[發(fā)明專利]一種鋁電解槽中復雜電解質體系下的節(jié)能方法

無效

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• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103510123A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 張松江;康定軍
• 申請（專利權）人: 河南中孚實業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C25C3/18
• 分類號: C25C3/18;C25C3/16
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 徐皂蘭

?技術領域

本發(fā)明屬于節(jié)能降耗技術領域，特別涉及一種鋁電解槽中復雜電解質體系下的節(jié)能方法。

背景技術

鋁電解生產通常的電解質體系為二元系和三元系，即電解質成分有氟化鈉、氟化鋁和氧化鋁構成。隨著金融危機的深度影響，電解鋁企業(yè)面臨著經營的巨大挑戰(zhàn)，使用國產氧化鋁是降本增效的一個有效途徑。但是隨著國產氧化鋁的大量使用，原有的電解質體系被打破，目前已經發(fā)展為多元體系的復雜電解質體系，各種鹽類隨氧化鋁進入電解槽內，使槽內電解質體系變得更加復雜化，主要鹽類有氟化鋁、氟化鈉、氟化鉀、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰等，都是影響電解質初晶溫度的鹽類，造成電解槽初晶溫度極度降低，槽溫隨著大幅下降，氧化鋁溶解度變小，爐膛熔化，爐底沉淀增加，電解槽出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象增多、電流效率大幅下降，噸鋁電耗直線上升，影響生產成本較大。要想改變當前運行狀況，進口氧化鋁已經不能滿足企業(yè)效益管理的要求，因此只有通過技術手段改善電解槽運行的穩(wěn)定性，提高電流效率，降低電耗。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種鋁電解槽中復雜電解質體系下的節(jié)能方法，以克服目前鋁電解槽中復雜電解質體系存在的由于初晶溫度降低，電解槽運行狀況的不穩(wěn)定，電流效率降低，能耗大幅升高的缺陷。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種鋁電解槽中復雜電解質體系下的節(jié)能方法，調整鋁電解槽中電解質體系的鈣百分含量為7-8%。優(yōu)選加入氟化鈣進行調整。

調整工作電壓為3.9-4.0V，優(yōu)選調整工作電壓為3.95V。

強化電流，增加的比例為原來電流的2-3%。

爐幫厚度增加至10-12cm。原來是4-6cm。

本發(fā)明總體上是通過調整電解質中各種成分的比例達到一個適宜的程度，進而調整工作電壓、強化電流，提高電流效率，達到降低電耗，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

具體的講：

1.本發(fā)明的節(jié)能方法是在傳統(tǒng)鋁電解生產的基礎上，隨著復雜電解質體系的出現(xiàn)，為了解決電解槽因復雜電解質體系給生產帶來的負面影響，如爐幫變薄、爐底沉淀增加、電壓波動、電流效率降低、能耗升高等，為確保電解槽穩(wěn)定安全運行，降低生產運行成本，在原有生產基礎上，對電解質體系進行認真研究，根據(jù)每種氟化鹽的特性以及在電解質中的作用，通過改善一種電解質成分，達到各種成分相互制約，起到穩(wěn)定生產，提高電流效率，降低能耗的良好效果。

2.本發(fā)明是在傳統(tǒng)鋁電解槽電解質體系運行的基礎上，根據(jù)對電解槽內電解質成分的跟蹤分析，掌握了電解質體系內各種成分的比例，以及對電解質初晶溫度的影響關系，通過添加一定量的氟化鈣，增加槽內鈣含量，促使爐幫形成增厚，實現(xiàn)陰極電流密度增加，熔化爐底沉淀，提高電壓和強化電流，保證電解槽槽溫穩(wěn)定在930℃左右，緩解因氟化鋰和氟化鉀造成的初晶溫度過低而引起的槽溫降低，確保了槽溫的穩(wěn)定，保證了氧化鋁的熔解速度和溶解度，對提高電流效率，降低電耗，穩(wěn)定槽況，保證電解槽安全運行起到了關鍵作用，同時噸鋁能耗降低100-150度，實現(xiàn)了節(jié)能降耗、增盈增效的良好經濟效益和社會效益。對于系列25萬噸產能，年可節(jié)電2500萬度電以上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明節(jié)能方法通過優(yōu)化調整電解質成分，調整工作電壓，強化電流，提高電流效率，降低電耗，使噸鋁電耗降低100-150kwh，實現(xiàn)節(jié)能。

具體實施方式

以下以具體實施例來說明本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此：

實施例1

一種鋁電解槽復雜電解質體系下節(jié)能的方法，其技術參數(shù)如下：

在現(xiàn)有電解質體系的基礎上，添加氟化鈣，增加槽內鈣含量，使鈣含量達到7%。

提高工作電壓，使工作電壓穩(wěn)定在3.95V左右。

強化電流，強化比例為2.75%，即為原來的1.0275倍。

使爐幫厚度增加到10cm。

表1為改造前后電解質體系的對應情況以及耗電量。

名稱單位改造前改造后氟化鈣%4-57-8工作電壓V3.93.95電流強度KA400411電流效率%8991.5爐幫厚度cm610直流電耗Kwh/t-al1305812864