專利名稱：一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，涉及一種通過電流
效率判定工業(yè)大型預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法。
背景技術(shù)：
自1886年，美國霍爾和法國埃魯特發(fā)明了冰晶石一氧化鋁熔鹽電解法煉鋁以來， 此種方法一直延用至今，已持續(xù)百余年。鋁電解槽的結(jié)構(gòu)和容量也發(fā)生了重大的變化，已由 當(dāng)時的小型自焙槽發(fā)展到今天的大型預(yù)焙鋁電解槽。 雖然鋁電解技術(shù)經(jīng)歷了百余年的發(fā)展，但時至今日，鋁電解工業(yè)仍然是高耗能產(chǎn) 業(yè)，電耗在生產(chǎn)成本中所占比重仍然很大。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，能源的緊缺，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過 程中的節(jié)能降耗已成為當(dāng)前鋁行業(yè)重大關(guān)鍵共性問題之一。影響電解鋁直流電耗的因素主 要有兩個，即電解槽的槽電壓和電流效率。電流效率越高則電能消耗越低，槽電壓越低，則 電能消耗越低。槽電壓的高低直接通過調(diào)整陽極極距來實(shí)現(xiàn)的，對于正常生產(chǎn)的工業(yè)電解 槽來說，其極距一般在3. 8-6cm之間，極距也是鋁電解槽的最主要的工藝參數(shù)之一，它不僅 能夠控制槽電壓，也對電解槽的電流效率產(chǎn)生直接的影響。最佳的陽極極距可以獲得較高 的電流效率與較低的槽電壓，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的節(jié)能降耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就為了獲得較高的電流效率與較低的槽電壓，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的節(jié) 能降耗。提供一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 —種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，其特征在于其鋁電解過程中由 最高向低降低陽極，改變極距；或由最低向高提升陽極，改變陽極極距，將得到電流效率達(dá) 到最大值時的極距判定為最佳極距。 本發(fā)明的一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，其特征在于所述的改 變極距時的改變幅度為lmm。 由于在鋁電解生產(chǎn)過程中，在較小的極距范圍內(nèi)，電解槽的電流效率會隨著極距 的增加而增加，在超過一定的極距大小后電解槽的電流效率就不再明顯變化。本發(fā)明的方 法，通過電流效率在線測試技術(shù)快速、便捷、準(zhǔn)確地判定最佳陽極極距，從而為電解鋁的節(jié) 能降耗提供了技術(shù)支持，具有廣泛的應(yīng)用前景和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
—種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，其鋁電解過程中由最高向低降 低陽極，改變極距；或由最低向高提升陽極，改變陽極極距，將得到電流效率達(dá)到最大值時 的極距判定為最佳極距。 具體操作時，在當(dāng)前高陽極極距狀態(tài)下，逐步降低陽極極距，每次下降lmm，并測試每次下降前后的電流效率，當(dāng)電流效率開始變動并出現(xiàn)明顯地下降趨勢時，即為最佳極距。
在當(dāng)前低陽極極距狀態(tài)下，逐步增大陽極極距，每次上升lmm，并測試每次上升前
后的電流效率，當(dāng)電流效率達(dá)到最大值或者有反彈現(xiàn)象出現(xiàn)時，即為最佳極距。 在當(dāng)前一般陽極極距狀態(tài)下，首先降低陽極極距，每次lmm，測試每次下降前后的
電流效率，當(dāng)出現(xiàn)電流效率出現(xiàn)明顯下降的趨勢時，開始增加陽極極距，每次lmm，并測試每
次上升前后的電流效率，至電流效率不再發(fā)生明顯變化或者有反彈現(xiàn)象出現(xiàn)，電流效率最
大值所對應(yīng)的極距即為最佳極距。 本發(fā)明是通過奧氏氣體分析儀在線分析電流效率為基礎(chǔ)，通過實(shí)時測試電流效率
并不斷地調(diào)整陽極極距，當(dāng)電流效率達(dá)到一個最大值并不再發(fā)生明顯變化時，陽極極距達(dá)
到最佳值。 實(shí)施例1 160KA電解槽，陽極極距為3. 7cm，判定最佳極距的過程。 160KA電解槽，原運(yùn)行槽電壓3. 90V，電解溫度922°C 。進(jìn)行最佳極距的判定，首先 在線測試電流效率，測試結(jié)果為92. 22%，然后抬高陽極極距，每次lmm，至4. lcm，抬高之后 電流效率測試值分別為92. 46% ，92. 74% ，92. 95% ，93. 16%，當(dāng)極距達(dá)到4. 2cm時，電流效 率反彈至93.08%，如表1。因此，可以判斷出該槽的最佳陽極極距是4. lcm左右。
表1陽極極距與電流效率測試值對應(yīng)表
_極距(cm)_電流效率(%)_
—_i7 ______ J. 22 一 一
