鋁電解槽用的耐火材料種類很多,歡迎致電榮盛耐材。預焙陽作為鋁電解槽的心臟,其質量和工作狀況對鋁電解生產是否正常及電流效率、電能消耗、產品等級等影響很大。鋁電解對預焙陽的質量提出了以下要求:
(1)純度高。鋁電解生產過程中,預焙陽發生電解反應而逐漸消耗,其中所含的灰分雜質進入金屬鋁液中,污染鋁的質量。因此要求預焙陽的雜質含量越低越好,一般要求其灰分不大于1% (級品要求灰分不大于0.5%)。
(2)導電性能良好。在鋁電解相上,預焙陽傳導電流,消耗在預焙陽上的電壓降達0.35?0.5V,每生產1t電解鋁,消耗在陽上的電能為1500?2000kW.h,占電解鋁生產電耗的10%?15%。因此,降低預焙陽的電阻率,對降低電解鋁生產成本十分重要。預焙陽的電阻率不應大于65μΩ·m。
(3)足夠的機械強度。鋁電解槽上炭陽組重達幾十噸,還要承受電、熱等的沖擊,因此需要預焙陽具有足夠的機械強度。預焙陽的耐壓強度不應低于29MPa。
(4) 抵抗CO2反應性能良好。電解鋁生產過程中,陽反應生成的CO2再次與炭發生反應,從而引起預焙陽的過量消耗,產生脫落和掉渣等現象,并降低電解反應的電流效率。鋁電解生產要求預焙陽在CO2氣氛中穩定,通常評價預焙陽抵抗CO2反應性的指標有反應速率、總消耗率、氣化率和脫落度等。
預焙陽在鋁電解槽中的應用已經非常的廣泛,其主要消耗由以下3點組成:
(1) 電化學消耗。預焙陽的大部分消耗直接由電化學反應引起,其反應式為 2Al2O3+3C=4Al+3CO2,或 Al2O3+3C= 2AI+3CO。當陽氣體中CO占30%時,理論計算的預焙陽消耗量為393kg/t。
(2) 化學消耗。包括預焙陽與CO和CO2的反應以及陽的空氣氧化反應(主要發生在陽暴露在空氣中的部位)。
(3) 機械消耗。由于黏結焦的先氧化,所以骨料與黏結焦間的結合力變弱,骨料顆粒從陽上脫落而掉入電解質中,預焙陽表面顯得更加粗糙。
生產1t電解鋁所消耗預焙陽的總量(包括殘)稱陽的毛耗,預焙陽的毛耗一般為450?600kg/t。除去殘后每生產It電解鋁所消耗預焙陽量稱為陽凈耗,凈耗為鋁電解的實際消耗,一般為400?450kg/t。預焙陽凈耗遠大于理論消耗量,它是由預焙陽的氧化和掉渣等過量消耗引起的。在鋁電解過程中,預焙陽的日平均消耗為1?2cm,預焙陽的使用壽命一般為20?28天。
在鋁電解過程中出現的陽故障有哪些,如何進行處理?
鋁電解槽故障中有70%發生在預焙陽。電解槽經常出現的陽故障(病狀)有:陽局部過熱、電流分布不均、陽掉塊、陽“長包”、陽裂紋斷層、陽塊脫落、大量炭渣落入電解質使其含炭、陽四周氧化燃燒和陽傾斜等。這些故障主要是由預焙陽質量問題和電解作業操作不當引起的。
(1) 陽掉塊(脫鉤)。預焙陽因磷生鐵澆鑄不牢或陽炭碗缺陷,使用時因受熱膨脹,會發生陽炭塊與鋼爪脫離的現象。發生此種現象時,需從電解槽中撈出炭陽,更換新的預焙陽。陽炭塊出現大裂紋時,也會裂開掉塊。
(2) 陽長包。由于預焙陽內部質量不均勻,在使用過程中電解消耗速率不同步,從而造成炭陽下表面局部凸出的現象,稱為陽長包。如發生此種現象需取出陽,砸掉陽炭塊下面的長包后,該陽可繼續上槽使用„
(3) 陽裂紋。預焙陽因成型或焙燒等原閑,有時會有橫向或縱向裂紋。一般來說,對陽澆鑄前發現裂紋的陽炭塊, 都不進行澆鑄;在電解槽上使用過程中發現陽裂紋時,需取出更換新的預焙陽。
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