浅谈电解槽的设备制作与安装技术

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1、浅谈电解槽的设备制作与安装技术【摘要】随着国民经济的快速发展，工业领域的技术格局急需进一步改进。电解槽作为冶铝行业所必须的一种反应型设备，对铝的冶炼品质是否优良有着重大的影响。本文主要通过对金属阳极电解槽的设备制作及其安装技术进行简要的介绍，进一步规范铝制品冶炼技术，提高铝产业的竞争力。　　【关键词】电解槽；制作；安装　　　　1金属阳极式电解槽的制作过程　　金属电解槽的制作过程的总体步骤是同普通电解槽的制作方法相差无几的。都需要进行极片准备、阳极组装、阴极制备以及阳极和阴极箱的组装四个制作过程。下面，我就对这四个步骤进行详细的介绍。　　1.1电解槽阳极的钌铁材料制备　　电解槽阳

2、极的钌铁涂配工艺主要有两大过程，第一个过程是对电极的主体钛X和钛铜连接复合棒的轧制、涂料、焊接；第二个过程是进行钌钛涂层的涂料加工工艺。我在这里将重点介绍后一个过程的详细工艺。　　1.1.1极片的前期处理　　要使钛X板片的工艺效果最佳，必须先用5％的洗衣粉溶液或者5％的碳酸钠溶液对板片进行前期除油工作，而且要采用刷洗的方法，将污垢刷完后再冲洗干净。之后就是针对板片涂层和钛基体的粘合力和承受力改进，需要对板片进行草酸处理（浓度为7％～9％，温度93～102摄氏度，处理时间2-3个小时），这样做的最终效果是让钛X表面形成一种均匀式排列的坑洼形麻面，这样做可以进一步增强板片和活性涂层

3、之间的粘合力，保持并加大其接触面积。　　1.1.2涂钌工艺　　这是电解槽材料制备的关键阶段。根据预备期的配方先进行涂液配制，涂液中的钌一般采用的是β-三氧化钌，用量大约是将每平米电极上的金属钌数量计算为(10～20)g左右，钌、钛的含量比例要保持在1：2～1：3之间。之后就是要涂料的分散效果进行均匀化处理，最好加入适当定量的溶剂。然后在溶剂配制时必须要将物料彻底被溶液所消解，最终配制出浓度适宜的制剂。此外，为了降低涂液变质的几率，要将温度控制在10到20度之间最好。　　其次，为了使涂层的最终效果理想，必须对全部涂层进行层层处理，也就是说要对整个涂层进行18次涂刷过程。而且在每一

4、层的涂刷工作完成后要进行后期的干燥、氧化和冷却等步骤，然后还要进行二次涂刷以完成修饰。这里要特别注意干燥温度必须保持在50～100℃之间。氧化的温度要控制在420~450℃区间，而且要保持氧化炉内的温度稳定，减小温差变化。第二次涂刷完成后进行最后一次涂刷，这次固定式涂刷的温度要控制在450℃以下的恒温状态。　　另外，阳极活性涂层的稳固性虽然是影响电解槽隔膜运作耗能的主要因素，但是金属阳极表面的形状和X孔截面的修整处理工作也是整个电解槽材料预备中的一个必不可少的阶段。由于金属阳极的各部分形状和尺寸的变化差异都是在不同电流密度下发生变化的，所以各阳极单元就像是一个大的电极组件一样息

5、息相关。各单元的金属阳极在进行槽型电流密度控制时，要特别保持在1．6kA／m2时，并且要保证阳极X的开孔率低于35％。　　1.2阳极组装　　电解槽阳极由于其导电性强的特征，所以对组装环境的优劣特别挑剔。所以在组装前要先检查所有备件的杂质含量要最低，之后才可以进行组装架上的工作。阳极底面的导电板面和螺母要进行磨光处理，以增强其导电性，同时也要要对极片的铜丝进行除锈。在进行阳极片的安装工作时，要检查底片的清洁度，然后用垫片将极片紧紧固定在底片上，用定距不模测量其位置并予以纠正。组装工作完成后，要进一步做好防护工作，将阳极片用塑料保护膜包好，然后将其安装在阴极箱上，拧紧法兰处的螺栓并

6、对其进行试漏实验。实验成功后再拆下阴极箱，清理掉实验残渣后将其封存。　　1.3阴极的制作　　电解槽阴极与阳极不同，它不只是极片预备一个步骤，还需要进行阴极箱制作和隔膜吸附能力设置两步骤。　　1.3.1阴极箱的制作　　阴极箱X袋的结构制作一般要采用镀锌铁丝材质，而且要按照规定的编制格式进行制作。同时，铁丝X还要有足够的可导电面积，这可以通过减小孔眼直径和数量的方法实现，而且也正好适应了短纤维石棉的结构需要。　　阴极箱的结构由三部分组成，由外到内依次是外壳、阴极X袋和阴极铜质导电板。阴极箱体的材质一般是采用传统的低碳钢，而焊缝要保持平整和均匀的效果。焊接后为了进一步使焊缝平整化，要

7、用压力机进行矫正。最终使箱体的对角线长度误差不超过对角线长度的千分之二。而其长、宽、高的误差要求也有要求，一般是不能超过土2mm。　　而阴极X袋的制作要求相比于箱体制作就更加细化了。首先X袋的孔眼间距要保持不变。其次要严禁用硬物敲打，X袋制作时的厚度误差是±1mm，宽度误差±2mm。X袋铁丝X的焊接要采用氧炔焰焊接法，焊条材料不能和X丝的材质相同，以免加大误差。同时，要交互地进行两根铁丝的依次焊接，而不可以对数根铁丝进行并联式焊接。焊接手法要均匀。X袋焊接完成后，进行退火处理以矫正X膜，最终