低溫鋁電解生產(chǎn)工藝是一種創(chuàng)新性的鋁電解技術(shù),對(duì)于提高鋁電解電流效率,降低噸鋁直流電消耗效果明顯。目前在世界范圍內(nèi),低溫鋁電解生產(chǎn)工藝都是一個(gè)重要的發(fā)展探索領(lǐng)域,對(duì)鋁電解生產(chǎn)具有很強(qiáng)的影響力。結(jié)合我國鋁電解廠的電解工藝,作者開展了含氟化鎂電解質(zhì)低溫電解的工業(yè)試驗(yàn)研究,240kA工業(yè)電解槽電解實(shí)驗(yàn)表明,電流效率平均提高0.5%,噸鋁直流電耗平均降低300kWh。通過這次工業(yè)試驗(yàn),針對(duì)低溫電解所面臨的兩個(gè)技術(shù)難題給出了解決方案,論文的主要結(jié)論如下:(1)在工業(yè)電解槽上實(shí)踐了九區(qū)控制法控制電解槽溫度和過熱度的策略,工業(yè)低溫電解實(shí)驗(yàn)表明,將電解質(zhì)過熱度控制在10-15℃是低溫電解是否能夠平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。(2)證明了低溫鋁電解生產(chǎn)工藝中氧化鋁濃度控制的合理范圍為1.9%-3.6%之間,可獲得最高的電流效率,還可以防止陽極效應(yīng)產(chǎn)生。(3)確定了氧化鋁控制的具體方法和原則,在低溫鋁電解中防止氧化鋁濃度過高產(chǎn)生的沉淀;防止氧化鋁濃度過低引起陽極效應(yīng),導(dǎo)致鋁電解的失控。本文工作為工業(yè)開展低溫鋁電解工作提供了寶貴的實(shí)踐數(shù)據(jù)和指導(dǎo)原則,對(duì)我國鋁工業(yè)節(jié)能減排具有借鑒意義。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TF821
【部分圖文】：

東北大學(xué)碩士學(xué)位論文?第３章低溫鋁電解生產(chǎn)工藝研究??輔助控制。根據(jù)輔助控制連接計(jì)算機(jī)計(jì)算出槽內(nèi)電壓的調(diào)整幅度與具體??計(jì)算數(shù)據(jù)，提出切實(shí)可行的測(cè)算模式，迅速控制九宮格分區(qū)控制不同區(qū)??域內(nèi)部的溫度，控制溫度在合理范圍內(nèi)。??９５５?９６５?電解溫度°Ｃ??

３．４．２氧化鋁濃度與電流效率的關(guān)系??電解質(zhì)內(nèi)保持一定的氧化鋁濃度和較低的溫度，電流效率趨向于穩(wěn)??定在較高水平上。圖３．５是Ｌｉｌｌｅｂｕｅｎ和Ｍｅｌｌｅｒｕｄ所給出的氧化鋁濃度與??電流效率的關(guān)系曲線。??９７?ｐ?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｒ￣１?Ｉ?Ｉ?Ｉ??－?９６?＼?－??．＼?＂??９０?Ｉ?＞?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?１?？?１?＞?ｔ?１?ｉ??１．０?２，０?３．０?４．０?５．０?６．０?７，０?８．０??１化鎢１９：分炊／％??圖３．５Ａ１２０３質(zhì)量分?jǐn)?shù)與電流效率之間的關(guān)系曲線??Ｆｉｇ．?３．５?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＡＩ２Ｏ３?ｍａｓｓ?ｆｒａｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ??在實(shí)際控制中，一般選擇較低氧化鋁濃度一側(cè)的曲線作為加料控制??范圍。由圖３．５可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Ａ１２０３質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于５％時(shí)，隨著八１２０３濃??度的降低，電流效率增加。當(dāng)人１２０３質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在３．５％以下時(shí)，電流??效率可保證在９２％以上。當(dāng)Ａ１２０３質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在１．５％－３．０％范圍時(shí)，??電流效率可達(dá)到９３?％?－９４?％。為了適應(yīng)低分子比和低電解溫度的要求（氧??化鋁的飽和濃度較低），并且為了適應(yīng)各類“按需下料”控制策略的要求（在??低氧化鋁濃度下，電解質(zhì)電阻對(duì)氧化鋁濃度的變化敏感），氧化鋁質(zhì)量分??數(shù)設(shè)置在１．５?％?－３．０?％之間

掌握低氧化鋁濃度的區(qū)域，不容易產(chǎn)生沉淀。??氧化鋁智能模糊系統(tǒng)的加料分為不同的幾個(gè)周期，分別是正常周期、??過量加料周期、欠量加料周期。圖３．７給出了氧化鋁加料模式與氧化鋁濃??度及偽電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正常周期是按照正常的操作程序進(jìn)行鋁電解生??產(chǎn)的環(huán)節(jié)與過程，在增量周期的生產(chǎn)過程中，要定期增料；在欠量周期??的生產(chǎn)過程中，減少加料次數(shù)，以此保證氧化鋁濃度在合適范圍之內(nèi)。??當(dāng)氧化鋁的濃度降低時(shí)，電壓升高，進(jìn)入過量加料的周期，此時(shí)電壓下??降，過渡到正常加料周期，正常生產(chǎn)周期的操作要按照正常程序加料操??作，保證電壓在維持不變或相應(yīng)降低后，進(jìn)入一個(gè)欠量周期，進(jìn)一步降??低氧化鋁濃度，維持氧化鋁濃度在可控制的范圍內(nèi)，控制電解槽不發(fā)生??－３３－??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 ;ALUMINIUM ELECTROLYSIS AT 800～900℃—A NEW APPROACH TO ENERGY SAVINGS[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;1993年04期

2 邱竹賢;;紀(jì)念霍爾-埃魯法發(fā)明一百年——兼論其改進(jìn)的可能性[J];輕金屬;1986年09期

本文編號(hào)：2858410