影響
湖南電解槽電流效率的因素有哪些？
影響
湖南電解槽電流效率的因素有:
①電解質(zhì)溫度
目前工業(yè)電解槽電解質(zhì)溫度-般保持在940--960C之間。電解質(zhì)溫度升高將導(dǎo)致已經(jīng)電解出來(lái)的鋁在電解質(zhì)中的溶解度增大,溶解后擴(kuò)散速度加快等,增加鋁的損失,降低電流效率。據(jù)試驗(yàn)測(cè)定電解質(zhì)溫度每升高10C電流效率降低1~2%。反之電解質(zhì)溫度過(guò)低時(shí)電解質(zhì)發(fā)粘,鋁與電解質(zhì)的分離不好,氧化鋁溶解度降低,槽內(nèi)沉淀增多,電阻增大,電壓上升,導(dǎo)致由冷槽轉(zhuǎn)為熱槽,同樣電解效率也會(huì)降低。因此在不破壞正常生產(chǎn)的熱平衡條件下,保持低溫操作是提高電流效率的關(guān)鍵,正常生產(chǎn)的電解質(zhì)溫度比電解質(zhì)的初晶溫度高15- -20C，降低電解質(zhì)溫度的方法是降低電解質(zhì)的初晶溫度,初晶溫度的降低可以采用弱酸性電解質(zhì)和適當(dāng)添加氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰等添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。
②槽電壓與極距
在其他條件不變的情況下，槽電壓的大小就表示極距的高低,在溫度不升高的條件下極距增加電流效率提高,但極距足夠大時(shí)，再增加極距，電流效率提高的并不明顯，而且因極距增加，使電解質(zhì)電壓降增大,槽電壓升高,電耗增大，槽溫升高,反過(guò)來(lái)影響電流效率。因此,不能單純用提高電壓的辦法來(lái)提高極距,而應(yīng)通過(guò)改良電解質(zhì)成分，清潔電解質(zhì),降低電解質(zhì)的比電阻等的辦法來(lái)提高極距，一般情況下電解槽的極距在4~5cm之間。
③電解質(zhì)成分比影響
a)分子比的影響;電解質(zhì)分子比大于3時(shí)，-方面由于加強(qiáng)了鋁自氟化鈉中取代鈉的反應(yīng),另一方面氟化鈉過(guò)剩又大大增加了鈉離子放電的可能性，再者電解質(zhì)初晶溫度高，因此，電流效率降低。分子比小于3時(shí)，電解質(zhì)的初晶溫度低，可降低電解溫度;鈉離子在陰極.上放電的可能性小;增加鋁液同電解質(zhì)異面的表面張力，減少鋁在電解質(zhì)中的溶解度，對(duì)提高電流效率有利。電解質(zhì)中含有大量過(guò)剩的氟化鋁時(shí)，可能增加鋁的損失，降低了電流效率。另-方面低分子比容易產(chǎn)生沉淀,低分子比電解質(zhì)的揮發(fā)厲害，增大氟化鹽的消耗。目前我國(guó)鋁電解生產(chǎn)多采用弱酸性電解質(zhì)，分子比為2--2..
b)氧化鋁濃度的影響，提高氧化鋁濃度，可降低電解質(zhì)的初晶溫度，減少鋁的溶解損失量,能夠防止在陰極.上析出鈉，有助于提高電流效率。氧化鋁濃度高時(shí)導(dǎo)電率小，電解質(zhì)粘度增加,槽內(nèi)沉淀可能增加，容易造成病槽,對(duì)電流效率不利。目前我國(guó)大多采用2--8%的氧化鋁濃度進(jìn)行電解。
c)添加劑對(duì)電流效率的影響，目前 可供選擇的添加劑有氟化鎂，氟化鈣、氟化鋰等,這些添加劑都具有降低電解質(zhì)初晶溫度的作用，有利于實(shí)現(xiàn)低溫操作,因此都具有提高電流效率的作用。
④鋁液水平與電解質(zhì)水平
由于鋁的導(dǎo)電熱性好，因此保持較高的鋁液水平，可以使陽(yáng)極底部熱量散發(fā)來(lái),有利降低槽溫，又能使周圍形成堅(jiān)實(shí)的爐膛,收縮鋁液鏡面，提高陰極電流密度,這兩者都有利于提高電流效率，但保持過(guò)高的鋁液水平，不僅操作困難,熱散失過(guò)多會(huì)造成槽底結(jié)殼增厚,爐底電壓降升高，因此，必需保持適當(dāng)?shù)匿X液水平。電解質(zhì)水平是槽內(nèi)電解質(zhì)量多少的標(biāo)志,電解質(zhì)水平高，則電解質(zhì)量大，熱穩(wěn)定性好，氧化鋁溶解多,但電解質(zhì)水平過(guò)高不僅使陽(yáng)極埋入電解質(zhì)過(guò)深，同時(shí)又易熔化側(cè)部爐幫,不利于提高電流效率，而電解質(zhì)平過(guò)低時(shí)，則熱穩(wěn)定性差，氧化鋁溶解少,不易操作易產(chǎn)生大量沉淀。因此，要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際保持適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)水平與鋁水平。除此之外，電流密度、爐膛內(nèi)型以及槽齡、加工方法等均與電流效率有關(guān)。
