电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响

电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响

陆谊贵潘琦吴佳燕

广西来宾银海铝业有限责任公司广西来宾546100

摘要：预焙阳极质量的优劣直接会影响到电解铝的生产情况和电解效果，如果预焙阳极质量不达标，还会产生阳极裂纹、松散、断层、高灰份以及阳极脱落等问题。只有全面做好电解铝预焙阳极质量的监控工作，才能有效预防意外情况的发生。本文主要分析预焙阳极质量对铝电解生产产生的影响，并对其相应的应对措施进行了探讨，以期提高电解铝预焙阳极质量，进而促进我国电解铝生产行业的可持续发展。

关键词：电解铝预焙阳极质量；电解铝生产；影响

在生产铝电解的过程中，预焙阳极占据着铝电解槽的核心位置。同时，预焙阳极质量控制工作始终贯穿于整个生产及使用的过程中。因此，预焙阳极质量的好坏不仅会影响到正常的电解生产活动，而且也会对电解各项重要经济技术指标以及铝液质量等产生负面影响。由于我国当前的经济状况及各种资源比较紧张，科学合理地优化预焙阳极的生产工艺，提高预焙阳极的质量，具有重要的经济和现实意义。

一、电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的主要影响

在生产电解铝的过程中，相关工作人员需要定期更新阳极炭块。一旦预焙阳极的质量出现问题较多，电解质中便会出现掉渣、掉块、裂纹以及阳极氧化等缺陷，进而给电解铝的生产带来不利的影响，主要影响包括以下几个方面。

1.影响原铝的质量

在阳极质量存在不达标的情况下，原铝消耗的速度就会变快。因此，在换极周期内，原铝便可能会出现脱极、化爪，甚至直接增加铝液中铁含量的问题，最终影响到铝资源的使用需求。

2.影响电解槽的温度

如果预焙阳极的电阻率缺少了相应的稳定性，一旦出现持续增加阳极电流的情况，便会改变阳极电压的正常值，进而升高电解槽的电压。电压升高后自然会产生热量，产生的热量会导致电解质中的其他参数发生变化，比如，阳极出现掉块、裂纹或者是脱落的现象。一旦发生上述问题，便需要不断地对电解槽进行清理，进而使槽底的沉淀物不断增加。这样一来，便会形成恶性循环，沉淀物的不断积累又会使炉底出现返热的现象，进一步升高电解质的温度。同时，阳极炭渣过多，不仅会不断增厚阳极周围的炭渣层，而且会使炭渣集中残留在角部的底掌部位。在这样的情况下，阳极周围电流便会容易出现短路现象，同时，也很有可能导致阳极底部炭渣在接触铝水后发生短路的问题。短路则会产生更多的热量，这些热量又会增加电解质温度。此外，研究结果表明，电解槽的温度每下降10度，其电流便会提升2%的工作效率。因此，在实际生产过程中，电解槽温度和电流的工作效率有着直接的联系，同时，也会明显地对电流效率产生影响。

3.影响电解质导电的效率

如果科学地降低阳极自身的电阻率，可以有效节省电能。同时，阳极一旦出现掉渣严重的现象，则会使铝炭的消耗量和炭渣比例增加。研究结果表明，对电解质而言，在含有0.4%炭渣的情况下，会使电解质下降1%的导电性能。因此，在电阻不断升高，一级炭渣不断增多的情况下，将会进一步降低电流的整体效率，进而增加顿铝电耗，最终为整个电解铝的生产活动带来经济损失，严重影响生产企业的经济效益。

4.影响阳极电流的分布

阳极质量不达标会严重影响到电解铝的生产质量。比如，可能会出现掉块、长包以及掉落等问题。这些质量问题不仅会使阳极的电路电阻发生改变，进而严重地影响电解的过程，最终导致阳极电流的分布出现不平衡的问题。同时，阳极的电流产生了问题，便会对电压产生影响，也会在一定程度上致使电流效率降低，增加电量的耗损程度。

