浅谈影响电解铝电流效率的因素及影响程度

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1、浅谈影响电解铝电流效率的因素及影响程度德堂中国铝业股份有限公司兰州分公司摘要：电流效率指的是电解铝在生产的过程屮一项非常重要的技术经济指标，目前，电解铝工业在发展的过程中，电流效率的提升成为了该行业广泛关注的问题。本文结合电解铝实际的成产过程中，然后对影响电解铝电流效率的因素以及影响的程度进行了分析，并针对其中存在的问题提出了有效提升电流效率的解决措施，希望能为相关的工作人员提供一定的参考依据。关键词：电解;电流效率;影响因素;分析;控制;在进行电解的过程中实际形成的铝的产量与同样环境下铝的理论产量之间形成的比值被称为电流效率，在特定的

2、生产环境下，电流的效率在一定程度上将直接决定了铝的实际产量。电解铝在生产的过程中，电流效率属于苏中一项非常重要的参考指标，并丑在一定程度上直接体现出丫电解铝生产的效率以及水平。主要是因为在进行点解的过程中，金属铝需要在阴极条件下才能形成，同时其金属铝的完整性可能还会受到很多外界因素的影响，这就导致电流效率很难实现较高的比值，通常情况下，实际的生产总量一直要低于理论产量。目前，国外一些发达国家所采用的铝电解技术的电流效率可以达到93%~95%之间，由此可以看出，要想有效提高电解铝的电流效率，相关人员就必须加强对点解工艺的研宄力度。1影响电

3、流效率的主要因素在进行电解的过程中，影响电解铝电流效率的主要因素主要包括了以下几个方面:一是铝的溶解与再氧化性受到Y—定的损失;二是铝在一定程度上存在不完全放电性;三是会受到外界离子放电的影响；四是水的电解影响。在实际的产出过程中除了机械的安全性会受到一定的影响之外，铝的损失与电解条件之间有着分不开的关系，比如电解时的温度、电解质组成元素、极柜、铝液以及电流的密度等，这样电解条件在一定程度上将直接关系到电解铝的产出状况。1.1电解温度对电流效率产生的影响电解铝在生产的过程中，除了直流电在经过回路的过程中会对电能造成一定的影响之外，还存在

4、一部分补充电解在成产的过程中因为散热而造成一定的损失。剩余的部分可以使熔体中的ALF,,离子产生一定的还原反应，其反应为ALF,+3e=AL+4F。在实际的电解铝成产过程屮，在相同的电解环境屮，除丫以上的氧化还原反应之外，在同一时间进行的还有以下几种反应：正是因为发生的这些反应，导致电流效率一直得不到有效的提升，并丑在温度比较高的环境下，这些反应会变得更加的剧烈，这就说明高温不利于电流效率的有效提升。另外，当温度比较高吋，己经电解完成的原铝可能又会重新进入到电解质状态然后在形成第二次氧化反应，当电解出来的原铝开始在相反的方向发生反应吋，

5、就会导致电力效率开始降低。0前，工业电解槽电解质的温度需要控制在900-950°C之间，当电解的温度升高的时候会导致铝的溶解度也会相应的增加，在溶解完成之后扩散的速度也会加快，这就会导致电流的效率出现下降状态。根据相关的实践结果可以了解到，有效降低电解质温度的方法就是降低电解质的初晶温度，在对初晶温度进行降低的过程中可以采取氟化镁、加氟化钙以及氟化锂等添加剂，通过添加可以实现对初晶温度的有效降低。1.2分子比对电流效率的影响分子比与电解质的温度之间有着一定的联系，当电解槽的温度呈现稳定状态的时候，初晶的温度就会呈现下降的趋势，这就代表反

6、应的过热度开始上升，这样就可以为氧化还原反应的顺利进行提供良好的保障。当分子比开始降低的时候，与电解质的密度之间会呈现正比例关系，这就会使得电解质与铝液之间的差距开始不断的加大，可以为铝液的分离提供出有利的条件。当电解质的分数超出3时，不但会加强铝自氟化钠中取代钠的反应，同时还会因为氟化钠过多而加剧了钠离子放电的可能性，另外，当电解质的初晶温度达到了一定的数值之后，电流效率就会出现降低的现象。1.3铝水平对电流效率的影响铝水平与分子比之间实现有效的结合，在一定程度上可以为电解槽热的平衡性提供一定的保障。在这个时候较高的铝水平就可以对磁场

7、实现一定的稳定作用，对电解槽内部的不平整问题进行有效的解决，通过这种方式可以使电流以一种稳定的状态通过电解槽，有效减少对阴极的侵蚀性。因为铝的特性属于一种特性的导体，只有对铝的水平进行合理的控制，才能为电解槽底部热量的平衡性提供一定的保障，同时也有利于底部热量的有效发挥，从而使电力效率可以实现进一步的提升。因为铝具有非常好的导热性能，所以在具有良好铝液水平的基础上，可以将阳极底部的热量有效的发挥出来，这对于降低电解槽的温度可以起到一定的促进作用，同时也能对周围起到一定的固定作用，从而使电力密度可以实现有效的提升，通过这两个方面的实现都可

8、以有效提高电流效率。但是如果要一直保持比较高的铝液水平，不但在操作方面存在一定的难度，同时也对因为热量散发的较快会导致槽底结壳的厚度和应增加，这时炉底电压的温度就会升高，因此，一定要对铝液水平进行有效的控制