2019-01-03
- 预焙阳极制品表观废品分析
在2P上游炉室，炭块温度达到反应温度，此处虽然负压大，但是氧气含量低，发生氧化几率小，但大的负压易使填充料进入火道让填充料下陷，为料箱上层的炭块氧化创造条件。3-6P炉室温度逐渐升高，并在6P炉室阳极温度达到最高点（～1050℃），但在此炉室主要是外加燃料发生燃烧反应，所以火道内氧气含量低，并且负压相对1、2P炉室低（约-10～-20Pa），故发生氧化几率不高。7P之后的冷却炉室，正压逐渐增大，火道内氧含量充足，阳极与内部填充料温度均超过1000℃，极易发
中国金属通报 2019年3期2019-01-03
- 300 kA铝电解槽铝液Fe含量控制
钢爪联接铝导杆和炭块，同时要通过强大的电流。炭块钢爪所处的工作环境十分恶劣，长期处于酸性氟化物包围及高温的腐蚀气氛中，工作环境温度大概为400～600 ℃，很容易遭到腐蚀而缩短其使用寿命[1-2]。图1为四川启明星铝业炭块钢爪在使用过程出现的腐蚀变细情况。钢爪腐蚀后产生的Fe杂质在残极清理和覆盖料破碎流程中只能少量被清除，大部分又重新进入炭块覆盖料中，最终进入电解铝液，影响电解铝液质量。在电解生产中，炭块上槽使用一段时间后 ( 炭块周期一般为30～32 天
四川冶金 2018年3期2018-11-07
- 铝电解槽内衬筑炉施工质量分析
原因2.1 阴极炭块的问题从早期破损的电解槽看，阴极炭块的质量是导致早期破损的直接原因，目前阴极炭块的生产厂家多，质量参差不齐。其中有些生产厂家是振动成型，有些厂家是挤压成型，不管是挤压成型还是振动成型，关键在于阴极炭块在生产过程中的工艺控制，针对出现的几台早期破损槽的分析看，阴极炭块的横向断裂、起层、局部出现裂纹（如图1），说明生产厂家在产品出入库存在问题，没有严格检查，导致不合格的产品进入施工现场；原材料在使用前保管不好，掺入了杂质（煤矸石等），阴极炭
世界有色金属 2018年14期2018-10-10
- 铝电解用阴极糊性能探究
极糊主要用于填充炭块与炭块之间、炭块与电解槽之间和其他部位之间的缝隙，以及用于铝电解槽的垫层。阴极糊作为铝电解槽阴极材料中的重要组成部分，其用量占所有阴极材料总量的25%左右，相当于整个电解槽槽底面积的25%。但是，这种用量占据阴极材料四分之一的阴极糊，与炭块之间的成分存在不可避免的差异，致使在铝电解生产过程中，电解质溶液与炭块之间会由于钠离子的渗透形成一种层状化合物，导致阴极炭块膨胀、破损，乃至最终停槽。因此，阴极糊的质量是影响电解槽效率以及寿命的重要原
中国有色金属 2018年17期2018-09-13
- 浅谈石墨化阴极炭块的发展现状及应用前景
对国内石墨化阴极炭块理化性能指标的研究，以及通过其与高石墨质阴极炭块的对比，对石墨化阴极炭块在电解槽上应用时的优势、推广应用中存在的问题，以及应用前景进行了分析与说明，为电解铝节能生产提供了新途径。石墨化阴极炭块的背景经过了六十多年的发展，铝电解行业取得了令人瞩目的成就。截至2017年，国内电解铝在产产量为3227.3万吨，中国电解铝产能现居世界首位。目前，400kA以上大型预焙电解槽占国内电解铝产能的50%以上，甚至已有世界首条600kA的电解槽投产，目
中国有色金属 2018年14期2018-08-03
- 500kA 电解铝系列成功降低阳极碳耗实践
年环保督查趋严，炭块市场价格已接近5000元/t，已占铝锭生产成本的19%左右，因此，对阳极消耗进行技术挖潜增效极为重要，尤其是对于没有配套碳素的电解铝企业。针对本公司系列电流、设定电压运行实际情况，从阳极尺寸、工艺技术条件、换极周期、操作标准等方面逐项优化匹配，最终达到大幅降低阳极毛耗的目的。1 阳极消耗的机理[2]1.1 阳极反应过程炭阳极电解中化学方程式如下：反应式（1）为假定电流效率为100%时，生产1mol的铝能生成3/4mol的CO2，这相当于
世界有色金属 2018年4期2018-05-09
