鋁電解槽的結構改進與優(yōu)化研究.pdf

1、現(xiàn)在工業(yè)生產制備鋁主要應用電解法，需要的主要設備就是鋁電解槽，文章通過對國內外鋁電解槽的研究，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)電解槽在鋁液流動穩(wěn)定性、極間距、導熱及磁場方面存在較大的問題，這些問題也導致了鋁電解過程中電能效率相對較低，電能效率低造成了工業(yè)電解槽在電解過程中電能無謂的消耗，也激發(fā)了人們尋求新型鋁電解槽和新的鋁電解工藝以降低能耗的熱情。鋁電解槽節(jié)能降耗的手段有兩種，一種是提高電流效率，另一種就是降低槽電壓，降低極距。然而現(xiàn)有大型預焙鋁電解槽電流效

2、率最高已經達到95％以上，再通過各種手段提高電流效率以減少能耗，收效不會太大，或者得不償失。而現(xiàn)有預焙槽極距一般在4 cm以上，使槽電壓也達到4.5V以上，這給降低極距和減少能耗提供了很大的空間。但是對于現(xiàn)有普通預焙槽，極距降低就會影響到電解槽的熱平衡，另外即使在熱平衡允許范圍內極距也不能降低太大，主要是因為極距降低過大則容易引起電場，磁場的變化，從而影響電解的穩(wěn)定性。因此為了能夠有效降低鋁電解槽極距，降低能耗，就需要對現(xiàn)有電解槽結構進

3、行改進，采用新型電解槽結構。
　　近幾年國內外也對鋁電解槽的結構也提出了新的設計模式。本文將重點闡述傳統(tǒng)電解槽的優(yōu)點與缺陷，以仿真模擬和對以往的工業(yè)設備的指標參數(shù)為基礎，在電解槽的結構方面提出一些改進方案，設計出了一種新型雙斜面電解槽，達到降低極間距，提高電流效率，減少能源消耗的目的。同時，本文也用以往電解槽的參數(shù)作為參照，通過實驗驗證了這種新型電解槽的可行性，并確定了電解槽的最低使用極距、平均槽電壓以及最佳工作條件，最后得出結論