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铝电解槽磁流体稳定技术与新式阴极钢棒结构技术

文章录入:xuwei_admin更新时间:2017-06-02浏览次数:4000

一、技术内容

(一)基本原理

本项目从源头上找到电解槽稳定高效运行的技术措施,通过对电解槽结构研究,发现适当调整阴极导电结构既可以大幅降低铝液中水平电流,提高电解槽稳定性,同时保持阴极压降不升高。阴极导电结构形式多样,其对消除阴极水平电流和提高磁流体稳定性的贡献,以及所带来的施工难度和使用成本不同。本项目找到了一种较为简便的途径,即适当调整阴极钢棒和炭块高度,通过将钢棒按照一定高度比例分割,从而改变阴极钢棒的导电路径;优化阴极钢棒与炭块的组装形式等手段调整阴极导电结构。

(二)工艺技术

首创了双层阴极钢棒阴极导电结构、水平电流和电磁力双重优化的电解槽节能新技术;开发并设计了保温型电解槽内衬结构,保证了低极距下电解槽的热平衡;基于新型湿法焙烧启动技术开发的启动过程与非正常期快速降电压管理的节能技术;开发了低效应、高效能智能化槽控技术

转换

新式阴极钢棒电解槽工艺流程

(三)技术创新点及特色

与现有节能技术相比,新式阴极钢棒结构技术具有以下特点:

1)通过铝电解阴极结构及其导电路径的优化设计,从根本上降低了铝液中水平电流,提高了电解槽的稳定性,降低了能耗,提高了电流效率。

2)仅仅需要增加一次性炭素材料、钢棒钢材成本,使用成本十分低廉。

3)不需要改变原有阴极的平底结构,阴极使用寿命不受影响。

4)与传统电解槽操作工艺相同,生产组织和管理衔接没有障碍。

5)使用传统较为成熟的焦粒焙烧启动工艺,推广应用范围十分广阔。

6)具有普遍的适应性,可以满足不同容量电解槽的需要。

 7)可有效提高电解过程电能利用率,具有显著的节电效果。

预览

新式阴极钢棒结构技术路线

二、实施效果

(一)环境效益

某公司220kA电解槽工业试验考核期结果

(二)经济效益

    示范工程实施期为3年,共投资15333.9万元,其中新技术投资4620万元(含研究试验费用2000万元)。据估算,全部投资税后回收期为5.4年(含改造期),全部投资税后内部收益率为15.9%,其中,新技术投资的投资回收期为1.7年(含改造期),投资内部收益率为268.1%

 

(三)水平评价

    本技术为具有我国自主知识产权的重大原创技术,拥有3项中国发明专利和3项中国实用新型专利,申请了10余项国际专利。曾获2012年度中国有色金属工业科学技术奖一等奖,成果达到国际领先水平。



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