高导电双钢棒铝电解槽生产实践

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.02.005高导电双钢棒铝电解槽生产实践李贤（青海桥头铝电股份有限公司，西宁810100）摘要：高导电双钢棒铝电解槽可有效降低铝液水平电流、炉底压降和电解槽的工作极距，同时使电解槽由原来的散热型改为保温型来维持电解槽的热平衡，提高了电解槽低电压运行的稳定性，实现了平均槽电压3.78V和吨铝直流电耗12270kWh的技术经济指标。关键词：高导电双钢棒；铝电解槽；保温；低电压；节能中图分类号：TF821文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）02-0000-00PlantPracticeofHighCo

2、nductivityDoubleSteelBarAluminumElectrolysisCellLIXian（QinghaiQiaotouAluminium&PowerCo.,Ltd,Xining810100,China）Abstract：Highconductivedoublesteelbarsaluminumelectrolysiscellcaneffectivelyreducelevelofhorizontalcurrentofliquidaluminum,pressuredropoffurnacebottomandworkingpollardistanceofelectr

3、olyzer.Heatdissipationissubstitutedbyheatpreservationtokeepheatbalanceincellandimproveoperationstabilityunderlowcellvoltage.Theaveragecellvoltageis3.78Vandpowerconsumptionis12270kWhforonetonaluminum.Keywords：highconductivitydoublesteelbar;aluminumelectrolyzer;heatpreservation;lowvoltage;energ

4、ysaving铝电解企业是属于高能耗、高污染、低能效、依赖于资源的行业，是目前国家宏观调控的重点，国家提出了更高要求的节能目标政策，电解铝行业面临着新的挑战。虽然国内外学者开发与应用了各种节能新技术，并取得了非常显著的节能效果[1-2]，其能量效率却达不到50%。为了实现更好的经济指标，我们开发出了高导电双钢棒电解槽。高导电双钢棒电解槽改变了钢棒自身的材质和结构，提高钢棒自身的导电率，降低铝液水平电流，降低工作电压，实现节能降耗目的；将电解槽由原来的散热型改为保温型，以维持电解槽在低电压下的能量平衡，提高电解槽的运行稳定。本文简要介绍了30台高导电双钢棒电解槽投入生产后取得的各项

5、技术经济指标，并进行了总结分析。1高导电双钢棒电解槽高导电双钢棒电解槽是公司利用槽大修的机会改变了阴极内衬结构后的一种新型节能保温型电解槽。目前国内有好多种异型阴极钢棒[3-11]。我公司的高导电双钢棒是由传统的通长型阴极钢棒优化为分段式阴极钢棒；阴极钢棒尺寸由4330mm×65mm×180mm优化为2065mm×70mm×198mm，并且阴极钢棒沿长度方向在靠近出电端的一段开一道分割缝（长度795mm，沟槽宽度6mm），将这一段分割成上下两部分，从而改变阴极钢棒的导电结构。由于阴极钢棒厚度的增加影响着阴极组装质量和操作，故公司与贵阳铝镁设计研究院研究论证后加大了阴极碳块燕尾槽的

6、尺寸，将阴极碳块燕尾槽宽度原设计90mm调整到95mm，阴极碳块燕尾槽中心线不变，这样便于阴极炭块组装。侧部增加导热系数低、抗拉强度较好的陶瓷纤维板，增加陶瓷纤维板的厚度大面20mm、小面30mm、底部15mm。传统阴极钢棒和高导电双钢棒的阴极剖面示意图见图1。高导电双钢棒的具体实施情况：分隔缝用绝缘糊填充满，开槽最近端钢棒端头涂纳米绝缘材料，绝缘涂层长度约405mm，钢棒上表面采用石墨粉与阴极炭块连接，两段钢棒中间200mm的间距采用碳糊连接，对钢棒未分割的一段，其侧面采用碳糊与阴极炭块相连，对钢棒被分割的一段，其侧面上半部分用碳糊与阴极炭块相连，下半部分用电绝缘材料与阴极炭块

7、相连。对两种阴极钢棒的铝液电流分布进行了仿真计算[12]，结果见图2~图3。收稿日期：2014-09-28基金项目：青海省重大科技专项计划项目（2011-G-A3A）；青海省高新技术研究与发展计划项目（2013-J-206）作者简介：李贤（1980-），男，青海民和人，工程师.（a）传统阴极钢棒；（b）高导电双钢棒图1阴极结构示意图Fig.1Schematicdiagramsofcathodestructure图2传统阴极钢棒对铝液电流分布仿真情况Fig.2Simulationr