陽極的組裝知識

2022-04-02 15:12:45 字數 4747 閱讀 3219

澆注陽極用低磷生鐵,磷含量一般為0.8%-1.2%,目的:

磷生鐵成分對於鑄造效能和鋼碳接觸壓降關係密切。澆注用磷生鐵應具有流動性好、熱膨脹性強、電阻率低、冷態下易碎裂等特點。

磷生鐵用沖天爐(電解一廠用過,淘汰)或中頻爐融化(二電解廠目前使用,國內通用),爐溫1300-1400度,出爐溫度高於1350度。

2.3陽極組裝的型別

陽極組裝有兩種型別,分別是半機械化操作:人工澆注,勞動強度大、組裝成本較低;全機械化操作:整個過程全部為機械化流水作業(懸鏈懸掛導桿,在輸送過程中自動完成效直、塗石墨、清刷導桿等)。

陽極組裝工藝流程

------導桿清刷機------塗石墨站-----鋼爪乾燥器------澆鑄站

部分鋁廠在組裝好的陽極組上噴鋁,目的:防止氧化。

2.4磷生鐵的成分和作用:

磷生鐵成分雜質含量應盡量少,特別是鐵、矽、礬、鈦、鎳、硫等氧化物。這些雜質不僅影響碳陽極理化指標,而且會在電解過程中進入鋁液而影響鋁的純度或影響電流效率,對生產不利。

c:用於調整鐵水溫度,含量適當高一些,導電性能好,可以抵消鑄鐵的膨脹。

si:具有抗收縮效能,含量增高收縮性小,含量少收縮大,易造成磷生鐵與碳有孔隙。

mn:可增加鑄鐵收縮。錳有脫硫作用,與硫結合形成硫化錳渣,浮於上。錳還有反爆化作用,可提高溫度,多加易造成炭碗孔隙。

p:可提高鐵水流動性,使澆注鐵水飽滿平整,提高鑄鐵冷脆性,易於壓脫。

s:為有害元素,宜適當減少其含量。

磷生鐵中的各種元素,在改善效能方面均有一定好處,配料比例得當,發揮其綜合好處至關重要。其中重要指標是磷鐵收縮率,收縮率過小,澆注後的磷鐵環或炭碗崩裂,反之,易造成脫塊。還有電阻率,電阻過高,鋼碳壓降高,電耗高,甚至在生產使用過程中鋼爪發紅,脫極。

配料中mn和p配比難度最大,特別是mn,必須認真配料,及時化驗分析,進行調配。殘極脫爪後的磷生鐵可以迴圈使用,但是其中的mn和p會發生變化,要及時對其進行新增。

2.5預焙陽極塊的理化指標

2.6預焙陽極外觀要求:

a.成品表面粘接的填充料必須清理乾淨。

b.成品表面的氧化面積不大於該表面面積的20%,深度不得超過5mm。

c.成品掉稜長度不大於300mm,深度不大於60mm,不得多於兩處。

d.棒孔或孔邊緣裂紋長度不大於80mm,孔與孔之間不能有連通裂紋。

e.大麵裂紋長度不大於200mm,數量不多於3處。

2.7預焙陽極的組裝要求

a.鋁導桿彎曲度不大於15mm;

b.元件焊縫不脫焊,**焊片不開縫;

c.磷鐵澆注飽滿平整,無灰渣和氣泡。

3. 預焙陽極導桿焊接要求

3.1制定導桿焊接規程和技術要求

3.2加強**焊塊焊接質量檢查

3.3焊接合格的導桿應在焊接面上或其他地方坐上序列號,以便存查。

3.4.1導桿彎曲不得使用,需要效直,**焊塊裂紋深度3-5公釐,寬2-4公釐,不得使用。

3.4.2爪頭燒損1/3,2個以上不得使用。

3.4.3爪頭2次使用必須進行砂洗方可使用。

3.4.4炭塊底掌應在乙個水平面上,導桿保證垂直度。

3.4.5組裝前炭碗內填充料清理乾淨,爪頭塗石墨高度不低於120公釐。

3.4.6爪頭組裝時,導桿要垂直,爪頭與炭碗要同心,間隙不小於20公釐。

3.4.7炭碗內鐵水要飽滿,鐵水面和炭碗上面正負5公釐。

3.4.8澆注時不允許鐵渣打入或掉入炭碗內(炭碗內方鐵塊找平衡在工藝上是不允許的)