- 国内石墨化阴极炭块生产情况及标准化现状分析
国内石墨化阴极炭块生产状况与发展背景中国铝电解工业经过建国初期、改革开放时期和进入二十一世纪以来的几个阶段的发展，取得了相当辉煌的成就，截止到2016年，在生产规模方面，电解铝建成产能已经达到4320万吨，在产产量约为3250万吨左右，目前产能已居世界首位；在电解槽槽型方面，也由初期的60KA、80KA上插式自焙式（或旁插式）电解槽、过渡到改革开放时期的160KA、180KA预焙阳极电解槽，到目前已经普遍采用280—400KA电解槽型进行生产，甚至有50
世界有色金属 2018年2期2018-04-21
- 铝电解槽筑炉工程施工方法研究
为阳极材料，阴极炭块组为阴极材料，在强大的电场作用下发生电化学反应，在阳极发生的电解反应可以分解氧化铝，并最终生成一氧化碳和二氧化碳气体，阴极上就可以析出铝单质，从而把氧化铝中的铝电解出来，析出的液态铝在经过其他工艺的加工，最终得到我们所需要的铝。阳极产生的一氧化碳有毒气体需要经过其他工艺的处理，以免对人类身体健康产生危害。三、筑炉质量对铝电解槽使用寿命影响铝电解槽的使用寿命直接关乎到其成本问题，我国大型槽相对于国外比较有很大的差距。而影响铝电解槽的使用寿
福建质量管理 2017年7期2017-04-15
- 一起做侦探推理游戏捡耳环
烤盒里有些无焰的炭块，上面烤着牛肉。托盘、刀叉、佐料散放在一旁。这时，一个年轻人从门前经过，警长便叫住了他。这位年轻人自称是农场主的邻居，刚才听到一声尖叫，赶来看看出了什么事。警长问：“一小时前你在什么地方？”年轻人说：“在那边工厂附近散步。”还没说完，这位年轻人一眼看到炭块中有个金属制品，忙伸手从炭块里捡了出来，那是个烤得发黑的耳环。警长目睹这一切后，果断地说：“跟我到警察局去一趟吧！”这是为什么呢？
儿童大世界 2016年11期2017-01-04
- 铝电解槽阴极钠扩散及热应力−钠膨胀耦合的计算
，得到了钠在阴极炭块中的浓度分布。根据钠浓度的分布将钠膨胀系数转化为热膨胀系数，实现钠膨胀和热膨胀的间接耦合，模型还考虑钢的塑性变形和摩擦接触，计算结果与实际情况吻合较好。铝电解槽；钠扩散；热应力；钠膨胀；有限元电解槽是生产铝的主要装备之一。在生产过程中电解槽受力情况十分复杂，槽壳和摇篮架不仅要承受内衬的热膨胀和钠膨胀还要承受上部结构的压力以及自身质量，有时槽壳和摇篮架会因受力过大而屈服，导致电解槽损坏。此外，阴极的破损也是电解槽停槽的主要原因之一。在铝电
中国有色金属学报 2016年9期2016-11-01
- 浅谈750 mm超高阳极在大型铝电解槽上的研究与应用
50 mm的阳极炭块的工业化试验，结论表明其减少了换极频率、换极干扰以及换极热损失，真正意义上实现了增效降耗节约成本，为电解铝生产企业提供了一套投资少、见效快的电解铝节能降耗技术新思路。新疆农六师煤电有限公司技术中心及其铝厂，针对国内外通用的大型预焙铝电解槽上因阳极炭块设置高度较低，造成换极使用周期短，换极频率高，对铝电解槽稳定运行干扰大的难题，开展了750 mm超高阳极炭块在大型铝电解槽上的配置应用技术研究。关键词超高阳极铝电解槽研究应用1 阳极炭块高度
新疆有色金属 2016年3期2016-08-04
- PLC在双工位振动成型系统中的应用
模，并将成型后的炭块推入下水装置并送至冷却板式输送机上，输送的过程中经过冷水浸泡冷却，最后经过板式输送机前端光电开关进行炭块的编组，使炭块编成21块停留在板式输送机的末端等待天车吊到炭块库摆放。本次振动成型控制系统设计分为手动控制和自动控制两种方式，控制方式多样，是具有较高智能、高可靠度的控制系统。本系统具有提高炭素振动成型生产的产能和合格率，降低能耗，硬件设备安全可靠，故障率低，维修方便，减轻操作人员劳动强度等特点。双工位振动成型机；西门子PLC；碳素1
山东工业技术 2016年10期2016-06-14
- 大型电解槽破损原因及延长槽寿命问题分析
