阳极效应
阳极效应(以下简称效应)是熔盐电解过程中发生在阳极上的特殊现象。
阳极效应发生时的现象如下:
(1)火眼冒出的火苗颜色由淡蓝色变紫进而变黄,电解质与阳极接触周边有弧光放电,并伴有劈啪响声;
(2)槽电压急剧升高到30-60V,阳极四周的电解质停止沸腾。
(3)与电解槽并联的效应信号灯闪亮。
阳极效应发生的有利方面为:
(1)消除炉底沉淀,洁净电解液(排除炭渣)。
发生效应时,电解质对炭的湿润型不良,混入电解质中的炭渣可良好分离出来,起到降低电解质电阻的作用;效应时产生的大量热量可以熔化部分炉底沉淀。
(2)清理阳极底掌,规整炉膛,调整槽子的热平衡。
当阳极底掌出现局部消耗不良,效应时,可在突出部分产生强烈电弧使之迅速烧掉,使阳极底掌平整;效应期间产生的高热量,可使局部突出的伸腿融化,使炉膛规整。
(3)发生效应的各种数据可提供槽子运行状态的信息,作为Al2O3投入量的校正依据。
定时下料不可避免要出现偏差。
当这些偏差积累到一定程度时,会使槽行发生失调,必须及时处理校正,处理的手段即时人为设定效应间隔时间,即进行一段时间的正常加料后,停止加料期间效应不发生说明积料未消除完全,需从延长正常加料间隔上进行校正。
相反,若效应提前发生,说明投入料量不足,需缩短加料间隔加以补充。
阳极效应对生产不利的地方为:
(1)浪费大量的电能,并增加氟化盐的蒸发损失,加大了物料消耗。
(2)影响系列电流的稳定性。
(3)增加工人的劳动强度。
因此阳极效应不仅不能消除,而且效应熄灭变成为现场的主要操作之一。
效应期间输入功率为平常的数倍,同时电解过程基本停止进行,效应持续时间过长,自然对生产无益,如烧坏侧部炉帮,烧穿槽壳,熔体电解质过热,降低效率等,并大量浪费电力。
因此必须控制效应时间,及时熄灭。
电解槽上设有效应报警装置(一般采用铃和指示灯声光报警),采
用计算机控制的槽子,程序中设有效应监视,自动效应加料,自动熄灭功能。
现行采用的下降阳极自动熄灭效应方法,成功率不高(60%-80%),同时下降阳极时常出现电解质从火眼喷出烧坏槽罩和压出电解质现象,现仍然采用人工熄灭效应的方法。
熄灭阳极效应的作业规
程
大型中心下料预焙槽人工熄灭效应采用插入木棒的方法。
实质是木棒插入高温电解质中燃烧产生的气泡挤走阳极底面上的滞气层,使阳极重新净化恢复正常工作,前提是电解质中的氧化铝浓度应先达到正常范围内,目的是是电解质对阳极表面的湿润性变好。
熄灭阳极效应的作业规程:
(1)取来木棒,到槽控箱前确认效应电压是否稳定,确认槽控箱处于何种状态。
(2)确认下料阀、风机充气阀是否打开,围绕电解槽巡视一圈,观察槽上下料气阀是否打开,回到出铝端。
(3)揭开槽罩,打开出铝口,等待计算机自动进行效应加工,观察每个下料点打壳下料情况是否正常。
(4)几次下料完毕后,立即将木棒插到阳极底掌下,到槽控箱旁观察效应熄灭情况。
(5)确认效应熄灭后,拔出木棒,打捞炭渣,收拾清扫出铝端,盖上槽罩。
(6)再次观察槽电压情况:电压低时应及时上抬至设定电压;电压高时,可由计算机自动调整。
(7)效应发生时出现电压摆时,必须待电压平稳后,才能插入木棒熄灭,否则将发生难灭效应。
若电压不稳,可适当地抬高电压,若电压很低持续不上升,应检查阳极是否下滑。
从效应发生到熄灭的时间成为效应持续时间,即为计算机检出时间、效应加工时间和熄灭操作的最少时间之和,计算机检出和加料程序上一般为2-3分钟,熄灭效应操作时间、效应持续时间在5分钟左右,一般不应超过8分钟,超过则视为效应时间过长。
熄灭阳极效应的操作控制点是效应电压是否稳定和控制效应持续时间的长短。
应有效控制效应持续时间,注重操作方法。
这要从两方面入手,一是捅木棒前的准备要充分;二是插木棒时刻和方法得当。
准备工作充分,可以使效应加料按时顺利完成,插木棒熄效应时应在效应加工完了时,待电解质中的氧化铝浓度恢复到正常范围是插入木棒,否则会产生不灭效应。
木棒应直接插入阳极底掌起到赶走阳极底部滞气层的作用。
如效应电压不稳定时,不能马上熄灭,否则易造成难灭效应,待稳定后再熄。
效应电压高低和稳定情况,可反映电解槽的运行状态。
例如,300kA中间下料预焙槽效应电压稳定在30-40V时为运行正常,高于此值可判断为热输入不足,低于此值则视为热输入过剩;电压不稳定(大幅起落),则为炉膛不规整或阳极行程有病。
以上这些情况可以通过效应报表反映出来,并依照报表信息及时采取措施处理。