（立项评估）190ka大型预焙槽技术参数优化项目投资立项论证报告（报审正本）

阳极具有承受电流强化到能力目前电解槽在电流强度运行时，其阳极电流密度为，电流强度强化到时，其电流密度将达到左右。

阳极电流密度比原来增加了，电流强度比原来了增加了。

目前我国电解铝厂生产炭素阳极如果没有太大质量问题，是能够承受电流密度。

阳极电压降和阴极电压降阳极电流扩大到，阳极不变，计算结果表明，虽然电流从扩大到，但扩大后炭阳极电压只增加，不会对电解槽阳极工作及热负荷产生影响电解槽上阳极电压降中包括了铝电解槽阳极钢角与碳素阳极之间接触电压降，此值在左右平均值。

由于电流扩大后，没有对碳素阳极炭碗和钢爪结构设计和尺寸大小进行改变，理论上电解槽电流扩容。

即电流强度扩容，即平均增加，即达到。

然而实际上，由于电流扩大后，阳极钢爪电流密度升高，钢爪温度会有少许升高。

这会增加钢爪热膨胀以及钢爪与阳极炭块接触压力，使钢炭之间接触电压降低，从而使电流扩大后炭阳极钢炭电压降基本不上升。

无论是过去抚顺铝厂自焙槽，还是国内外大型预焙阳极电解槽，电流强化实践经验都表明，电解槽电流适当强化后没有使电解槽阳极电压降和阴极电压降有明显提高。

对第种电流强化方式而言阳极电流密度增加确定无疑，如果阳极电阻不变，阳极电压降应随电流增加而增加。

铝电解槽阳极以及阳极钢爪上铁炭间电压降是阳极电压降主要部分，但是由于阳极电流密度和阳极钢爪电流密度提高，会使其温度提高，必然导致其阳极和之间电阻下降。

三优化技术参数方案确定比较期台电解槽运行参数，结合续建新启动台电解槽实际情况，我们确定新启槽技术参数如下电解槽工作电压电解槽温度极距左右电解质分子比效应系数次台电解质水平铝水平氧化铝浓度。

电流强度。

考虑到电压较低铝水较高，会引起过热度低可能性，我们采取将电流强度从强化到，并保持电流强度稳定，以及其它技术参数平稳运行，以实现低极距低温低分子比低效应系数操作。

四优化技术参数方案实施我们优化采用了低电解质温度低氧化铝浓度低中分子比低效应系数低极距高铝水平电解工艺参数。

前提分子比极容易控制，般都保持在正常范围电解质温度控制在左右，电流效率般都在左右。

炉底干净，无沉淀结壳，炉帮坚固，电解质粘稠度适中，电流分布均匀，各部压降无异常现象，电压无波动，电解槽炭渣分离清楚，阳极气体排放适中，电解质沸腾均匀，从火眼处喷出火苗清晰有力，而氟化盐添加量且减少了半以上。

三低氧化铝浓度低效应次数控制在铝电解生产中，低氧化铝浓度控制就是采用计算机智能模糊控制技术，根据氧化铝浓度变化与电解质电阻变化关系来控制氧化铝下料多少来实现。

阳极效应临界状态氧化铝浓度为左右，应此氧化铝浓度不能低于，正常氧化铝浓度应控制在之间，但氧化铝浓度不能过高，过高易产生沉淀，所以保持合适氧化铝浓度，使电阻曲线斜率较大，便于计算机监测和识别。

目前铝电解采用计算机智能模糊控制技术思路是采用氧化铝浓度较低侧电阻曲线为浓度代用值，将范围为控制目标，使用过量加料，正常加料和欠量加料不断流强化有两种方式是电解槽阳极和阴极结构不变，在原电解槽结构基础上强化电流，这时电解槽阳极电流密度，电解质熔体电流密度，阴极电流密度和他们与金属导体接触电流密度，会由于电流提高而提高二是阴极结构不变，只改变阳极结构，使电解槽阳极加长，加工面缩小，在这种情况下，阳极电流密度可以提高些，也可以不提高，这要视阳极加长大小和电流强化多少而定。

阳极具有承受电流强化到能力目前电解槽在电流强度运行时，其阳极电流密度为，电流强度强化到时，其电流密度将达到左右。

阳极电流密度比原来增加了，电流强度比原来了增加了。

目前我国电解铝厂生产炭素阳极如果没有太大质量问题，是能够承受电流密度。

阳极电压降和阴极电压降阳极电流扩大到，阳极不变，计算结果表明，虽然电流从扩大到，但扩大后炭阳极电压只增加，不会对电解槽阳极工作及热负荷产生影响电解槽上阳极电压降中包括了铝电解槽阳极钢角与碳素阳极之间接触电压降，此值在左右平均值。

由于电流扩大后，没有对碳素阳极炭碗和钢爪结构设计和尺寸大小进行改变，理论上电解槽电流扩容。

即电流强度扩容，即平均增加，即达到。

然而实际上，由于电流扩大后，阳极钢爪电流密度升高，钢爪温度会有少许升高。

这会增加钢爪热膨胀以及钢爪与阳极炭块接触压力，使钢炭之间接触电压降低，从而使电流扩大后炭阳极钢炭电压降基本不上升。

无论是过去抚顺铝厂自焙槽，还是国内外大型预焙阳极电解槽，电流强化实践经验都表明，电解槽电流适当强化后没有使电解槽阳极电压降和阴极电压降有明显提高。

对第种电流强化方式而言阳极电流密度增加确定无疑，如果阳极电阻不变，阳极电压降应随电流增加而增加。

铝电解槽阳极以及阳极钢爪上铁炭间电压降是阳极电压降主要部分，但是由于阳极电流密度和阳极钢爪电流密度提高，会使其温度提高，必然导致其阳极和之间电阻下降。

三优化技术参数方案确定比较期台电解槽运行参数，结合续建新启动台电解槽实际情况，我们确定新启槽技术参数如下电解槽工作电压电解槽温度极距左右电解质分子比效应系数次台电解质水平铝水平氧化铝浓度。