可以通过测量阴极炭块上不同位置的金属铝液隆起的高度来确定，阴极是否发生了隆起现象。1.1.3 阴极孔洞阴极孔洞是由于阴极上的炭块被某些溶液腐蚀和侵蚀从而形成了充满铝液的凹形窝槽，最主要的原因是由于发生了化学反应而形成了碳化铝。因为阴极的块上有着机械损伤的地方，并受到磁力的影响这样会产生小范围的金属旋流，这种旋流的会造成其中的孔洞情况更加严重。这种产生阴极孔洞的地方多数发生在电解槽中阴极最为薄弱的地方，例如边缝或者捣固缝。通过测量金属铝液的高度之中的弯钢钎沿
电子测试 2015年4期2015-12-31
- 江苏晨光数控机床有限公司（原泰兴市晨光高新技术开发有限公司）
放着两条铝用阴极炭块加工设备：一条是欧洲某国制造、故障频出、干干停停的炭块自动加工线，另一条是江苏省泰兴市晨光高新技术开发有限公司（简称“晨光公司”）新建的CGK•RZ•04数控炭块自动加工线（简称“泰兴线”） ，这已是晨光公司建造的第二条阴极炭块自动加工线。与进口线及其他国产炭块加工设备相比，泰兴线具有几大优势：1、具有完全的自主知识产权。其发明专利号：ZL2009•1•003•0352•0；执行标准为：YB/T4246-2011《炭块和炭砖尺寸及表面加
中国有色金属 2015年18期2015-01-22
- 江苏晨光数控（原泰兴市晨光高新
放着两条铝用阴极炭块加工设备：一条是欧洲某国制造、故障频出、干干停停的炭块自动加工线，另一条是江苏省泰兴市晨光高新技术开发有限公司（简称“晨光公司”）新建的CGK·RZ·04数控炭块自动加工线（简称“泰兴线”） ，这已是晨光公司建造的第二条阴极炭块自动加工线。与进口线及其他国产炭块加工设备相比，泰兴线具有几大优势：1、具有完全的自主知识产权。其发明专利号：ZL2009·1·003·0352·0；执行标准为：YB/T4246-2011《炭块和炭砖尺寸及表面加
中国有色金属 2015年4期2015-01-22
- 500 kA铝电解槽用阳极母线提升框架的设计研究
根阳极母线，阳极炭块通过小盒卡具固定在阳极母线上，阴极炭块固定于电解槽底部。铝电解生产过程中，要求阳极炭块的下表面与阴极炭块的上表面的间距始终保持不变。由于，阳极炭块在生产过程中不断的消耗，所以，要求提升机带动阳极母线和阳极炭块以一定的速度匀速下降。当阳极母线连同阳极炭块下降到下限时(一般行程为400 mm)，必须将阳极母线重新提升到上限位置，而阳极炭块保持现有高度不变，阳极母线提升框架就是基于此目的而开发出来的。其主要由大梁、夹具、滑动架、起吊架、气动控
有色设备 2014年1期2014-09-03
- 用铸铁联接铝电解槽阴极炭块与阴极钢棒的探讨
联接铝电解槽阴极炭块与阴极钢棒的探讨马晓艺1， 李 贤2， 李 戬1(1.青海大学机械工程学院， 青海 西宁 810016；2.青海桥头铝电有限公司， 青海 大通 810100)介绍了炭糊捣固和浇注熔融铸铁两种铝电解槽阴极炭块的组装方法，对其特点进行了对比分析。铝电解槽； 阴极炭块组装； 阴极钢棒； 铸铁联接铝电解槽是将氧化铝通过霍尔法还原成金属铝的主要设备。电解槽主要由以下几部分构成：上部结构、阳极及其升降系统、炉膛以及与之配套的供电系统等。电解槽炉膛中
中国有色冶金 2014年3期2014-08-10
- 不同铝电解时间下阴极炭块的损伤特性研究
破损事故中，阴极炭块先行失效的例子屡见不鲜［1，2］。因此作为槽中最薄弱的环节，阴极炭块已成为铝电解槽中最关键的结构元件之一，它对于保证铝电解槽的结构完整性和安全可靠的平稳运行有着至关重要的意义，日益被铝电解界所关注［3，4］。从铝电解槽结构和生产工况中可以看出槽中的阴极炭块不仅处在高温之下，并且还受到电解质尤其是钠的侵蚀，必然会导致其宏观力学性能的改变。然而由于受实验方法和条件的限制，当前有关阴极炭块侵蚀破坏的研究，仍然偏重于研究侵蚀机理以及提高阴极块的
材料工程 2013年7期2013-10-14
- 生阳极炭块编组机组的探讨
