Efeito de dimensão anódica na eletrólise de alumínio

May 01, 2023

Introdução deefeito de dimensão do ânodo na eletrólise de alumínio
Para o processo de produção de alumínio eletrolítico, o ânodo é o "coração" da célula eletrolítica. Requer boa qualidade do ânodo para garantir a operação normal, estável e eficiente da produção eletrolítica; No entanto, o custo do ânodo representa quase 10% ~ 15% do custo de produção do alumínio eletrolítico. Portanto, para economizar energia, reduzir emissões e reduzir custos de produção, o tamanho do ânodo é muito importante para a produção de alumínio eletrolítico.
O ânodo pré-cozido tem as vantagens de produzir pouca fumaça de asfalto e reduzir sua própria tensão. No entanto, devido aos defeitos na estrutura e no processo da célula eletrolítica de alumínio do ânodo pré-cozido, ela precisa substituir o ânodo regularmente para manter a continuidade da produção eletrolítica. O ânodo pré-cozido tem as características de eletrodo residual e substituição regular. Quando a altura do eletrodo residual é fixa, com o aumento da altura do ânodo, a taxa do eletrodo residual diminuirá, a carga de trabalho da montagem do ânodo e da substituição do ânodo será reduzida e a perda de calor causada pela abertura do invólucro do eletrólito devido ao ânodo substituição também será relativamente reduzida. No entanto, quanto maior a altura do ânodo, melhor. Com o aumento da altura do ânodo, a altura condutiva e a área de dissipação de calor do ânodo aumentarão, aumentando assim o consumo de energia.



Efeito econômico dedimensão do ânodo na eletrólise de alumínio
A melhor altura de ânodo é a altura de ânodo com o menor custo total de ânodo para a produção de alumínio fundido em um ciclo de troca de ânodo. Determinar a altura ideal do ânodo é buscar o ponto de equilíbrio entre as vantagens e desvantagens do ânodo no processo de aumento ou diminuição do ponto de vista dos benefícios econômicos, por isso também é chamada de altura econômica do ânodo.

O custo básico do ciclo de troca de ânodo:
1) Custo de aquisição do bloco anódico de carbono;
2) O custo da energia elétrica consumida pela corrente que passa pelo ânodo;
3) O custo da energia elétrica consumida pela perda de calor superficial do ânodo de carbono;
4) Custos do processo de montagem do ânodo e substituição do ânodo;
5) Valor de recuperação residual.

Vantagens do aumento do ânodo:
1) O consumo bruto do anodo diminui com o aumento da altura do anodo;
2) O período de troca do ânodo aumenta com o aumento da altura do ânodo, o que pode economizar a carga de trabalho e o bloco da coroa ou o carrinho de troca de pólo;
3) Reduzir os fatores de interferência causados ​​pela mudança de polo na célula eletrolítica;
4) Reduzir o custo do processo de oficina de montagem de ânodo.

Desvantagens do ânodo alto:

1) Se a altura do ânodo for muito alta, a posição da estrutura metálica superior será elevada, o curso do barramento do ânodo será aumentado, a carga será aumentada e o mecanismo de elevação, desgaste e probabilidade de falha serão aumentados;
2) Como resultado, a resistividade do ânodo aumenta e o consumo de energia aumenta, especialmente quando o preço da eletricidade é alto;
3) Dificulta o material isolante do lado do ânodo, o que aumenta a perda de calor do novo polo, principalmente para a célula eletrolítica com superfície de usinagem estreita. Além disso, o desempenho de isolamento do ânodo alto é pior do que o do bloco de ânodo baixo, resultando em maior consumo de energia;
4) Afeta a distribuição da corrente anódica e prolonga o tempo de condução do novo eletrodo.

Em suma, odimensão do ânodoO bloco de carbono determina o ciclo de mudança de pólo, que afeta o consumo de trabalho da operação de mudança de pólo, o consumo bruto de ânodo, a queda de tensão do próprio ânodo e o efeito da dissipação de calor do ânodo e preservação do calor.