电流强度。

考虑到电压较低铝水较高，会引起过热度低可能性，我们采取将电流强度从强化到，并保持电流强度稳定，以及其它技术参数平稳运行，以实现低极距低温低分子比低效应系数操作。

四优化技术参数方案实施我们优化采用了低电解质温度低氧化铝浓度低中分子比低效应系数低极距高铝水平电解工艺参数。

前提条件是电解槽保持稳定，否则再好技术条件随时都有可能被破坏。

低电解质温度控制初晶温度是指液体开始形成固态晶体温度。

固态晶体开始熔化温度称为该晶体熔点。

初晶温度与熔点物理意义不同，但在数值上相等。

冰晶石氧化铝均匀熔体电解质其初晶温度随氧化铝含量增多而降低。

电解质摩尔比分子比降低，其初晶温度也随之降低，但氧化铝溶解量也会降低。

电解生产中需要电解质初晶温度越低越好，这样可以降低工作温度工作温度般控制在初晶温度以上范围。

工作温度越低，减少设备变形，延长设备使用寿命，工人劳动环境改善，电解质挥发损失小。

而且，更重要点，电解过程中电流效率随电解温度降低而提高，即可以降低电能消耗，又可以增加产量。

电解温度是指电解生产中电解质温度。

电解质温度电解质初晶温度过热度。

在铝电解生产上，通常电解温度看作重要技术条件。

所谓电解温度，是指电解质温度而言。

现代大型预焙槽电解温度大多是在之间。

这是个温度范围，大约高出电解质初晶点。

两者之间差值称为过热度。

电解质温度过高会增加金属铝损失，降低电流效率，并能熔化炉膛，增加物料消耗，导致病槽。

温度过低电解质，其密度增大，粘度增大，铝液与电解质分离不开，阳极气体不易畅快排出，炉膛过小，伸腿伸长，电解质溶解氧化铝能力降低，阳极效应系数增大，炉底沉淀增多，电解槽底部易长结壳，分子比下降，电解质急剧收缩，严重时造成滚铝，产生病槽，生产紊乱，使各项生产指标大幅度下降。

通常在更换阳极之后，电解质温度降低甚多。

依据每台槽精确温度测量结果，计算出电解槽组或全系列温度平均值。

电解槽最佳平均温度，便是能够避免在阴极表面上析出固态沉积物与能够避免产生过度不稳定性时最低温度。

此最佳温度视电解质初晶点和生产操作技术水平而定。

生产技术水平高者，过热温度较低，低到。

因此，保证电解槽正常电解温度，对于提高电流效率降低消耗是大有益处。

正常电解温度保持有赖于其它技术条件以及相适应操作制度配合。

降低电解质温度有两个方法，即降低电解质初晶温度和降低过热度。

其实质都是通过调整电解质成分来实现。

事实上，单纯降低电解质初晶温度对电流效率提高效果是不明显，而且，过低电解温度，会导致操作上困难，如炉底产生沉淀效应增多电压针振等现象。

因此，在电解生产中，应认识到提高电流效率主要途径不是降低电解质初晶温度而是降低电解质过热度。

电解生产追求目标是高电流效率，希望铝二次反应减少。

所以要实现高电流效率，必须降低电解质温度，既要降低电解质初晶温度，又要降低电解质过热度。

更重要是保持长期稳定槽温，相应也延长了槽寿命。

研究表明，初晶温度每降低，过热度控制在，电流效率至少可以提高。

我们在生产过程中，通过调整铝液水平电解质水平分子比氧化铝浓度等技术参数，降槽温控制在，过热度控制在。

二低分子比控制在酸性电解质中由于电解温度相对较低，降低分子比可降低电解温度，即电解质初晶温度，同时密度和粘度有所降低，从而加快电解质流动性，有利于金属铝从电解质中析出使铝二次反应减少。

研究表明分子比每降低，电流效率约升高。

但分子比又不能过低，如果过低则降低了氧化铝溶解度和电解质导电率，使电解质挥发增加，因此在降低分子比时要权衡其利弊，综合考虑。

根据我公司电解槽实际情况，我们将分子比调整，控制在。

其方法通过添加来实现。

氟化铝在出铝口添加，得不到有效利用而氟化铝会飞扬出去直接气化被大量挥发。

这样，加大了氟化铝损失量，而利用量会大幅度降低，对控制电解质成份不能起到正常调整作用。

实践证明，氟化铝从出铝口处直接加入分子比不易控制，般保持在之间，分子比涨幅很大，槽温也不易控制般在之间，电解槽温度忽高忽低，电解质水平时涨时落，炉帮时长时空，氧化铝溶解度也不平稳，有时阳极效应频繁，天当中来效应达到次，有时效应滞后，电解槽内炉底沉淀时有时无，电解槽火眼处火苗时冒时回，槽电压波动，电解槽过热温度不易控制，电流分布不均，槽子散热孔温度时高时低，很难控制。

我们采取了进行角部捞炭渣后添