刘兵生阳极炭块编组机组的探讨刘兵(贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州贵阳550081)通过对生阳极炭块编组机组发展历程的追踪，阐述了各阶段生阳极炭块编组机组的基本组成、顺序及对影响该机组适应性的关键设备的创新。生阳极炭块;炭块编组;编组机组设计0 引言在电解铝行业中，阳极担当着非常重要的角色。最初焙烧炉内生阳极炭块采用卧式的放置方式，由焙烧天车将放置在炉间输送机上的炭块夹持放入焙烧炉内;炭块焙烧好后，再由焙烧天车将炭块夹出焙烧炉放在炉间输送机上。20世纪90
有色金属设计 2012年2期2012-09-25
- 铝电解槽侧部炭块压铁改进措施
林铝电解槽侧部炭块压铁改进措施供稿|周 虹, 王 林内容导读在铝电解槽中，为了保护侧部炭块不受氧化、加工击打等损坏，通常在侧部炭块上部附贴加焊一层厚度为10 mm的防护钢板（简称：压铁）。存在的问题：在铝电解槽投入生产不久后，压铁向上翘起严重，失去了保护炭块的作用。文章分析了压铁变形翘起的原因，结合实际生产，对压铁的焊接方式提出改进措施，为减少电解槽的侧部压铁变形提供了改造方案。!存在的问题在铝电解技术大规模推广以来，尤其是大型预焙电解槽的开发应用后，铝
金属世界 2012年5期2012-09-08
- 铝用异型阴极炭块的材质与生产加工
司）铝用异型阴极炭块的材质与生产加工杨 军,宁湘南（中电投 宁夏能源铝业青鑫炭素公司）异型阴极炭块如何选择材质影响槽寿命,加工工艺要保证砌筑要求.由东北大学冯乃祥教授发明的铝用异型阴极炭块最显著的特点之一就是将阴极炭块工作面设计为凸起,变平整的阴极为带槽沟.研究者认为,采用异型阴极结构电解槽在阴极炭块表面形成若干凸起,可以减缓铝液流速和降低铝液波动高度,从而提高铝液的稳定性,提高电流效率和降低极距,降低电耗.与发明者合作,青鑫炭素公司开发 350 kA铝电
材料与冶金学报 2010年1期2010-12-28
- 预焙阳极炭块相邻碗孔之间开槽技术节能降耗的作用
限公司)预焙阳极炭块相邻碗孔之间开槽技术节能降耗的作用赵红军(山西关铝股份有限公司)通过预焙阳极炭块在碗孔之间开槽,碗径加大和增加碗中斜槽数量来加大铁碳导电面积,从而降低阳极的铁碳压降,从根本上解决了阳极钢爪的弯曲变形,最终达到节能降耗的目的.注:此项技术已申请国家专利.专利号:200920145185.X.1 概 述预焙阳极炭块是铝电解生产中的一种重要原材料,它在铝电解的生产中起着“心脏”的作用,阳极炭块内在质量和各项技术参数的设计直接影响着电解生产工艺
材料与冶金学报 2010年1期2010-12-28
- 电解槽内衬结构对槽寿命的影响
,阴极底部由阴极炭块组和缝间糊扎固而成为一个整体.阴极炭素内衬的结构是否合理,材料的选择以及砌筑质量都将直接影响到电解槽的使用寿命.铝电解槽内衬按区域分,可分为底部内衬和侧部内衬.底部内衬从功能上讲,起着支承阴极结构和保温的作用.侧部内衬则主要起着保护钢制金属外壳面免受电解质熔体的侵蚀的作用.由于电解质的强烈腐蚀性,仅仅靠侧部内衬材料尚不足以抵御电解质的长期侵蚀,因此,希望在侧部内衬里侧形成一层所谓的结壳,来保护侧衬.从电解槽底部内衬的功能上讲,希望底部内
材料与冶金学报 2010年1期2010-04-03
- 从兴趣起步
,衣袋里经常带着炭块,每当休息的时候,就拿出炭块来,在石头上描画农民种地的情景和牛马的各种动作、形态。吃过午饭,家里人午休了,他就带上小本子,独自出去描画风景。没有一个人指导他,也没有一个人知道他午休时去做些什么,他的画却一天比一天画得好。有一天,他正在田里劳动,看见一位老人从旁边走过,模样长得非常奇特。他很想马上画成一幅人像画,可惜身边没有带炭块和纸张。他便仔细观察,把那位老人的模样牢牢地记在心里。回家之后,他立即拿出炭块,把老人的形象画了出来,画得确实
作文周刊·小学三年级版 2009年35期2009-08-31