GL75kA预焙铝电解槽的破损原因分析及常温固化TiB2阴极涂层技术的应用

论文摘要

本论文在广泛文献调查工作基础之上,结合关铝股份有限公司75kA预焙阳极铝电解槽（简称GL75kA槽）的生产实践,深入地探讨了铝电解槽槽寿命问题,并以延长槽寿命和节能降耗为目的,在GL75kA槽上进行了常温固化TiB2阴极涂层技术的试验性应用。 （1） 对影响铝电解槽槽寿命的电解槽的设计、筑炉用材料、筑炉质量、焙烧质量和电解槽生产管理等五个因素进行了详细的分析和较为深入的探讨,并提出了延长GL75kA槽槽寿命的具体措施和办法。 （2） 首次在GL75kA槽上进行了应用常温固化TiB2阴极涂层的试验。应用结果表明:（a） 常温固化TiB2阴极涂层施工简单易行,应用成本低廉;（b） 正常生产后,未见涂层块状掉落;通过分析铝液中的Ti含量得知,涂层寿命达到40个月以上;（c）在铝电解槽焙烧启动期,钠和电解质的剧烈渗透得以减缓,由此产生的膨胀应力得以减小,从而减小了电解槽早期破损的几率,起到了延长铝电解槽寿命的作用;（d） 改善了焦粉焙烧时阴极温度分布,电解槽的正常生产更加稳定和容易控制,电解槽的异常电压和电压波动明显减少;（e）与对比铝电解槽相比较,涂层槽的阴极压降低（平均降低11.5mV）,电流效率高（平均提高3.14%）,吨铝电耗小（平均降低549mV）。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1.铝电解技术发展概况
• 1.2.中国电解铝工业发展——过去、现在和未来
• 1.2.1.中国铝工业发展的过去
• 1.2.2.中国铝工业的现状
• 1.2.3 中国铝工业的发展趋势
• 1.3 提高铝电解槽寿命的重要性
• 1.4 山西关铝股份有限公司基本情况
• 1.5 山西关铝股份有限公司电解铝生产发展概况
• 1.6 研究本课题的目的和意义
• 第二章 影响GL75kA预焙槽寿命的因素分析及对策探讨
• 2.1 问题的提出
• 2.2 GL75KA系列电解槽早期破损状况的统计
• 2.3 GL75KA系列电解槽早期破损的因素分析及对策探讨
• 2.3.1 炉底捣固糊的破损
• 2.3.2 底部碳块的破损
• 2.4 电解槽的设计
• 2.4.1 内衬热平衡设计优化
• 2.4.2 槽内衬结构优化
• 2.5 筑炉材料
• 2.5.1 槽内衬材料的分类
• 2.5.2 碳质材料损坏机理和对阴极材料的性能要求
• 2.5.3 内衬应力、槽壳、缓冲区和相应焙烧制度
• 2.6 筑炉质量
• 2.7 铝电解槽焙烧启动
• 2.7.1 焙烧的目的
• 2.7.2 焙烧的方法
• 2.7.3 关铝GL75kA预焙槽焦粒焙烧启动实践
• 2.8 电解槽正常生产期管理
• 2.8.1 严格控制技术条件，保持稳定的热平衡，以减少内衬的温差变化
• 2.8.2 加强对侧部炉膛的维护工作
• 2.8.3 对破损槽采取相应的补救措施
• 2.9 结束语
• 2阴极涂层工业技术开发与应用'>第三章 GL75KA预焙槽用常温固化TiB₂阴极涂层工业技术开发与应用
• 3.1 技术开发背景
• 3.1.1 惰性可湿润性阴极材料选择
• 2惰性可湿润性阴极的研究与应用'>3.1.2 铝电解用TiB₂惰性可湿润性阴极的研究与应用
• 2阴极涂层在现行槽上的应用情况概述'>3.1.3 碳胶TiB₂阴极涂层在现行槽上的应用情况概述
• 2阴极涂层研究与开发'>3.2 常温固化TiB₂阴极涂层研究与开发
• 2阴极涂层技术运用的现实意义'>3.2.1 常温固化TiB₂阴极涂层技术运用的现实意义
• 3.2.2 预焙槽早期破损的原因
• 3.2.3 钠及电解质对阴极材料的侵蚀和破坏机理
• 2阴极涂层是延长铝电解槽寿命的有效方法'>3.2.4 用常温固化TiB₂阴极涂层是延长铝电解槽寿命的有效方法
• 2阴极涂层技术应用实践'>3.3 GL75KA预焙槽常温固化TiB₂阴极涂层技术应用实践
• 3.3.1 技术开发背景
• 3.3.2 试验
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.3.4 结论
• 第四章 结论与展望
• 4.1.结论
• 4.1.1 影响GL75KA预焙槽寿命的因素分析和对策探讨
• 2阴极涂层技术的应用'>4.1.2.GL75KA预焙槽常温固化TiB₂阴极涂层技术的应用
• 4.2.展望与建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的主要研究成果