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滚铝发生的原因  

2017-11-16 19:40:44|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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滚铝发生的原因

热槽、冷槽和压槽都可能引起滚铝,但滚铝的根本原因并不在于电解槽冷热,而是由于电解槽理想电流分布状态遭到破坏,形成不平衡的电磁场,产生不平衡的磁场力作用于导电铝液上,这些不平衡的磁场力推动铝液旋转、翻滚,从而出现滚铝。

    当直流电流通过载流导体时,便在导体周围产生磁场,磁场的大小与方向跟电流的大小、方向有关,电流强度越大,磁场强度也越大,而电解槽周围的阴、阳极母线上流经的都是强大的直流电流,所以在它们周围都存在方向不同的强大磁场。而这些磁场对导电的铝液导体(电流从阳极穿过铝液层,进入阴极)就会产生电磁场力,至于电磁场力的大小和方向既与磁场强度的大小与方向有关,也与磁场中导电体的电流大小与方向有关。为减小铝液所受到的电磁力,在电解槽设计时,就要从电解槽的进电方式和母线排布上进行研究,力图使各个方向上的磁场强度相互平衡,基本抵消,力争使槽内铝液受磁场力的影响最小。目前,电解槽设计技术的进步,其主要作用之一就在于降低磁场的影响。

     在电解槽正常运行时,炉膛规整,炉底干净,电流按设计的大小和线路流经电解槽各处,使各个方向上的磁场基本平衡,磁场力较小,铝液以有规律的行为缓慢运行,相对平静。但当电解槽的炉膛被破坏,炉底沉淀厚,而且厚薄不均时,就会造成阴、阳极电流紊乱,破坏磁场的平衡。不平衡的磁场产生不平衡的磁场力,作用于导电铝液层,就将使铝液加速不规则运动。特别是铝液层纵向水平电流增加,产生的向上磁场力将局部铝液推出槽外,使铝液强烈翻滚。

    热槽熔化边部槽帮,炉膛出现不规整,将使铝液水平低而产生滚铝;而冷槽则会产生畸形炉膛,炉底沉淀多,电流分布不均匀而引起滚铝。压槽会导致热槽从而造成滚铝。

三个特征

(1)炉膛畸形,炉底沉淀多而分布不均匀,使铝液运动局部受阻,形成强烈偏流,纵向水平电流增多。

(2)槽内铝液浅(特别是在出铝后更易产生滚铝),铝液纵向水平电流密度增大。

(3)阳极、阴极电流分布极不均匀,尤其是阳极电流分布变化无常,阳极停止工作。

滚铝槽的处理

由于热槽、冷槽均能破坏槽内电流的正常均匀分布,从而引起滚铝槽。所以对滚铝槽的处理首先要找到发生的原因,才能对症处理,效果明显。

热槽导致的滚铝槽处理方法如下:

    (1)沿电解槽四周扎边部,强行规整炉膛,其作用是消除铝液正常循环的障碍。同时扎边部缩小了铝液镜面,提高了铝液高度,降低了水平电流密度,从而制止住滚铝。

(2)若槽内铝液很少时必须适当灌注铝液,增大槽内在产铝量,增加铝液的质量,降低其运动速度,使铝液平静下来;同时灌铝也增加了铝液层厚度,减少水平电流密度。

冷槽导致的滚铝槽处理方法如下:

    (1)勤调整阳极电流分布(通过测全电流分布后调整阳极设置高度),迫使阴、阳极电流分布均匀而恢复磁场平衡,从而制止滚铝。

    (2)适当提高槽电压,利用电解质较大的电阻来迫使电流分布均匀。

    (3)采取扒炉底沉淀的方法,改善阴极导电,并配合调整阳极电流分布,使之均匀。

    通过上述处理,滚铝槽很快得到改善。但滚铝现象的发生毕竟只是后果,处理也是事后的工作,损失己然造成。所以操作中首先要做到的是预防,要防患于末然。

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