3.4.9澆注完好炭塊表面必須清理乾淨。

3.4.10組裝完畢的炭塊應該用1000a直流電焊機逐塊通電檢查鋼碳壓降,小於120毫伏的為合格品,小於90毫伏的為優質品,可用於焙燒槽用。

測定方法:一點在**焊塊上100公釐處,另一點在炭塊上面中間距上沿100公釐處。

成品預焙陽極的使用

4、預焙陽極塊的分類

4.1鋁電解槽用陽極分為自焙陽極和預焙陽極【預焙陽極是以石油焦、瀝青焦為骨料,煤瀝青為黏結劑製造而成,用作預焙鋁電解槽作陽極材料。這種炭塊已經過焙燒,具有穩定的幾何形狀,所以也稱預焙陽極炭塊,習慣上又稱為鋁電解用炭陽極。

用預焙陽極炭塊作陽極的鋁電解槽稱預焙陽極電解槽,簡稱預焙槽,這是一種現代化的大型鋁電解槽】

4.2陽極碳塊的使用

陽極碳塊是電解槽的 「心臟」,每台電解槽根據槽型設計(容量、密度等)不同其陽極碳塊數量不同,有單組的有雙組的。碳塊在電解槽內對稱排列在陽極水平母線兩側,導桿靠卡具固定在水平母線上,導桿起著輸送電流和吊掛碳塊組的雙重作用。陽極提公升機構是公升降陽極機構,隨著炭陽極的消耗,陽極機構帶動陽極組下降,當降至最低位置時,通過轉接母線作業把水平母線提高,以保證在電解過程中陽極公升降機構連續帶動陽極碳塊組下降,使陰陽極間的間距相對穩定。

4.3陽極壓降:

導桿壓降、**焊塊的鋁鋼壓降、鋼爪壓降、澆注部位的碳鐵壓降。陽極本體壓降,一般0.2-0.4v左右。

4.4陽極反應:

陽極消耗產生氣體(co2和co)反應式:

2al2o3+3c=4al+3co2

al2o3+3c=2al+3co

4.5陽極消耗:

電化學消耗:

2al2o3+3c=4al+3co2(陽極氣體中有100%的co2,生產1噸鋁消耗陽極333kg/t),

al2o3+3c=2al+3co(陽極氣體中有100%的co,生產1噸鋁消耗陽極667kg/t)。

當陽極氣體中co含量為30%時陽極消耗量為393 kg/t,陽極在電解生產中不斷消耗,必須定期更換,毛耗一般為450-600 kg/t,陽極消耗速度為1.5-1.6cm/d,計算公式:

hc二8.054×d陽×η×wc/dc×10-3厘公尺/日

hc——陽極消耗速度(厘公尺/日)

d陽 —陽極電流密度(a/cm2)

wc——陽極淨耗(公斤/噸一鋁,可以按433公斤/tal) 。

dc——陽極假比重(g/cm3)

機械消耗:主要是指粉塵,由於陽極氧化造成陽極表面粗糙,骨料與粘接劑結合力變弱,陽極顆粒脫落。

化學消耗:陽極氣化反應,陽極與co2反應;陽極氧化反應。

4.6預焙槽陽極工藝有什麼特點?

(1)陽極炭塊組不能連續使用,須定期更換。

(2)為保證生產平穩,使電流分布均勻,陽極炭塊組必須按照一定順序進行更換。

(3)封好陽極上保溫料,一方面可以保溫,減少陽極散熱損失,防止氧化,另一方面降低鐵一炭電壓降。

(4)根據陽極大母線行程,需周期性地抬母線。

4.7為什麼要採取交叉法更換陽極?

