SY400电解槽.docVIP

SY400电解槽还应用于陕县恒康、三门峡天瑞铝业、新安万基、中铝包头分公司、中铝兰州连城分公司、霍煤鸿俊等项目施工图设计中。中铝兰州分公司400kA试验槽2008年3月通过有色金属协会的鉴定。 陕县恒康220台电解槽于2008年9月开始列启动。 SY350电解槽应用于河南神火集团、中铝兰州分公司、霍煤鸿俊、中电投黄河水电公司、中铝抚顺分公司等项目施工图设计中。 400kA预焙阳极铝电解槽技术研制开发 1. 技术背景 据统计，2007年世界生产原铝约32000kt，大容量（160～350kA）的电解槽为主力槽型，其中中国生产原铝12607kt，原铝产量继续位居世界第一位。 国际上，加铝PECHINEY公司不断对AP30电解槽进行升级,通过一系列的优化技术，提高阳极电流密度，改善热平衡等，将AP30电解槽的电流强度不断提高，以AP35的名义积极参加国际竞争，同时PECHINEY还是目前世界上唯一拥有500kA级电解槽技术的公司。正是通过积极的优化、宣传和推广高阳极电流密度的AP3X和AP50的大型槽技术，PECHINEY公司继续保持着其在世界铝工业界的技术领导地位。 为了缩小与国外铝电解先进技术的差距，满足国内的市场需求和国际市场竞争的需要，沈阳铝镁设计研究院以提供一种高效、节能、环保、提高劳动生产率，降低吨铝投资的新型、综合电解铝技术为目标，以SY350电解槽为基础，通过进一步改进与优化，在保证电解槽基本结构设计参数不变（非加长阳极，加长电解槽）的前提下，开发了SY400大型、高阳极电流密度电解槽，并在兰州分公司350kA电解系列安装了16台试验槽，经过半年多的试验，试验槽电流稳定运行在403kA,平均电流效率达到了94.16％[1]。 2. SY400试验槽的安装配置形式 中国铝业兰州分公司SY350电解系列由两栋电解车间组成，共安装288台电解槽，其中16台400kA试验槽位于电解系列出电端，靠近整流所的一侧。为满足400kA电解槽的供电需求，试验槽附加了两台小机组，最大供电电流为50kA，与系列350kA电流并联，向16台试验槽供电。见图1及图2。 图1 400kA试验槽附加电流示意图 为探索不同阴极炭块材料对特大型电解槽的影响，SAMI应用了4种阴极炭块进行400kA电解槽工业试验。SY400试验槽共有16台，每4台试验槽为一组，采用4种不同阴极碳块材料，6001～6004槽应用国产石墨化阴极碳块，6005～6008槽应用进口石墨化阴极碳块，6009～6012槽应用国产全石墨质阴极碳块，6013～6016应用的为与350kA系列电解槽相同的30％半石墨质阴极碳块。SY400预焙阳极电解槽见图2。 图2 SY400预焙阳极电解槽 3．SY400预焙阳极电解槽的技术特点 3.1电流强度达到403kA，阳极电流密度达到0.82A/cm2。 此前，国内最大电解槽运行电流强度350kA，阳极电流密度为0.713A/cm2，SAMI通过优化SY350电解槽设计，在不改变电解槽基本结构参数情况下，将电流强度提升至403kA，阳极电流密度达到0.82A/cm2，经过10个月的运行证明，各项技术指标达到世界先进水平。 3.2母线配置合理，电解槽的磁流体稳定性达到新台阶。 优异合理的母线配置。随着电流强度的提高，母线配置的难度逐渐增大，SY400电解槽采用优化的电磁场与流动场模型进行模拟，充分考虑了相邻列电解槽，周围电解槽及槽壳的屏蔽作用，采用非对称配置母线，良好的解决了大型电解槽磁流体稳定性难题。同时母线的设计还具有良好的经济性，阴极钢棒电流分布均匀，在正常生产和短路状况下， 图3 400kA电解槽阴极电流分布图[1] 图4 400kA电解槽阳极电流分布图[1] 图5 400kA电解槽垂直磁感应强度测试平均值分布图 3.3.良好的热平衡设计。 沈阳铝镁设计研究院在设计中，采用了电解厂房通风和电解槽整体热平衡相结合的概念，应用先进的计算机模拟技术，对电解厂房通风进行模拟计算，再结合电解槽热平衡模拟， 对SY400电解槽的热平衡进行了充分优化，解决了大型、高电流密度电解槽热平衡较难控制的问题，改善了电解车间的工作环境，也为电解槽稳定高效的生产提供了良好的条件。主要的优化措施如下： 提高电解车间操作面高度，厂房增加隔栅内墙，优化电解车间通风窗配置。 电解槽槽壳与摇篮架之间采用焊接； 在槽壳侧壁焊接散热片； 槽壳采用无围带设计； 电解槽小面安装摇篮架并在围板上开散热孔； 槽壳与车间楼板之间采用优化尺寸的通风钢格板，结合电解车间配置，在电解槽侧部形成有效的自然通风气流。 图6 400kA电解槽电解厂房通风模拟图 图7 400kA电解槽内衬温度分布模拟图（全石墨化阴极炭块） 3.4．采用5段上烟道结构设计。 SY400电解槽排烟管道采用5段式上