[發明專利]一種降低鋁電解陽極效應的控制方法

有效

• 申請號: 201310472289.2
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103572327A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 成庚;文義博;李振中;張春曉;謝冰潔;劉振乾;李善緒;張金鎖
• 申請（專利權）人: 酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C25C3/20
• 分類號: C25C3/20
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 田玉蘭

技術領域

本發明涉及鋁電解工藝的優化控制，具體來說涉及一種降低鋁電解陽極效應的控制方法。

背景技術

陽極效應是霍爾—埃魯特熔鹽電解法煉鋁過程中所特有的一種現象。發生陽極效應時，槽電壓由3.90～3.95V左右升到20～50V以上，電解溫度由930～945℃左右升到980～990℃以上，電化學反應幾乎停止，鋁液局部發生氧化反應而燃燒，電流效率低下，電、氟化鹽、效應棒（或竹條）以及勞動量等消耗增加，爐幫熔化變薄，槽內襯侵蝕幾率增加，槽壽命降低，溫室氣體碳氟化合物（CF₄和C₂F₆溫室效應相當于CO₂的6500倍和9200倍，且壽命長達10⁴～10⁶年）排放量增多，系列電流波動等，對電解槽長壽高效、節能減排和職業健康造成一定的不良影響。因此，陽極效應“趨零化”控制技術已成為國內外鋁行業當今一大重要研發課題。2012年中國鋁業公司平均陽極效應系數0.164次/槽.日，行業平均陽極效應持續時間300秒/次。

發明內容

本發明專利所要解決的技術問題是提供一種將陽極效應系數和持續時間有效控制，并使之越來越小的工藝控制方法，在保持高電流效率基礎上實現陽極效應“趨零化”。

為達到上述技術效果，本發明采用如下的技術方案，控制氧化鋁濃度1.0～2.5%、電解溫度930～945℃、過熱度5～15℃、初晶溫度915～940℃范圍（一旦超出范圍則及時拉回）內的始終圍繞著中值進行中和化耦合匹配。在低濃度區域控制氧化鋁濃度1.0～1.75%、電解溫度938～945℃、過熱度5～10℃、初晶溫度928～940℃范圍，在高濃度區域控制氧化鋁濃度1.75～2.5%、電解溫度930～938℃、過熱度10～15℃、初晶溫度915～928℃范圍。

優選的，當氧化鋁濃度運行到下限區域1.0～1.75%時，耦合控制電解溫度在上限區域938～945℃、過熱度在下限區域5～10℃、初晶溫度在上限區域928～940℃范圍與之進行匹配；當氧化鋁濃度運行到上限區域1.75～2.5%時，耦合控制電解溫度在下限區域930～938℃、過熱度在上限區域10～15℃、初晶溫度在下限區域915～928℃范圍與之進行匹配。

優選的，當過熱度運行到下限區域5～10℃時，耦合控制電解溫度在上限區域938～945℃、氧化鋁濃度在下限區域1.0～1.75%、初晶溫度在上限區域928～940℃與之進行匹配；當過熱度運行到上限區域10～15℃時，耦合控制電解溫度在下限區域930～938℃、氧化鋁濃度在上限區域1.75～2.5%、初晶溫度在下限區域915～928℃與之進行匹配。

優選的，當電解溫度運行到下限區域930～938℃時，耦合控制過熱度在上限區域10～15℃、初晶溫度在下限區域915～928℃、氧化鋁濃度在上限區域1.75～2.5%時范圍與之進行匹配；當電解溫度運行到上限區域938～945℃時，耦合控制過熱度在下限區域5～10℃范圍、初晶溫度在上限區域928～940℃、氧化鋁濃度在下限區域1.0～1.75%與之進行匹配。

優選的，當初晶溫度運行到下限區域915～928℃時，耦合控制氧化鋁濃度在上限區域1.75～2.5%、電解溫度在下限區域930～938℃、過熱度在上限區域10～15℃范圍與之進行匹配；當初晶溫度運行在上限區域928～940℃時，耦合控制氧化鋁濃度在下限區域1.0～1.75%、電解溫度在上限區域938～945℃、過熱度在下限區域5～10℃范圍與之進行匹配。

優選的，調整周期不大于7天/次，溫度調整不大于2℃/天，溫度波動不大于5℃/天。

本發明的有益效果：

本發明是在傳統的控制陽極效應技術基礎上，進一步改進控制理念和控制策略，是一種新控制方法，使陽極效應系數由行業平均0.164次/槽.日、陽極效應持續時間300秒/次分別降到陽極效應系數小于0.008次/槽·日、陽極效應持續時間小于90秒/次，達到鋁行業領先水平，取得了顯著經濟與環保效益。

具體實施方式