1、1240KA 电解槽氟化铝添加量控制实践摘要：在铝电解过程中，电解槽的平稳高效运行是行业追求的目标，影响电解槽的平稳性的重要因素就是分子比的平稳性。本文主要揭示了240KA 电解槽氟化铝添加量的控制措施，有助于指导电解槽生产的平稳运行，可以全面调节电解质的分子比，提升生产效益，最终达到提高电流运行效率的目的。 关键词：240KA 电解槽 氟化铝 添加量 控制措施 电解质的温度是否具备较强的稳定性，关系着生产的各个环节，在实际操作过程中，能够使电解质温度发生变化的因素有许多种，但是对电解质温度影响最大的因素却是氟化铝添加量，因此，管控好氟化铝添加量，有助于提高生产效益。在大型的预焙槽中，由于应用
2、了自适应系统控制氧化铝的浓度与电压，很容易就可以控制工作槽电压与氧化铝的浓度，但是在控制分子比方面，却仍存在很多不足之处，只有将氟化铝添加量控制在合理水平，才能将电解质的分子比和温度局限在可控范围内，减小其波动性，从而使电流效率得到提高，并且可以在一定程度上降低阳极毛耗，氧化铝的溶解性更加稳定，从而保证了电解槽更加平稳的运行。 一、原理分析 控制氟化铝添加量，可以有效控制电解质温度，根据相关统计结果显示，外国相关专家曾长期研究该问题，通过不懈努力得出结论，温度2和分子比之间的关联性十分强，添加氟化铝可以使电解槽在不同温度下保持稳定态势。在此研究依据基础上，我们就可以考虑适当添加氟化铝来控制槽内
3、的电解质温度。笔者根据自身工作经验认为，在实践过程中稳定分子比的难度会有所增加，随着氟化盐不断被消耗，分子比升高的现象必然会出现，这种情况下，就要求操作人员必须时刻确保氟化铝添加量符合规定要求。针对笔者单位的具体情况分析，笔者将计算机氟化铝添加量控制方法与人工氟化铝添加量控制方法两种措施结合在一起，形成一种全新的、独具特色的氟化铝添加方法，从而有效减少了氟化盐消耗的速度，有助于稳定分子比，提高企业生产效益。 二、确定氟化铝添加量的有效措施 笔者所在单位，公司每周对分子比进行两次分析及化验工作，这种分析化验模式有助于我们更好的开展氟化铝添加量研究工作，可以帮助工作人员更好的掌握添加量和添加方法。
4、笔者所在单位的相关工作人员对每一台槽子的分子比与氟化铝量进行了统一分析及统计，并根据其自然变化的规律，对每一台槽的标定氟化盐标准下料，同时根据电解槽工作的电解质温度与实际温度推测出应如何调节氟化铝添加量，然后根据系统的计算，对每台槽应添加的氟化铝数量进行了系统计算和分析，最终根据槽工作的状态，综合分析添加值的更正办法，并对每一台槽都建立了添加氟化铝的标准台账，以此来确定人工添加值与机器添加值的数量，保证了分子比运行的平稳性与安全性。 三、添加氟化铝的具体操作方法研究 在最初添加时，笔者单位在添加方面采取计算机加人工方式进行，3在分子比变化大的时候，主要依靠人工添加或减少，这种工作模式的劳动量十
5、分大，挥发和飞扬的损失量十分大，氟化盐的利用效率较低，并且该方法严重污染了社会环境，氟化盐的利用率也很低。后采用人工设定氟化铝加料基准值输入计算机控制，该方法主要由计算机操控添加任务，添加过程中要注意慢降快升原则，由于在通常情况下，分子比都会出现滞后性特点，所以该添加方式的可靠性较高。电解质在分子比较低的情况下运行时，该要求的重要性就尤为突显了，由于在该时间段内，外界干扰因素会影响电解槽工作情况，会使分子不出现较大波动，从而使电解质的温度产生变化，使炉膛内型与电解质水平出现变化，如果在稳定状态下开展工作，电解质内氟化铝添加过多，而没有添加其他适当的配料成分，就会使共晶线的起点温度下移，其结果就
6、是使液相温度快速降低，从而使槽内出现大量结壳、沉淀，出铝或换极后，极易使电流不均匀分布情况发生，容易导致突发反应。如果在添加氟化铝过程中，添加量过少，分子比升高，槽温升高，氧化铝的溶解能力降低，就会使电解槽电流效率有所降低。所以，在对其进行操作时，我们在运用信息管理系统控制氟化铝添加量外，还对电解槽的氟化盐下料情况进行系统的监测与管控，做到检查要紧，添加要合理。由于下料装置每次投入氟化铝的数量较少，如果程序出现打壳情况，氟化铝出现挥发的可能性就会增加。除此之外，我们还定期检定氟化盐的下料量是否符合标准规定，如果不能综合分析、系统考虑，那么就很难控制氟化铝添加量。 如图一所示，如果氟化铝添加量、
7、电解质温度以及分子比始终在图表所示范围内运动，历史曲线可以反映出其电阻针的摆动频率很小，能4够有效稳定运行中的电解槽状态，可以降低突发效应发生的几率，提高电流效率，与此同时，要想确保电解质温度的平稳性与长期性，我们就必须以管控炉底和温度为工作重心，将各种报表和历史曲线作为基本参照内容，并辅以现有技术，全面分析电解槽平稳运行所需的要素，然后准确判定应采取哪种整治手段，从而提高电解槽运行的稳定性与安全性。四、实践分析 根据实践得出如下结论，当氟化铝过多存在于电解质中时，就会增加电解质的界面张力，这种现象有利于将电解质内的铝液珠汇集到一起，从而降低了电解质溶铝的难度，再加上酸性的电解质能够有效抑制放
8、电析值，从而降低了电解质运行时铝的反应损失，这种情况下，就能够全面提升电流效率，增加生产效益。 在我单位电解槽运行以来，氟化铝添加成果研究总共经历了四个阶段，直到推行本文所提的第四阶段控制方法后，我单位达到了连续六个月的优产目标，全区平均电流效益达到了 93.6%，直流电耗与原来相比降低了 119.268kwh/t-Al，平均阳极效应系数 0.08/槽/日。由此可见本文控制氟化铝添加量的方法是可行的。 总结 综上所述，控制 240KA 电解槽氟化铝投放量，能够将槽内分子比控制在适宜电解运行的范围内，从而使槽内电解质达到控制温度、过热度以及初晶温度的要求，实现了合理控制电解槽生产平稳的目的，为提
9、高生产效益、稳定技术指标打下了坚实的基础。因此，在该问题的研究上，5相关工作人员必须结合实际，认真分析 240KA 电解槽氟化铝添加量的控制措施，从而将更多更有效、更便捷、更科学的添加方法研究出来，全面提高企业生产效率和经济效益。 参考文献： 1戴小平，吴智明.200kA 预焙率电解槽生产技术与实践M.长沙：中南大学出版社，2006. 2李清.大型预焙槽炼铝生产工艺与操作实践M.长沙：中南大学出版社，2006. 3 Palsen K A. Variations of lining temperature anode position and current/ voltage load in a
10、luminumreduction cells. Light Metals， 2008： 325-341. 4 Marc D. Thermo-electric coupled field analysis of aluminum reduction cellsusing the ANSYS Parametric DesignInternational Conference and Exhibition， Pittsburgh， Proceedings of the 20-24， 2006：1-6. 5 Marc D， Valdis B. Weakly coupled thermo-electric and MHD mathematicalmodels of an aluminum electrolysis cell. Light Metals， 2005： 449-454.
