低温铝电解、铝电解工艺与控制技术的研究

发布时间：2020-06-19 11:34

【摘要】：本文根据国内外铝电解的发展状况和趋势,论述低温铝电解的国内外研究现状和意义,研究低分子比和LiF、CaF2等添加剂对电解质物理化学性能的影响,在各种添加剂中LiF降低电解质初晶温度效果最为显著,而且具有提高电解质的导电率和降低电解质的蒸汽压的优点。根据我厂电解质富集较高的LiF含量的特点,选用低分子比加上氟化锂和氟化钙复合低温电解质体系,在85kA铝电解槽上进行了含有锂盐的低温铝电解工业试验、铝电解新工艺与新技术的研究、电解温度和过热度的控制与试验研究。通过含有锂盐的低温铝电解工业试验和推广应用,研究出一套科学的铝电解槽工艺技术条件和操作管理制度,关键技术是保持平稳而较低的分子比和电解温度,分子比降低到2.2-2.4,电解温度降为约930-945℃。在降低电解温度的过程中,重点防止分子比降得过低过快和炉底形成结壳,防止过热度偏高和侧部炉帮化空。铝电解新工艺与新技术的研究,制定出了一整套科学合理的铝电解槽装炉、焙烧启动、后期管理和正常生产工艺技术条件和操作管理制度,采用均匀化LiF含量技术,新启槽装炉采用电解质颗粒和纯碱代替冰晶石,启动槽灌入富集较高LiF含量的电解质,达到不同槽龄LiF含量均匀化。采用计算机控制分析技术,实施铝电解生产精细化管理新模式,提高了焙烧启动质量,能够自然形成和保持坚固炉帮,解决了炉底易生成沉淀结壳,侧部炉帮易熔化的难题,铝电解生产更趋稳定高效。电解温度和过热度的控制与试验研究,采用先进的温度测量系统在线测量铝电解的电解温度、液相线温度和过热度,研究氟化铝添加、升降电压、更换阳极和出铝对电解温度、初晶温度和过热度的影响。采取调整铝量和设定电压相结合的策略来调整电解温度并加以量化。研究总结出科学的电解温度和过热度的控制技术,保证炉膛规整稳定,减少电解温度和过热度的波动,试验槽运行平稳,平均电解温度929.1℃,部分槽电解温度降低到920℃以下,较一般电解温度降低了10-20℃,过热度平均为9.1℃,降低了1.2℃,过热度范围5～15℃的合格率提高27.2%。主要技术经指标明显改善,电流效率提高0.52%,直流电耗降低了85kwh/t.Al。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TF821
【图文】：

导电率,电解质,熔点,冰晶石

而且具有良好的导电性，用部分铿冰晶石代替钠冰晶石可显著降低冰晶石一氧化铝二元系的熔点。但是由于铿盐价格昂贵，工业应用很少。LIF对电解质熔点和导电率的影响见图2.5。图2.5添加LIF对电解质熔点和导电率的影响 Fig.2.5AddingagentsVSconduetivitiesandmeltingPointsofeletrolyte另外，有资料介绍[23]，在电解质中添加LIF可降低AIF3消耗15%到25%，降低氟排放22%到38%。添为.LIF对叙川匕物排放查的澎响八下=15.0天， LiF的排放量毕箱/气J态F有Li「的‘L态「，。T-困态「天刀Li「的排放奎//有3肠Li「.七O .01.T1.2，，3冰晶石重量比NaF为入I气图2.6添加LIF对铝电解氟排放的影响 Fig.2.6AddingLIFVSreleassionsofF一24-

氟排放,铝电解,电解质,导电率

图2.5添加LIF对电解质熔点和导电率的影响Fig.2.5AddingagentsVSconduetivitiesandmeltingPointsofeletro，有资料介绍[23]，在电解质中添加LIF可降低AIF3消耗1522%到38%。添为.LIF对叙川匕物排放查的澎响

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