因為新換上的陽極使區域性進行電解質溫度降低,在

一、二天內導電又比較少,為保證各陽極能夠均勻地分擔電流,所以要採用交叉法更換陽極。

基本原則是;(1)相鄰的陽極要錯開更換時間,並要把時間隔開得遲一些。

(2)要使兩邊陽極槽母線梁上的新舊炭塊組均勻分布,基本上是交替更換,使得兩邊母線電流分布接近相等,承重均衡。

4.8什麼是陽極電流密度?它的單位是什麼?我廠的陽極電流密度是多少?

陽極電流密度是單位截面積的陽極上,通過的電流強度,陽極電流密度以d陽表示,它的單位是a/cm2

d陽=通過陽極的電流強度/陽極截面積(a/cm2)

我廠300ka系列的陽極的長度為155cm,寬55cm,高60cm。

每組陽極的截面積為155×55=8525 cm2

每台電解槽上有陽極20組,截面積總計為:

8525×20=170500cm2

通過電解槽的平均電流強度為300ka,

則陽極電流密度為:300000a/170500 cm2=1.760/ cm2。

4.9換陽極的前後過程應遵守哪些原則?

(1)要換的陽極爪頭不能霹出炭塊底掌。

(2)相鄰兩組不能連續換新陽極,如確實需要的話,必須從其它槽上調換一組正常良好工作狀態下的熱陽極。

(3)換陽極必須找平陽極底掌,陽極換好後炭塊底掌不得傾斜。

(4)卡具必須打緊,卡具電壓不得高於所要求的規定值。

(5)在一晝夜內電解槽更換新陽極不得超過二組,二組相隔要在8小時以上。

(6)新陽極安裝前,陽極底掌下面的大塊氧化鋁結殼以及槽底過量沉澱都要扒到槽邊部爐幫處帖好;

(7)新陽極安裝好以後立即加蓋保溫料,吊出的殘極要清淨其上的熱料。

(8)換完陽極後槽電壓要比正常槽高出0.1伏,1小時後降到正常。

4.10異常換陽極包括哪些,怎樣處理?

異常換陽極包括:陽極斷層、掉塊、裂紋、脫落、長包、涮化爪頭等。

處理方法:

(1)對陽極斷層、裂紋、脫落、涮化鋼爪的陽極,根據使用天數,確定使用殘極或新極。原則是已超過二分之一週期的可用殘極換上,否則必須換上新極,以保證陽極更換順序正常執行。

(2)長包的陽極,經吊出槽外檢查,確認打掉包後能繼續使用者,可以打包後繼續使用,不能使用者,則根據上條原則換陽極.

(3)脫落陽極體積較大者,要用夾子或大鉤大鈀等鐵工具取出脫落極,碎裂者,用漏鏟撈淨全部碎炭塊。

(4)異常換極除上述原則和操作外,其它操作程式同正常換極相同。

4.11陽極工作質量對電解槽生產會有什麼影響?

陽極是電解槽的心臟,因此陽極工作好壞直接影響到電流效率、電耗和原鋁質量,如:邊部陽極壓槽,則電解槽發熱變病槽,陽極坐的過深,則容易使電流短路,電壓擺,造成效率嚴重降低;陽極坐的過淺,則極距過高,槽電壓公升高,浪費電能;舊陽極未及時換掉而易化、涮、齊爪頭則嚴重汙染原鋁質量。

4.12已知某預焙陽極的真比重為2.0克/厘公尺2,假比重是1.5克/厘公尺2,則它的氣孔率是多少?

因為p=(d真-d假) / d真×100%=(2.0-1.5)÷2.0×100%=25%

它的氣孔率是25%。

4.13預焙陽極電解槽有哪兩種型式?

(1)不連續預焙陽極電解槽(分中間打殼下料和邊部打殼下料)。(2)連續預焙陽極電解槽。

4.14怎樣抬陽極母線?

陽極組裝塊脫極原因分析

一.磷鐵環與炭塊脫開原因 1.磷鐵元素配方矽元素含量低,2.與鐵水澆鑄溫度未達到1350 3.鏟碳碗面積過大 碳碗內的炭渣清理不乾淨,4.陽極運輸過程中陽極有碰撞 幌動現象,5.鋼爪未坐實,6.炭塊體積密度和燒結未達到標準,7.炭塊的收縮幅度大。整改措施 1.上報增碳劑,提高磷生鐵碳元素含量,適當調...

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