Anodendimensionseffekt in der Aluminiumelektrolyse

May 01, 2023

Einführung vonAnodendimensionseffekt bei der Aluminiumelektrolyse
Für den elektrolytischen Aluminiumherstellungsprozess ist die Anode das „Herzstück“ der Elektrolysezelle. Es erfordert eine gute Anodenqualität, um den normalen, stabilen und effizienten Betrieb der elektrolytischen Produktion sicherzustellen; Die Anodenkosten machen jedoch fast 10 % bis 15 % der Produktionskosten von Elektrolytaluminium aus. Daher ist die Anodengröße für die elektrolytische Aluminiumproduktion sehr wichtig, um Energie zu sparen, Emissionen zu reduzieren und Produktionskosten zu senken.
Vorgebackene Anoden haben den Vorteil, dass sie wenig Asphaltrauch erzeugen und ihre eigene Spannung reduzieren. Aufgrund der Mängel in der Struktur und im Prozess der Aluminium-Elektrolysezelle mit vorgebackener Anode muss die Anode jedoch regelmäßig ausgetauscht werden, um die Kontinuität der elektrolytischen Produktion aufrechtzuerhalten. Die vorgebackene Anode hat die Eigenschaften einer Restelektrode und wird regelmäßig ausgetauscht. Wenn die Höhe der Restelektrode festgelegt ist, verringert sich mit zunehmender Anodenhöhe die Restelektrodenrate, der Arbeitsaufwand für die Anodenmontage und den Anodenaustausch wird verringert und der Wärmeverlust, der durch das Öffnen der Elektrolythülle aufgrund der Anode verursacht wird Ersatz wird auch relativ reduziert. Je höher jedoch die Anodenhöhe, desto besser. Mit zunehmender Anodenhöhe nehmen die leitende Höhe und die Wärmeableitungsfläche der Anode zu, wodurch der Energieverbrauch steigt.



Wirtschaftliche Wirkung vonAnodendimension in der Aluminiumelektrolyse
Die beste Anodenhöhe ist die Anodenhöhe mit den niedrigsten Gesamtanodenkosten für die Herstellung von geschmolzenem Aluminium in einem Anodenwechselzyklus. Die optimale Anodenhöhe zu bestimmen bedeutet, den Balancepunkt zwischen den Vor- und Nachteilen der Anode im Prozess der Erhöhung oder Verringerung unter dem Gesichtspunkt des wirtschaftlichen Nutzens zu suchen, daher wird sie auch als wirtschaftliche Höhe der Anode bezeichnet.

Die Grundkosten des Anodenwechselzyklus:
1) Anschaffungskosten des Anoden-Kohleblocks;
2) Die Kosten der elektrischen Energie, die durch den durch die Anode fließenden Strom verbraucht wird;
3) Die Kosten der elektrischen Energie, die durch den Oberflächenwärmeverlust der Kohlenstoffanode verbraucht wird;
4) Kosten für den Anodenmontageprozess und den Anodenaustausch;
5) Resterholungswert.

Vorteile der Anodenerhöhung:
1) Der Anodenbruttoverbrauch nimmt mit zunehmender Anodenhöhe ab;
2) Die Dauer des Anodenwechsels nimmt mit zunehmender Anodenhöhe zu, was die Arbeitsbelastung und den Kronenblock oder den Polwechselwagen einsparen kann;
3) Reduzieren Sie die Störfaktoren, die durch Polwechsel an der Elektrolysezelle verursacht werden;
4) Reduzieren Sie die Prozesskosten der Anodenmontagewerkstatt.

Nachteile der hohen Anode:

1) Wenn die Anodenhöhe zu hoch ist, wird die Position der oberen Metallstruktur angehoben, der Anodenbushub wird erhöht, die Last wird erhöht und der Hebemechanismus, Verschleiß und Ausfallwahrscheinlichkeit werden erhöht;
2) Als Ergebnis erhöht sich der spezifische Widerstand der Anode und der Energieverbrauch steigt, insbesondere wenn der Strompreis hoch ist;
3) Es erschwert das Isolationsmaterial auf der Anodenseite, was den Wärmeverlust des neuen Pols erhöht, insbesondere für die Elektrolysezelle mit schmaler Bearbeitungsfläche. Darüber hinaus ist die Isolationsleistung einer hohen Anode schlechter als die eines niedrigen Anodenblocks, was zu einem erhöhten Energieverbrauch führt;
4) Es beeinflusst die Anodenstromverteilung und verlängert die Leitungszeit der neuen Elektrode.

Kurz gesagt, dieDimension der AnodeDer Kohlenstoffblock bestimmt den Polwechselzyklus, der sich auf den Arbeitsaufwand des Polwechselvorgangs, den Bruttoverbrauch der Anode, den Spannungsabfall der Anode selbst und die Wirkung der Anodenwärmeableitung und Wärmeerhaltung auswirkt.