简答题

平均电压是由哪几部分组成的?降低平均电压的方法有哪些?

正确答案

电解槽的平均电压由极化电压降、阳极压降、阴极压降、电解质压降、槽内母线压降、槽外母线电压降以及效应电压降的分摊值组成。
因此,通过采取有效措施,降低以上压降值,即可达到降低电解槽平均电压的目的。
(1)降低极化电压。极化电压是克服电解产物所形成的原电池电动势,是氧化铝得到分解的外加电压。工业上主要是采用减小阳极电流密度(主要是增大其截面积),和增加生产过程中电解质里的氧化铝浓度,添加CaF2、AlF3等物质的方式减小阳极过电压,进而降低极化电压。
(2)减小电解质电压降。在保证电解生产能正常进行的前提下,适当缩短极距,减小电流32密度,增大电解质导电性,提高电解质水平,净化电解质都有助于减小电解质压降。
(3)减小阳极压降。阳极棒头(爪头)到阳极底掌这一段导体的方法的电压降称之为阳极电压降。现代铝工业中,从节能出发,趋向于扩大现有阳极的截面积,亦即充分利用现有的槽壳而增大阳极在槽膛之内的填充率,这样在不增加铝损失的前提下,能够降低槽电压。
(4)减小阴极电压降。降低阴极电压降可以从以下几个方面着手:
①设法减少或除去槽底沉淀;
②改进电解槽结构,使槽底对于铝液与电解质高度的稳定性,耐腐蚀性能良好,导热率高和导电率低(与炭块比);
③在阴极结构方面,适当加宽底边,采用双阴极棒,以增加接触面积,适当增肌阴极棒高度,以减小电流导程;底块之间改扎缝为粘缝,以减小槽底薄弱环节,减缓槽底的破损;
④采用高石墨质炭块。
(5)减小槽内外母线电压降。对槽内外母线电压降,在设计及建设过程中就应进行充分考虑,做到母线配置合理经济。
(6)减小阳极效应分摊电压。减小阳极效应、缩短效应时间(及时处理效应)和降低效应电压,都可以减小阳极效应电压分摊值。其中主要的手段是控制和降低阳极效应系数。

答案解析

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