專利名稱：一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，涉及一種鋁電解方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
電解槽的沉淀是指沉積在陰極及內(nèi)襯上的含有不溶氧化物和電解質(zhì)的堆積 物。在電解過程中，由于要不斷地向電解質(zhì)溶體中添加氧化鋁，而加入的氧化 鋁有的不能及時(shí)完全溶解，有部分粘著冰晶石沉積到槽底上，形成沉淀。槽底 上的沉淀物也會(huì)在流體的帶動(dòng)下對(duì)陰極產(chǎn)生磨損，沉淀的電導(dǎo)率約是傳統(tǒng)電解 質(zhì)的一半，這就會(huì)使它周邊的陰極有很大的電流密度，容易受到腐蝕。此外， 如果沉淀過多地聚積在槽底，會(huì)影響電解槽電流分布，破壞電解槽能量平衡， 降低電解槽技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
目前電解鋁廠采用下列方法避免產(chǎn)生沉淀減少每次氧化鋁的加入量可以 改善其溶解狀態(tài)；采用較高電解溫度、較高過熱度的電解工藝加快氧化鋁溶解 速度，采用溶解性能較好的砂狀氧化鋁，將槽內(nèi)氧化鋁濃度控制在低窄范圍加 快氧化鋁溶解速度，換極時(shí)采用機(jī)械式或人工的方法撈取槽內(nèi)沉淀物。這些方 法在采用低溫、低分子比、低過熱度的電解生產(chǎn)過程中無法從根本上防止下料 引起的沉淀的作用。
陰極鋁液由于受電解槽電磁力作用，電解槽運(yùn)行時(shí)，鋁液在槽膛內(nèi)作水平 流動(dòng)和垂直波動(dòng)。此種鋁液的運(yùn)動(dòng)的大小主要由于電解槽磁場和流經(jīng)電解槽的 電流相互作用引起的。磁場主要由設(shè)計(jì)的母線結(jié)構(gòu)決定，槽內(nèi)沉淀過多會(huì)影響 到槽內(nèi)電流分布，進(jìn)而影響到鋁液流速，造成電解槽電壓擺動(dòng)，破壞電解槽穩(wěn) 定運(yùn)行，使電解槽技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化。當(dāng)電解槽建好后，磁場就基本定了。鋁 液流速較大是影響電解槽穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效防止產(chǎn) 生沉淀，降低鋁液水平流速和垂直波動(dòng)高度，降低極距，降低鋁電解能耗，提 高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于在電解槽的陰極炭塊上放置 密度大于鋁液的、耐電解質(zhì)腐蝕的材料制成的塊狀體。本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述塊狀體為芯部 為大比重金屬塊，外層為炭素的塊狀體。
本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述塊狀體用剛玉 磚制成的塊狀體。
本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的塊狀體的形
狀為圓柱體或長方體，圓柱體的直徑為10 40cm，高度為5 25cm，長方體的長 寬高10 80*10 40*5 25cm。
本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，在電解槽下料器的下方的陰極 炭塊上放置炭素的塊狀體，使電解槽在電解質(zhì)中未溶解的氧化鋁和電解質(zhì)混合 物質(zhì)全部存于炭素的塊狀體上，這些混合物質(zhì)會(huì)堆積并浸在電解質(zhì)中逐步溶解， 從而避免槽底形成致密的沉淀。由于鋁液水平流速受炭素的塊狀體的阻擋而降 低，垂直波動(dòng)也減少了，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性。電解槽可以在更低的極距 下運(yùn)行，降低了鋁電解的能耗。
本發(fā)明的方法簡單，實(shí)施方便，能有效防止氧化鋁未充分溶解引起的沉淀， 降低鋁液流速和波動(dòng)，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性，減少了鋁電解的能耗。
具體實(shí)施例方式
