L'anodo pre-cotto è la parte più critica del processo elettrolitico dell'alluminio e svolge un ruolo importante nell'elettrolisi dell'alluminio. In questo articolo, verrà illustrata l'influenza della struttura e dell'altezza dell'anodo sul processo di elettrolisi dell'alluminio, prendendo in esame l'anodo pre-cotto.
Analisi dell'influenza della struttura dell'anodo precotto sul processo di elettrolisi dell'alluminio:
Influenza dell'anodo fessurato sul campo di temperatura della cella di elettrolisi dell'alluminio.
In primo luogo, l'anodo scanalato può migliorare in una certa misura il flusso dell'elettrolita, il che a sua volta influisce sulla temperatura della cella elettrolitica. La temperatura al centro della cella elettrolitica è elevata e quella periferica è bassa, il che è molto vantaggioso per la crosta esterna.
In secondo luogo, migliorare la solubilità dell'allumina e ridurre la formazione di precipitati. Dopo la fessurazione dell'anodo, parte dell'elettrolita ad alta temperatura e calore fluirà all'interno della cella elettrolitica, combinandosi con l'allumina a temperatura inferiore, causando una certa variazione del campo termico al centro della cella elettrolitica e accelerando la velocità di dissoluzione dell'allumina;
In terzo luogo, lo stato di dissipazione del calore nella parte inferiore dell'anodo viene effettivamente migliorato, il che è molto vantaggioso per il bilancio termico all'interno della cella elettrolitica.
L'influenza dell'anodo scanalato sul processo anodico è principalmente la seguente :
1) Riduce efficacemente la sovratensione dell'anodo e risparmia energia;
2) Ridurre la densità di corrente effettiva dell'anodo e ridurre il verificarsi dell'effetto anodico;
3) Ridurre la probabilità di reazioni secondarie e migliorare efficacemente l'efficienza attuale;
4) L'anodo scanalato ha una grande influenza sul processo anodico e sul processo di elettrolisi, il che può ridurre notevolmente l'impatto negativo della corrente sul processo anodico e promuovere il funzionamento stabile della cella di elettrolisi.
Effetto dell'altezza dell'anodo precotto sul processo di elettrolisi dell'alluminio
L'altezza dell'anodo precotto avrà una grande influenza sulla caduta di tensione dell'anodo, sul consumo di energia CC e sul consumo dell'anodo della cella elettrolitica in alluminio.
Inoltre, la scelta dell'altezza dell'anodo è rapidamente limitata dall'attrezzatura di produzione dell'anodo, dalla struttura della cella elettrolitica, dalle condizioni di equilibrio termico, ecc. Pertanto, nel processo di elettrolisi dell'alluminio, la scelta dell'altezza dell'anodo è molto critica.
I risultati sperimentali mostrano che l'aumento dell'altezza dell'anodo aumenterà la tensione dell'anodo stesso e, di conseguenza, il consumo di corrente continua dell'elettrolisi dell'alluminio, influenzando così gli indicatori tecnici ed economici della cella elettrolitica. La tendenza sopra descritta può essere verificata mediante calcoli.
Si supponga che il consumo giornaliero dell'anodo della cella elettrolitica sia di 15 mm e che la tensione di progetto della cella sia di 4200 mV. Il calcolo mostra che il consumo di corrente continua del serbatoio dell'anodo con un'altezza dell'anodo di 550 mm è di 14000 kWh/tonnellata di alluminio.
Il consumo di corrente continua di una cella anodica con un'altezza dell'anodo di 590 mm è di 14,000 gradi per tonnellata di alluminio. Un consumo di 14050 gradi per tonnellata di alluminio aumenta il costo di produzione dell'alluminio elettrolitico.
Tuttavia, aumentando l'altezza della cella anodica è possibile ridurre il consumo totale di anodi per elettrolisi dell'alluminio. Poiché il numero di elettrodi rimanenti corrispondenti è inferiore, il numero di gruppi anodici si riduce, riducendo così i costi di produzione dell'alluminio elettrolitico.
Confrontando le prestazioni di laboratorio di due anodi precotti con altezze diverse, si può scoprire che, entro un certo intervallo, se i parametri tecnici della progettazione della cella elettrolitica non vengono modificati, l'aumento dell'altezza dell'anodo precotti migliorerà l'economicità dell'anodo precotti.
Pertanto, nella fase successiva del processo di progettazione della cella elettrolitica, i vantaggi economici dell'elettrolisi dell'alluminio possono essere migliorati aumentando opportunamente l'altezza dell'anodo precotto.
Influenza della perforazione dell'anodo precotto sul processo di elettrolisi dell'alluminio
La perforazione dell'anodo precotto consiste nell'aprire una pluralità di fori per l'aria verticali nella parte inferiore dell'anodo; tutti questi fori per l'aria penetrano nell'anodo.
Questa struttura può ridurre il lavoro svolto dalla forza viscosa del fluido elettrolitico liquido che le bolle di CO2 devono superare durante il processo di traboccamento, in modo che il gas possa essere scaricato in tempo, riducendo così efficacemente lo spessore dello strato di bolle sul fondo dell'anodo e la distanza di infiltrazione delle bolle. La distanza tra i poli, inoltre, crea le condizioni per ridurre il consumo energetico per tonnellata di alluminio.
L'applicazione di anodi perforati può ridurre significativamente il consumo di corrente continua per tonnellata di alluminio, il che può migliorare notevolmente i vantaggi economici delle imprese.
Effetto dell'allungamento dell'anodo della cella elettrolitica in alluminio precotto sul processo di elettrolisi dell'alluminio
1) È teoricamente possibile allungare l'anodo senza modificare la struttura della cella e i suoi principali parametri tecnici non cambiano molto;
2) Dopo aver allungato l'anodo, il periodo di cambio dei poli può essere esteso di circa 3d, il che può ridurre in una certa misura il carico di lavoro di cambio dei poli per i lavoratori nella produzione industriale e migliorare la stabilità della cella elettrolitica.
3) Dopo l'allungamento dell'anodo, la densità di corrente anodica si riduce, la temperatura del rivestimento del serbatoio si riduce, il lato del forno si ispessisce, la quantità di residui di carbonio si riduce, il coefficiente di effetto si riduce, il rossore del rivestimento del serbatoio si riduce e gli incidenti di perdita laterale si riducono.
Riassumere
L'anodo precotto è la parte più critica della cella di elettrolisi dell'alluminio e svolge un ruolo cruciale nell'intero processo di produzione dell'elettrolisi. La scanalatura dell'anodo, l'aumento dell'altezza e della lunghezza dell'anodo e la sua perforazione possono migliorare in una certa misura gli indicatori economici e tecnici del processo di elettrolisi dell'alluminio.
Nel processo di produzione, il personale addetto deve comprendere appieno l'influenza della lunghezza, del metodo di scanalatura, dell'altezza, della perforazione e di altri fattori dell'anodo precotto sulla produzione di alluminio elettrolitico, e apportare le necessarie modifiche ai parametri tecnici per migliorare l'efficienza dell'elettrolisi dell'alluminio. Efficienza della corrente, riduzione del consumo energetico e miglioramento dell'efficienza dell'elettrolisi dell'alluminio.
