阳极效应阳极效应以及残渣对铝电解生产的影响 毕业论文

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1、摘要分析了阳极效应阳极效应以及残渣对铝电解生产的影响，重点对阳极效应发生的一些现象和电解质中碳渣的形成过程及危害深入浅出的条论，并对如何优化控制一定的阳极效应、实现高产低耗及极少碳渣的得措施作了讨论。关键词：阳极效应，机理，影响，电流效率，电耗ABSTRACTAnalysisoftheanodeeffect,andcarbonresidueontheproductionofaluminum,withemphasisontheanodeeffectoccurs,someofthephenomenaandaluminumelec

2、trolyteformationofcarbonresidueandthehazardsdiscussedinsimpleterms,andhowtooptimizethecontrolofsomeoftheanodeeffect,toachievelowconsumptionandhighcarbonresiduereductionmeasureswerediscussed.Keywords:rectangularslot;splittingextrusion;orthogonaltestdesign绪论2161阳极效应的

3、原理及简介31.1阳极效应发生机理简介。41.2阳极效应对电耗的影响。51.3阳极效应对电流效率的影响61.4阳极效应对系列电解的影响72阳极效应危害分析及控制82.1阳极效应的危害82.2控制阳极效应的条件分析92.4氧化铝的质量102.5控制阳极效应的途径112.6分析手续113碳渣对电解生产的危害123.1碳渣的产生123.2碳渣对电解过程的危害133.3减少碳渣的途径144结论14参考文献15总结1616绪论铝的化学符号为Al，在元素周期表中属ⅢA族，原子序数13，原子量26.98154，面心立方体，常见化合价为+3

4、。铝是最重要的轻金属。铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻，可机加工性、物理和力学性能好，以及抗腐蚀性好，从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济实用。铝的密度只有2.7g/cm3，约为钢、铜或黄铜的密度(分别为7.83g/cm3，8.93g/cm3)的1/3。在大多数环境条件下，包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中，铝能显示优良的抗腐蚀性。一些铝合金在强度上超过结构钢材，但是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中，铝已经广泛地应用在建筑行业中。铝通常显示出优良的电导率和热导率，具有高电阻率的一些

5、特定铝合金也已经研制成功，这些合金可用于如高转矩的电动机中。铝由于它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上，铝的电导率近于铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50~60%，这对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具，以及汽车的缸盖与散热器皆为有利。现代铝工业生产，采用冰晶石—氧化铝熔盐电解法。氧化铝作溶质，冰晶石作溶剂，氧化铝溶解在冰晶石中形成电解质，以炭素材料作电极，通入电流，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解过程。就现在国家生产技术水平来看，生产过程中发生阳极效应是不可避免的，阳极效应是熔盐电解特有的现象，而

6、以电解铝生产表现优为明显。生产中当阳极效应发生时，电解槽电压急剧升高，达到20～50V，有时甚至更高。它的发生对整个电解系列产生很大影响，使电流效率降低，影响电解各个技术指标，且使铝的产量和质量降低，破坏了整个电解系列的平稳供电。在铝电解过程中，阴极碳素内衬的剥落和碎裂是铝电解溶液中产生碳渣的又一来源。铝电解槽启动后由于钠的渗透，电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷，阴极碳素内衬不久就会产生剥落，钠的对阴极碳块的渗入，是引起剥落的主要原因，钠的渗入使碳块内部产生应力，导致碳块体积膨胀，并变得疏松多孔，从而剥落形成碳渣。1.铝电解溶液

7、中的碳渣，导致电解质的电阻增大，其结果造成电解质电压降的升高，增加铝电解生产的电能消耗。据具有关专业人士报道，当铝电解质溶液中的碳渣含量达到1%（重量）时，电解质导电率约降低11%，由此可见碳渣对电解质的导电率的不利影响是极为显著的，碳渣的颗粒越小，对降低电解质的导电率的作用越大。　　161阳极效应的原理及简介阳极效应是熔盐铝电解发生在阳极上的一种特殊现象。发生阳极效应时的电流密度叫做临界电流密度DD的大小与许多因素有关，如熔盐性质、表面活性离子的存在阳极材料温度等等不同盐类、在不同条件下，其D值不同当电流密度D>D时，便发

8、生阳极效应。其实所有的导电体都存在D，如通电导体、电子元件都存在这样一个能使导体烧毁的D有人称为烧毁电流密度。就是在水溶液电解中，当电流密度超过某一值时，也会发生类似于阳极效应的特殊现象。白Hall-Heroult法炼铝发明以来，对铝电解生产中阳极效应的研究很多，许研究成果从各个方面解释了