一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于在電解槽的陰極炭塊上放置 密度大于鋁液的、耐電解質(zhì)腐蝕的材料制成的塊狀體。其塊狀體為芯部可以為 大比重金屬塊，外層為炭素的塊狀體；或用剛玉磚制成的塊狀體。
本發(fā)明的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的塊狀體的形 狀為圓柱體或長方體，圓柱體的直徑為10 40cm，高度為5 25cm，長方體的長 寬高10 80*10 40*5 25cm。
由于塊狀體的密度大于鋁液的密度，其高度和形狀根據(jù)工廠實(shí)際來定。將 塊狀體安置于下料器的正下方和/或鋁液流速較大處的陰極炭塊上。因塊狀體的 密度大，因此不需要緊固，塊狀體就能固定在陰極炭塊表面。在下料器的下方 放置塊狀體后，下料時(shí)，部分氧化鋁能即時(shí)溶解在電解質(zhì)中，未溶解的氧化鋁 和電解質(zhì)混合物質(zhì)全部存于塊狀體上。堆積的混合物質(zhì)浸在電解質(zhì)中會(huì)逐步溶 解，避免槽底形成致密的沉淀。在鋁液流速較大處放置塊狀體后，由于有塊狀 體的阻擋，鋁液水平流速降低，并減少了垂直波動(dòng)。由于槽底無氧化鋁沉淀， 鋁液垂直波動(dòng)減少，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性，電解槽可以在更低的極距下運(yùn) 行，降低了鋁電解的能耗。
實(shí)施例1用石墨制成長直徑為18cm，高17cm的塊狀體，再將石墨中間掏空，里面填 充鐵，石墨上空口用高分子比電解質(zhì)密封，防止鐵與鋁液直接接觸。將塊狀體 放置于300KA鋁電解槽下料器的正下方的陰極炭塊上和鋁液流速較大處的陽極 A4中間正投影下靠近爐幫處。下料時(shí)，電解質(zhì)中未溶解的氧化鋁和電解質(zhì)混合 物質(zhì)全部存于塊狀體上，在兩次下料間隔的時(shí)間內(nèi)，電解質(zhì)中未溶解的氧化鋁 和電解質(zhì)混合物質(zhì)己完全溶解。有效地防止了沉淀的產(chǎn)生。在陽極A4處，由于 有了塊狀體的阻礙，鋁液水平流速降低了，垂直波動(dòng)也減少了。從而提高了鋁 電解槽的穩(wěn)定性。
實(shí)施例2
用剛玉磚制成長20cm，寬20cm，高17cm的塊狀體，將塊狀體放置于300KA 鋁電解槽下料器的正下方的陰極炭塊上，鋁液流速較大處的陽極A4中間正投影 下靠近爐幫處。下料時(shí)，電解質(zhì)中未溶解的氧化鋁和電解質(zhì)混合物質(zhì)全部存于 塊狀體上，在兩次下料間隔的時(shí)間內(nèi)，電解質(zhì)中未溶解的氧化鋁和電解質(zhì)混合 物質(zhì)己完全溶解。有效地防止了沉淀的產(chǎn)生，降低了鋁液水平流速，并減少了 垂直波動(dòng)，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于在電解槽的陰極炭塊上放置密度大于鋁液的、耐電解質(zhì)腐蝕的材料制成的塊狀體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所 述塊狀體為芯部為大比重金屬塊，外層為炭素的塊狀體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所 述塊狀體用剛玉磚制成的塊狀體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，其特征在于所 述的塊狀體的形狀為圓柱體或長方體，圓柱體的直徑為10 40cm，高度為5 25cm，長方體的長寬高10 80*10 40*5 25cm。
全文摘要
一種提高鋁電解槽穩(wěn)定性的方法，涉及一種鋁電解方法的改進(jìn)。其特征在于在電解槽的陰極炭塊上放置密度大于鋁液的、耐電解質(zhì)腐蝕的材料制成的塊狀體。本發(fā)明的方法簡單，實(shí)施方便，能有效防止氧化鋁未充分溶解引起的沉淀，降低鋁液流速和波動(dòng)，提高了鋁電解槽的穩(wěn)定性，減少了鋁電解的能耗。
文檔編號(hào)C25C3/08GK101580949SQ20091008774
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者劉吉波, 周益文, 唐新平, 李旺興, 王躍勇, 趙慶云 申請(qǐng)人:中國鋁業(yè)股份有限公司