电解槽焙烧时期阴极电流分布.pdf

电解槽焙烧时期阴极电流分布 周耀和姜幼卿梁汉 （华中科技大学， 湖北武汉“） 摘要铝电解槽焙烧期间， 槽底阴极电流分布在急剧变化。阴极电流分布控制不好， 就会严重影响焙烧质量， 缩短电解槽的寿命。通过对大量阴极电流的测量和图表处理， 从电解槽电阻网络理论的角度对焙烧时期阴极电流分 布和电解槽的早期破损作大量的分析。 关键词电阻网络； 阴极电流分布 中图分类号 24， A9*; /3 （/C7DEFG 4H IJ7J7 3K 7J64L4G，M3） 80 电流偏向一侧 *0112, / *-2*2,1, -2 -2 /. 总之， 任一条支路电阻的改变和不均将直接影 响阴极电流分布， 并易产生早期破损。这种情况如 果任其发展， 将影响焙烧质量， 缩短槽子寿命。 -焙烧中期的跟踪测量 焙烧中期是指 天以后到正式启动这一段时 间。在这一段时间， 阴极碳块的石墨化过程还未结 束， 电阻率还在下降中， 电阻还未稳定。在此期间， 我们对图 .、 所示电解槽作跟踪测量， 在焙烧中期 它们阴极电流分布见图 3 0 （图中虚线部分是焙烧 中期阴极电流分布图） 。图 3 是图 所示自焙槽大 修焙烧 * 天后的电流分布曲线对比图， 图 0 是图 . 所示自焙槽焙烧 . 天后的电流分布曲线对比图。从 曲线的形状看， 阴极电流分布已逐渐趋于平均， 说明 电阻趋于稳定， 暂态过程即将结束， 但均流调整的工 作仍然很重要。 .暂态过程结束， 槽底阴极电流分布 达到稳定时期 槽子启动以后， 碳块的石墨化过程结束， 电阻率 的下降趋于稳定， 各部分电阻趋于稳定。在理想情 *有色金属 （冶炼部分） ** 年 * 期 万方数据 况下阴极电流分布应该是一根平坦的直线。图 是 某槽大修启动半月后的曲线形状。从这根曲线的形 状看， 筑槽的质量与焙烧工艺应该是好的， 各部分电 流比较平均， 该槽的寿命必然长。 图 焙烧 “ 天后电流分布 3,. 0 /3;/3.2- （“） 电解质的渗入， 改变了阴极碳块的电阻率， 改变了电阻 3,. 03;/3.2- （下转 页） 有色金属 （冶炼部分） 年 期 万方数据 表 反应液面大幅波动量统计表 “ “’ ** ,- *./*0 1*,2 /1- -//*,2 炉次反应液面波动范围边皮钛生成量 “ 至 ’ 点 ’ 至 ’ 点 至 ’ 点 至 ’ 点* 至 ’ 点 ’措施 通过上述分析， 可以知道边皮钛是海绵钛生产 过程中必然要形成的， 但其生成量是可以控制的， 因 此， 我们对加料速度以及反应液面进行了调整。结 合生产实践， 采取两项措施，（,） 我们对部分炉子还 原中期最大加料速度限制在 “ -， 以缓解反应 剧烈程度， 特殊炉次， 因反应温度太低， 可以适当提 高至 *“ -， 但持续时间不能太长， 最多 ’-。 （） 控制反应液面在 点范围内小幅波动， 防止形成新 的活性中心。以达到降低边皮钛生成量的目的 （表 ） 。 从表 的统计数据可以看出， 通过控制最大加 料速度以及控制好液面及时准确的排放 ./0， 边 皮钛的生成量大大下降， 调整前平均边皮钛 *’“， 调整后平均边皮钛 “， 平均下降 ,“。在进行 表 3调整料速及排放 456 7制度试验对比表 “ 3“’ 1/ ,891*,2 -,1 20 -1 0/82 料速及排 放 ./0 制度 平均爬壁 钛重量 “ 平均钛坨 重量 “ 平均加料 时间 - 中期平均最 大加料速度 （“-1 ,） 调整前*’2’’* 调整后2, 调整加料速度试验期间， 对 ’ 一炉产品还原中期 加料再次进行提高加料速度到 *“ - 试验， 结果 边皮钛增至 “， 这点也证明了加料速度对边皮 钛形成的影响。此外， 调整前， 钛坨平均重 2’“， 调整后， 钛坨平均重 2“， 平均钛坨重量未受影 响， 而且略有增加； 调整前平均加料时间 ’-， 调整 后平均加料时间 ,-， 加料时间也略有减少。试验 在降低边皮钛生成量的同时， 缩短了还原生产周期， 降低了还原电耗， 取得了较好的效果。 结语 还原中期最大加料速度限制在 “ -， 控制 反应液面在 点范围内小幅波动。 参考文献 ［,］ 莫畏， 邓国珠， 罗方承 3 钛冶金 （第二版）［.］ 3 北京 冶金工业出 版社， ,22 , （上接 页） 被电解质熔化， 则其截面减小， 电阻增大， 电流减小。 结语 我们建议， 应该把阴极电流分布测量作为一个 常规测量项目， 以此分析电解槽槽底情况。特别是 焙烧阶段， 可指导均流调节避免早期破损。 参考文献 ［,］ 彭正来 3 电网络理论 ［.］ 3 武汉 武汉水利电力大学出版社， ,222 ［］ 邱关源 3 电路 ［.］ 3 北京 高等教育出版社， ,22 ［’］ 梁汉 3 铝电解槽底破损的早期定位检测 ［4］ 3 轻金属， （’） ’ ［］ 孙啸， 顾粮 3 浅谈铝电解大修槽焙烧的红棒问题 ［4］ 3 轻金属， ,2* （） 有色金属 （冶炼部分） 年 期 万方数据