二、保证电解铝预焙阳极质量的有效措施

1.原料质量的有效控制

在市场经济体制的要求下，有效控制和节约成本是提高各行各业社会竞争力的重要手段。由于部分单位为了节约成本，在采购环节存在低价采购不合格原料的情况，最终由于原料问题影响了生产阳极的质量。因此，为保证电解铝预焙阳极质量，从采购材料起做好原料质量的控制工作十分必要。采购时，采购人员应采购质量达标的沥青焦、石油焦和煤沥焦等原材料，同时，应注意沥青、石油焦、高低硫等各种原料使用量的比例控制，都是有效控制预焙阳极质量的手段。因此，原料质量是确保电解铝预焙阳极质量合格的重要前提。

2.生产过程中的有效控制

在预焙阳极的实际生产过程中，工作人员应从以下几个方面进行质量的监控工作：①适当提高预焙阳极生产原料的煅烧温度，可以使碳质原料的组织结构在煅烧中发生更为深刻的变化，进而有效提高预焙阳极生产原料的物理和化学性能。②采用主要生产原料体积密度最优以及较低电阻率的科学配方进行生产。③为确保电解铝的产品质量，做好成型工序的质量控制也十分关键。比如，预热骨料以及高温混捏糊料等措施均有助于糊料塑性的形成，同时也可以提升生产产品的成品率。④焙烧预焙阳极是确保电解铝产品质量的又一重要因素，其中，焙烧温度以及焙烧炉箱体上下不同部位产生的温差也会影响预焙阳极的均质程度。同时，在比较大型的预焙阳极铝电解槽进行生产时，选择使用低分子比的生产模式，进而稳定电解槽的热平衡度，也是控制预焙阳极出现脱落以及碳渣的有效途径。⑤在实际生产过程中，工作人员适当地对电解质进行清理，并添加适量的氟化镁以及冰晶石，可有效分离电解质中的碳渣。

3.采用科学的方法密封电解槽

随着人民对环保问题以及健康指标的逐渐重视，对科学密封电解槽也提出了更高的要求。科学地对电解槽进行密封，可以避免电解液发生渗漏问题，进而保证电解正常运行。这样一来，不仅能够降低预焙阳极周围空气的浓度，而且也在很大程度上减少氧化反应。与此同时，由于在生产电解槽的整个过程中会产生大量的有害气体和粉尘等物质，比如沥青烟气、硫化物等。如果不能采用科学的方法密封电解槽，上述的各种有害物质将会污染人民的生活环境，进而对人体的健康产生危害。

4.提升槽控机的控制精准度

提升槽控机的控制精准度，可以对氧化铝浓度以及槽电压进行有效控制，具体可以通过全面采用先进的计算机技术对槽控机相关系统进行一定的更新及改进实现。在更新后的系统支持下，一旦发现生产原料中的参数值产生变化，系统便可以自动实现检测，不仅能够保证生产电解铝的效率，而且通过检测结果提示，也能有效地实现了电解槽内物料与能量的长时间平衡。进而在一定程度上降低预焙阳极质量的消耗率，最终有效提高电解铝的生产效率。

三、结束语

综上所述，做好预焙阳极的质量监控工作十分重要。为有效保证预焙阳极的质量达标，首先就应该做好原料质量的监控，然后是做好对生产过程以及使用过程的控制。为保证预焙阳极的质量，使其充分发挥在铝电解槽中的“心脏”作用，相关工作人员应该及时对预焙阳极在铝电解生产、使用阶段出现的各种问题进行合理的分析处理，进而提高预焙阳极的理化性能指数、电流效率并有效降低电耗等，最终促进电解铝生产行业的和谐发展。

参考文献：

[1]吴任重.电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响及分析[J].电子制作，2013（19）.

[2]田官官，石良生.浅析预焙阳极质量对铝电解生产的影响及应对措施[J].世界有色金属，2014（11）.