3. 8 92. 46 3.9 92.74
4.0 92.95
4.1 93. 16 _^_93.08_ 實(shí)施例2 300KA電解槽，陽極極距為5. 2cm，判定最佳極距的過程。 300KA電解槽，原運(yùn)行槽電壓4. 30V，電解溫度956°C 。進(jìn)行最佳極距的判定，首先 在線測試電流效率，測試結(jié)果為93. 41%，然后降低陽極極距，每次lmm至4. 2cm，降低之后 電流效率測試值分別為93. 43% ，93. 44% ，93. 42% ，93. 39% ，93. 41% ，93. 38% ，93. 40%， 93. 39% ，93. 41% ，93. 38%，當(dāng)極距達(dá)到4. lcm時，電流效率大幅度下降到93. 19%，見表2。 因此，可以判斷出該槽的最佳陽極極距是4. 2cm左右。
表2陽極極距與電流效率測試值對應(yīng)表極距(cm)電流效率(%)
5. 293.41
5.193.43
5.093. 44
4.993. 42
4.893. 39
4. 793. 41
4.693. 38
4. 593. 40
4. 493. 39
4. 393. 41
4.293. 38
4. 193. 19 實(shí)施例3 150KA電解槽，陽極極距為4. 4cm，判定最佳極距的過程。 150KA電解槽，原運(yùn)行槽電壓4. 08V，電解溫度941°C 。進(jìn)行最佳極距的判定，首先 在線測試電流效率，測試結(jié)果為93. 22%，然后降低陽極極距，每次lmm，至4. lmm，電流效率 測試值分別為93. 26% ，93. 27% ，93. 21%，當(dāng)極距降低至4. Omm時，電流效率值為93. 11 ;此 時，將極距重新升高至4. 4cm，進(jìn)而再升直至4. 5cm，測試電流效率值為93. 24%，見表3。至 此，可以判定出陽極極距的最佳值為4. lcm。
表3陽極極距與電流效率測試值對應(yīng)表
極距(cm)電流效率(%)
4.593. 24
4.493. 22
4.393. 26
4.293. 27
4.193. 21
4. 093. 11 實(shí)施例4 200KA電解槽，陽極極距為4. Ocm，判定最佳極距的過程。 200KA電解槽，原運(yùn)行槽電壓4. OIV，電解溫度931°C。進(jìn)行最佳極距的判定，首 先在線測試電流效率，測試結(jié)果為92. 84X，然后降低陽極極距，lmm，至3. 9cm，測得電流 效率值為92. 61 % ;提高陽極極距，每次lmm，至4. 2cm，電流效率測試值分別為92. 84%，93. 07% ，93. 15%，進(jìn)一步提高陽極極距至4. 3cm和4. 4cm，電流效率測試值分別為93. 12% 和93. 09%，見表4。綜上，可以判定出電流最佳陽極極距是4. 2cm。
表4陽極極距與電流效率測試值對應(yīng)表
極距(cm)電流效率(%)
4. 493.09
4.393. 12
4.293. 15
4. 193. 07
4.092,84
3. 992.61 實(shí)施例5 160KA干式陰極電解槽，陽極極距為2.7cm，判定最佳極距的過程。
160KA干式陰極電解槽，原運(yùn)行槽電壓3. 65V，電解溫度922°C 。進(jìn)行最佳極距的判 定，首先在線測試電流效率，測試結(jié)果為92. 72%，然后抬高陽極極距，每次lmm，至3. lcm， 抬高之后電流效率測試值分別為92. 93 % ， 93. 14 % ， 93. 85 % ， 94. 05 % ，當(dāng)極距達(dá)到3. 2cm 時，電流效率反彈至93. 98% ，如表1 。因此，可以判斷出該槽的最佳陽極極距是3. lcm左右。
表1陽極極距與電流效率測試值對應(yīng)表
極距(cm)電流效率(%)
2.792.72
2.892. 93
2.993. 14
3.093.85
3.194. 05
3. 293.98
權(quán)利要求
一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，其特征在于其鋁電解過程中由最高向低降低陽極，改變極距；或由最低向高提升陽極，改變陽極極距，將得到電流效率達(dá)到最大值時的極距判定為最佳極距。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，其特征在 于所述的改變極距時的改變幅度為lmm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種判定工業(yè)預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法，涉及一種通過電流效率判定工業(yè)大型預(yù)焙鋁電解槽最佳陽極極距的方法。其特征在于其鋁電解過程中由最高向低降低陽極，改變極距；或由最低向高提升陽極，改變陽極極距，將得到電流效率達(dá)到最大值時的極距判定為最佳極距。本發(fā)明采用較為簡便、可行的方法判定出最佳陽極極距，降低了鋁電解生產(chǎn)的能耗，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C25C3/12GK101701342SQ20091023598
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者李旺興, 柴登鵬, 秦慶東, 趙慶云, 邱仕麟 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司