2-鋁電解新技術(shù)

鋁電解技術(shù)鋁電解基礎(chǔ)介紹鋁電解新技術(shù)鋁電解發(fā)展方向鋁電解

3.1鋁電解工藝：氧化鋁

直流電

冰晶石

氟化鹽

炭素

3.2鋁電解分類：自焙電解槽：干法凈化←煙氣←電解→殘極

上插式和側(cè)插式↓↓預(yù)焙電解槽：

載氟氧化鋁

鋁液連續(xù)式和不連續(xù)式↓↓凈化鋁電解反應(yīng)：↓陰極主反應(yīng)：Al3+配離子

+3e＝Al鑄造陽(yáng)極主反應(yīng)：2O2-配離子

+C+4e＝CO2↓

鋁錠云南鋁業(yè)股份有限公司是云南冶金集團(tuán)總公司將其全資企業(yè)——云南鋁廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)性資產(chǎn)，以獨(dú)家發(fā)起，整體改制，社會(huì)公開募集股份方式設(shè)立的股份有限公司。公司于1998年3月20日正式成立，同年4月8日“云鋁股份”股票在深交所上市?，F(xiàn)有員工3200余人，總資產(chǎn)50億元，產(chǎn)能規(guī)模為鋁冶煉40萬(wàn)噸、炭素18萬(wàn)噸、鋁加工16萬(wàn)噸。是國(guó)家重點(diǎn)扶持的14家鋁企業(yè)之一。1997年被列為國(guó)家重點(diǎn)扶持的512家國(guó)有企業(yè)之一，1998年取得了ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證證書，被評(píng)為省級(jí)“管理一級(jí)企業(yè)”和第一批“優(yōu)秀管理達(dá)標(biāo)企業(yè)”，1998年被中國(guó)國(guó)家有色金屬工業(yè)局確定為中國(guó)13家重點(diǎn)鋁企業(yè)之一。

2000年通過(guò)了ISO14001國(guó)際環(huán)保認(rèn)證，成為中國(guó)“百家環(huán)保高新技術(shù)企業(yè)”至2004年底，公司主要技術(shù)裝備達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)一流水平，規(guī)模及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)躍居全國(guó)鋁行業(yè)前列，企業(yè)的綜合實(shí)力得到顯著增強(qiáng)。

主要產(chǎn)品有重熔用鋁錠、預(yù)焙陽(yáng)極、鋁鑄軋卷、冷軋鋁板、鋁型材、電工圓鋁桿、鋁棒、鋁母線、鑄造鋁合金和民用鋁制品等。云鋁生產(chǎn)能力：電解鋁30萬(wàn)t、鋁加工10萬(wàn)t、碳素18萬(wàn)t，綜合生產(chǎn)能力達(dá)到58萬(wàn)t。屬全國(guó)48家重點(diǎn)鋁企業(yè)之一。云鋁主要產(chǎn)品：重熔用鋁錠、預(yù)焙陽(yáng)極、冷板、鋁型材、電工圓鋁桿、鋁棒、鋁母線、鑄造鋁合金、民用鋁制品等。云鋁建于1970年，經(jīng)過(guò)3次大規(guī)模技術(shù)改造：1995年投資15億元建成年產(chǎn)10萬(wàn)t186KA預(yù)焙糟電解廠（1998年投產(chǎn)）；“十五”期間投資20億元建成320KA預(yù)焙槽系列；2004年底云鋁各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，運(yùn)輸量達(dá)到120萬(wàn)t。

氧化鋁超濃相輸送：風(fēng)動(dòng)溜槽186KA電解槽系列：電解一廠年產(chǎn)10萬(wàn)t電解鋁，采用的是186KA預(yù)焙陽(yáng)極電解槽，該廠有2座廠房，每座廠房有101臺(tái)槽子從南到北單排橫向排列。槽子的煙道端配有一臺(tái)槽控機(jī)，廠房有2組供配料系統(tǒng)。干法凈化煙氣。（1）技術(shù)特點(diǎn)①大面四點(diǎn)進(jìn)電②點(diǎn)式下料③計(jì)算機(jī)自適應(yīng)系統(tǒng)④氧化鋁超濃相輸送（火車到料倉(cāng)用濃相輸送）⑤干法凈化煙氣⑥四低一高：低氧化鋁濃度、低電解溫度、低分子比、低效應(yīng)系數(shù)、高極距。（2）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電流效率：95.5~96%電流強(qiáng)度：186KA槽電壓：4.10~4.20V效應(yīng)系數(shù)：〈0.3電解溫度：940~950℃鋁水平：〉25cm電解質(zhì)水平：16~18cm陽(yáng)極周期：30天槽壽命：2000天分子比：2.3~2.4

