Efecto de la dimensión del ánodo en la electrólisis del aluminio.

May 01, 2023

Introducción deefecto de la dimensión del ánodo en la electrólisis del aluminio
Para el proceso de producción de aluminio electrolítico, el ánodo es el "corazón" de la celda electrolítica. Requiere buena calidad de ánodo para garantizar el funcionamiento normal, estable y eficiente de la producción electrolítica; Sin embargo, el costo del ánodo representa casi el 10 % ~ 15 % del costo de producción del aluminio electrolítico. Por lo tanto, para ahorrar energía, reducir las emisiones y reducir los costos de producción, el tamaño del ánodo es muy importante para la producción de aluminio electrolítico.
El ánodo precocido tiene la ventaja de producir poco humo de asfalto y reducir su propio voltaje. Sin embargo, debido a los defectos en la estructura y el proceso de la celda electrolítica de aluminio con ánodo precocido, es necesario reemplazar el ánodo regularmente para mantener la continuidad de la producción electrolítica. El ánodo precocido tiene las características de electrodo residual y reemplazo regular. Cuando se fija la altura del electrodo residual, con el aumento de la altura del ánodo, la tasa del electrodo residual disminuirá, la carga de trabajo del ensamblaje del ánodo y el reemplazo del ánodo se reducirán, y la pérdida de calor causada por la apertura de la carcasa del electrolito debido al ánodo el reemplazo también será relativamente reducido. Sin embargo, cuanto mayor sea la altura del ánodo, mejor. Con el aumento de la altura del ánodo, la altura conductiva y el área de disipación de calor del ánodo aumentarán, aumentando así el consumo de energía.



Efecto económico dedimensión del ánodo en la electrólisis de aluminio
La mejor altura de ánodo es la altura de ánodo con el costo total de ánodo más bajo para la producción de aluminio fundido en un ciclo de cambio de ánodo. Determinar la altura óptima del ánodo es buscar el punto de equilibrio entre las ventajas y desventajas del ánodo en el proceso de aumento o disminución desde la perspectiva de los beneficios económicos, por lo que también se denomina altura económica del ánodo.

El costo básico del ciclo de cambio de ánodo:
1) Costo de compra del bloque de carbono del ánodo;
2) El costo de la energía eléctrica consumida por la corriente que pasa por el ánodo;
3) El costo de la energía eléctrica consumida por la pérdida de calor superficial del ánodo de carbono;
4) Costos del proceso de ensamblaje del ánodo y reemplazo del ánodo;
5) Valor de recuperación residual.

Ventajas del aumento del ánodo:
1) El consumo bruto del ánodo disminuye con el aumento de la altura del ánodo;
2) El período de cambio de ánodo aumenta con el aumento de la altura del ánodo, lo que puede ahorrar la carga de trabajo de la mano de obra y el bloque de corona o el carro de cambio de polos;
3) Reducir los factores de interferencia causados ​​por el cambio de polos a la celda electrolítica;
4) Reducir el costo del proceso del taller de ensamblaje de ánodos.

Desventajas del ánodo alto:

1) Si la altura del ánodo es demasiado alta, la posición de la estructura metálica superior se elevará, la carrera del bus del ánodo aumentará, la carga aumentará y el mecanismo de elevación, el desgaste y la probabilidad de falla aumentarán;
2) Como resultado, aumenta la resistividad del ánodo y aumenta el consumo de energía, especialmente cuando el precio de la electricidad es alto;
3) Dificulta el material de aislamiento del lado del ánodo, lo que aumenta la pérdida de calor del nuevo polo, especialmente para la celda electrolítica con superficie de mecanizado estrecha. Además, el rendimiento de aislamiento del ánodo alto es peor que el del bloque de ánodo bajo, lo que resulta en un mayor consumo de energía;
4) Afecta la distribución de corriente del ánodo y prolonga el tiempo de conducción del nuevo electrodo.

En resumen, eldimensión del ánodoEl bloque de carbono determina el ciclo de cambio de polos, que afecta el consumo de mano de obra de la operación de cambio de polos, el consumo bruto de ánodo, la caída de voltaje del ánodo en sí y el efecto de la disipación de calor del ánodo y la conservación del calor.