[发明专利]一种铝电解槽中复杂电解质体系下的节能方法

说明书

 技术领域

本发明属于节能降耗技术领域，特别涉及一种铝电解槽中复杂电解质体系下的节能方法。

背景技术

铝电解生产通常的电解质体系为二元系和三元系，即电解质成分有氟化钠、氟化铝和氧化铝构成。随着金融危机的深度影响，电解铝企业面临着经营的巨大挑战，使用国产氧化铝是降本增效的一个有效途径。但是随着国产氧化铝的大量使用，原有的电解质体系被打破，目前已经发展为多元体系的复杂电解质体系，各种盐类随氧化铝进入电解槽内，使槽内电解质体系变得更加复杂化，主要盐类有氟化铝、氟化钠、氟化钾、氟化镁、氟化钙、氟化锂等，都是影响电解质初晶温度的盐类，造成电解槽初晶温度极度降低，槽温随着大幅下降，氧化铝溶解度变小，炉膛熔化，炉底沉淀增加，电解槽出现不稳定现象增多、电流效率大幅下降，吨铝电耗直线上升，影响生产成本较大。要想改变当前运行状况，进口氧化铝已经不能满足企业效益管理的要求，因此只有通过技术手段改善电解槽运行的稳定性，提高电流效率，降低电耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝电解槽中复杂电解质体系下的节能方法，以克服目前铝电解槽中复杂电解质体系存在的由于初晶温度降低，电解槽运行状况的不稳定，电流效率降低，能耗大幅升高的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种铝电解槽中复杂电解质体系下的节能方法，调整铝电解槽中电解质体系的钙百分含量为7-8%。优选加入氟化钙进行调整。

调整工作电压为3.9-4.0V，优选调整工作电压为3.95V。

强化电流，增加的比例为原来电流的2-3%。

炉帮厚度增加至10-12cm。原来是4-6cm。

本发明总体上是通过调整电解质中各种成分的比例达到一个适宜的程度，进而调整工作电压、强化电流，提高电流效率，达到降低电耗，实现节能的目的。

具体的讲：

1.本发明的节能方法是在传统铝电解生产的基础上，随着复杂电解质体系的出现，为了解决电解槽因复杂电解质体系给生产带来的负面影响，如炉帮变薄、炉底沉淀增加、电压波动、电流效率降低、能耗升高等，为确保电解槽稳定安全运行，降低生产运行成本，在原有生产基础上，对电解质体系进行认真研究，根据每种氟化盐的特性以及在电解质中的作用，通过改善一种电解质成分，达到各种成分相互制约，起到稳定生产，提高电流效率，降低能耗的良好效果。

2.本发明是在传统铝电解槽电解质体系运行的基础上，根据对电解槽内电解质成分的跟踪分析，掌握了电解质体系内各种成分的比例，以及对电解质初晶温度的影响关系，通过添加一定量的氟化钙，增加槽内钙含量，促使炉帮形成增厚，实现阴极电流密度增加，熔化炉底沉淀，提高电压和强化电流，保证电解槽槽温稳定在930℃左右，缓解因氟化锂和氟化钾造成的初晶温度过低而引起的槽温降低，确保了槽温的稳定，保证了氧化铝的熔解速度和溶解度，对提高电流效率，降低电耗，稳定槽况，保证电解槽安全运行起到了关键作用，同时吨铝能耗降低100-150度，实现了节能降耗、增盈增效的良好经济效益和社会效益。对于系列25万吨产能，年可节电2500万度电以上。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明节能方法通过优化调整电解质成分，调整工作电压，强化电流，提高电流效率，降低电耗，使吨铝电耗降低100-150kwh，实现节能。

具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1

一种铝电解槽复杂电解质体系下节能的方法，其技术参数如下：

在现有电解质体系的基础上，添加氟化钙，增加槽内钙含量，使钙含量达到7%。

提高工作电压，使工作电压稳定在3.95V左右。

强化电流，强化比例为2.75%，即为原来的1.0275倍。

使炉帮厚度增加到10cm。

表1为改造前后电解质体系的对应情况以及耗电量。

名称单位改造前改造后氟化钙%4-57-8工作电压V3.93.95电流强度KA400411电流效率%8991.5炉帮厚度cm610直流电耗Kwh/t-al1305812864