電流密度：0.7噸鋁消耗：氧化鋁：1930Kg氟化鋁：20Kg

陽(yáng)極碳?jí)K：500Kg(凈耗370Kg)電耗：13400電解槽

母線：采用大面四點(diǎn)進(jìn)電方式，四根立柱母線的電流強(qiáng)度比為：4：5：5：4陽(yáng)極碳?jí)K組：包括陽(yáng)極導(dǎo)桿、鋼爪和碳?jí)K三部分。有28塊陽(yáng)極，陽(yáng)極規(guī)格為：1500×660×540mm陰極裝置：側(cè)壁砌一層碳?jí)K和一層耐火磚，槽底鋪一層陰極碳?jí)K，一層碳素墊，二層耐火磚，一層氧化鋁分粉和三層保溫磚。更換陽(yáng)極電解槽的焙燒啟動(dòng)⑴焙燒預(yù)熱焙燒目的：①預(yù)熱陰極，陰極炭塊間邊縫和槽周邊的扎糊進(jìn)行燒結(jié)焦化，形成密實(shí)的碳素槽堂。②烘干電解槽內(nèi)襯，通過(guò)一定時(shí)間的緩慢加熱排除槽體內(nèi)耐火材料、保溫材料等砌體的水分。預(yù)熱焙燒的方法：鋁熱預(yù)熱法、焦粒焙燒法、石墨粉焙燒法、熱料預(yù)熱法。云鋁采用的是焦粒焙燒法。⑵啟動(dòng)啟動(dòng)的任務(wù)是在槽內(nèi)熔化足夠的電解質(zhì)，啟動(dòng)的方法有兩種，即干法啟動(dòng)與濕法啟動(dòng)。云鋁采用的是干法啟動(dòng)。干法啟動(dòng)是利用電解槽陰、陽(yáng)極之間產(chǎn)生的電弧將冰晶石熔化成液體電解質(zhì)，其做法是不斷提升陽(yáng)極，使之部分脫離鋁液鏡面產(chǎn)生電弧來(lái)熔化電解質(zhì)。當(dāng)液體電解質(zhì)埋住陽(yáng)極后電流逐漸穩(wěn)定，再保持一定時(shí)間的高電壓直到有足夠液體電解質(zhì)為止。當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)就加入氧化鋁，啟動(dòng)即告結(jié)束。陽(yáng)極效應(yīng)外觀特征：陽(yáng)極周圍發(fā)生明亮的小火花，并帶有特別的劈啪聲，陽(yáng)極與電解質(zhì)界面上的氣泡不再大量析出，電解質(zhì)停止沸騰槽電壓上升到30~50V。發(fā)生效應(yīng)的原因：陽(yáng)極底掌與電解質(zhì)之間被一層氣膜隔開致使陽(yáng)極效應(yīng)到來(lái)而氣膜的形成則有幾中說(shuō)法。一是當(dāng)電解質(zhì)中氧化鋁濃度降低到一定程度后電解質(zhì)的上濕潤(rùn)能力不足以排擠氣泡離開陽(yáng)極表面最終形成氣膜。二是電解質(zhì)中氧離子減少到一定程度后有氟析出，它與陽(yáng)極相互作用生成碳的氟化物，碳的氟化物在分解時(shí)又析出細(xì)微的碳粒，這些碳粒附在陽(yáng)極表面上，而電解質(zhì)又不能很好的濕潤(rùn)陽(yáng)極最終形成氣膜。三是當(dāng)氧化鋁濃度降低到一定程度后氣泡由帶正電變?yōu)閹ж?fù)電被陽(yáng)極吸附最終形成氣膜。熄效應(yīng)：一般采用效應(yīng)棒，將效應(yīng)棒插入槽中使電解質(zhì)波動(dòng)而且效應(yīng)在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量CO2從而擠破氣膜。熄效應(yīng)之后，炭渣浮出，要及時(shí)將炭渣撈出。云鋁新技術(shù)2002年：延長(zhǎng)換極周期，降低生產(chǎn)成本2002年：優(yōu)化焦粒焙燒啟動(dòng)過(guò)程2003年：氧化鋁濃相輸送系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新2003年：中溫尋優(yōu)濃度控制項(xiàng)目陽(yáng)極底部開槽（有利于氣體的排放）不停電大修鋼爪下部改為鋁制（降低壓降20~30mv）項(xiàng)目名稱獲獎(jiǎng)稱號(hào)獲獎(jiǎng)年份開發(fā)脫氧鋁省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)1989鋁合金生產(chǎn)線省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)1989開發(fā)牙膏鋁圓片新產(chǎn)品部?jī)?yōu)產(chǎn)品1987開發(fā)稀土電解鋁錠云南省優(yōu)秀新產(chǎn)品三等獎(jiǎng)19861500噸鋁板生產(chǎn)線

20KA-60KA鋁電解技術(shù)改造項(xiàng)目省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)1987鋁合金型材加工生產(chǎn)線云南省優(yōu)秀技術(shù)改造項(xiàng)目三等獎(jiǎng)1986省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)1998國(guó)產(chǎn)直徑50x200不可逆板熱軋適當(dāng)加大壞斷面的時(shí)間云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)19911250噸鋁型材擠壓機(jī)壓筒國(guó)產(chǎn)化云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1991消化吸收引進(jìn)技術(shù)開發(fā)鋁鑄軋卷云南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1993云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1991省級(jí)新產(chǎn)品19923~10鋁卷開卷機(jī)

鋁電解自焙槽鋁豆焙燒的改進(jìn)方案云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1991中國(guó)“八五”科學(xué)技術(shù)成果選1996A356.2鑄造鋁合金云南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1995省級(jí)新產(chǎn)品1995云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1995后一萬(wàn)噸鋁電解工程的陽(yáng)極鑄型、通電焙燒、啟動(dòng)及后期管理云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1996鋁除氣系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)石墨轉(zhuǎn)子涂層處理云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1995調(diào)整鋁電解工藝、節(jié)能降耗增產(chǎn)云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1995新產(chǎn)品開發(fā)鋁合金花格網(wǎng)

國(guó)產(chǎn)鑄軋機(jī)除氣箱技術(shù)改造云南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1998云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)199860KA自焙槽到186KA預(yù)焙槽環(huán)境治理技術(shù)改造工程國(guó)家雙加工程云南省重點(diǎn)工程

栓流式濃相輸送氧化鋁新技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化成果云南省冶金工業(yè)總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)200012000噸冷軋生產(chǎn)線

20000噸電工圓鋁桿生產(chǎn)線

專利名稱專利類型專利號(hào)專利申請(qǐng)日授權(quán)日期鋁電解自熔槽的焙燒方法發(fā)明（職務(wù)）91103797991.05.3195.03.03鋁電解槽陰極母線短接板實(shí)用新型(職務(wù))91209064.291.05.2393.05.27鋁電解自熔槽的鑄型、焙燒啟動(dòng)工藝發(fā)明（職務(wù)）93109384.893.07.2796.07.19鋁電解槽陰極爐膛結(jié)構(gòu)實(shí)用新型(職務(wù))93219596.293.07.2194.04.08生產(chǎn)鋁基低鐵合金坩鍋實(shí)用新型(職務(wù))93219596.293.07.2194.04.08鋁電解自熔槽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)實(shí)用新型(職務(wù))96205825.496.03.1897.11.19門簾外觀設(shè)計(jì)(非職務(wù))96301941.496.03.1897.02.08鎖車一體的自行車防盜鎖實(shí)用新型(非職務(wù))96207092.096.04.05

一種鋁合金卷簾片型材實(shí)用新型(職務(wù))97216850.894.04.3098.10.17型材（1）外觀設(shè)計(jì)(職務(wù))97314711.397.06.2498.08.09型材（2）外觀設(shè)計(jì)(職務(wù))97314712.197.06.2498.08.22一種可折式煙筒實(shí)用新型(職務(wù))97221878.597.07.1998.11.21煙筒外觀設(shè)計(jì)(職務(wù))97324005.997.07.1998.11.21一種組合式健身啞鈴實(shí)用新型(職務(wù))98208502.898.03.2099.05.05一種伸縮式手杖實(shí)用新型(職務(wù))98208557.598.03.2099.04.15一種折疊式手杖實(shí)用新型(職務(wù))98208557.398.03.2099.05.12型材外觀設(shè)計(jì)(職務(wù))99325491.899.01.2699.09.04電解槽鋁導(dǎo)桿鋼鋁過(guò)渡塊加固裝置實(shí)用新型(職務(wù))00245276.600.12.11

自焙鋁電解槽改造技術(shù)創(chuàng)新工業(yè)試驗(yàn)自焙鋁電解槽改造創(chuàng)新技術(shù)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的全分布式鋁電解自能控制系統(tǒng)鋁電解槽煙氣凈化新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用焙燒爐新設(shè)備新工藝技術(shù)開發(fā)焙燒爐自動(dòng)化燃燒新技術(shù)開發(fā)超大型出口碳陽(yáng)極的研制煅燒爐余熱利用新技術(shù)開發(fā)AP-6-6型汽輪機(jī)主軸泵及推力軸承研制鋁電解用新型陽(yáng)極提升機(jī)的研制與開發(fā)

鋁電解的新技術(shù)氧化鋁輸送——濃相輸送和超濃相輸送；陽(yáng)極制備——降低陽(yáng)極過(guò)電位和長(zhǎng)壽命；電解槽操作與管理的計(jì)算機(jī)控制；磁場(chǎng)的研究——多端供電使陰極鋁液平穩(wěn)；電磁冶金在低氧鋁制取方面的應(yīng)用；惰性陽(yáng)極電解——金屬陶瓷NiFe2O4，氧化物膜；氯化鋁電解；惰性陰極技術(shù)——TiB2，導(dǎo)電氧化物膜電解槽側(cè)壁耐鋁水材料——Si3N4，SiC；電解槽底部耐火防滲保溫技術(shù)BF-Ⅱ；電解質(zhì)改良——低溫電解；鋁電解槽焙燒啟動(dòng)技術(shù)；熔鹽電解生產(chǎn)鋁基