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東興鋁業應用新材料新技術提升電解槽功效
長期以來，鋁電解槽內襯都存在抗鈉侵蝕性差、保溫性不夠、使用時間不長等問題，可謂“皮薄命短腹中空”。為解決問題，東興鋁業公司整體“置換”陰極炭塊、鋼棒、耐火保溫材料等核心內容，在電解槽內部全部使用新型“定制”材料，通過優化槽內襯結構保電解槽功能發揮。
據了解，東興鋁業公司500kA鋁電解槽采用50%石墨質陰極炭塊、普通陰極鋼棒、干式防滲料等內襯材料。在生產過程中，陰極抗鈉侵蝕性差、耐火澆注料與陰極炭塊接觸制約陰極炭塊應力均衡釋放、干式防滲料防滲性差等問題長期存在，從而造成電解槽爐底電壓降較高、內襯壽命降低。
解決這些問題，研發全石墨化陰極炭塊、高導電陰極鋼棒、防滲磚和相應的保溫結構就成了技術人員的攻關方向?！斑@種新型內襯結構技術研發成功并投入使用后，不僅可以提高陰極導電和抗鈉侵蝕性能、均衡釋放陰極炭塊應力，還能適當改善電解槽保溫效果，降低電耗，延長槽壽命?！睎|興鋁業公司鋁業研究所所長李振中說。
在研發過程中，該公司采用優質彈丸焦生產的高密度、高強度全石墨化陰極炭塊，提高了全石墨化陰極的耐磨性，充分延長全石墨化陰極炭塊的使用壽命，實現節能長周期運行。同時，用高導電鋼棒糊扎固高導電防滲碳陰極鋼棒，降低了組裝費用和運行電耗成本。
在此基礎上，技術人員在全石墨化陰極炭塊組下面使用蛭石防滲磚，槽底部不僅不易受到氟化物的侵蝕，持久保持耐火防滲性和內襯材料的保溫性，防止爐底電壓降升高，還可確保內襯材料體積不易發生膨脹，防止內襯結構的隆起、變形和早期破損，延長了內襯的使用壽命。
目前，“一種鋁電解槽全石墨化陰極內襯結構”申報了國家實用新型專利，“全套”新型內襯結構技術已在嘉峪關電解一作業區2臺500kA鋁電解槽上試用。此外，為了確保全石墨化陰極電解槽側面結構材料不被電解質和鋁液侵蝕，長期發揮全石墨化陰極內襯結構的優勢，該公司用自己發明的專利技術“一種鋁電解槽爐幫厚度優化控制方法”，對爐幫進行維護。
新型內襯結構技術使用后，試驗槽爐底電壓降降低到265mV，較對比槽降低了53.5mV；試驗槽設定電壓和平均電壓較對比槽分別降低了68mV；試驗槽電流效率較對比槽提高了0.27個百分點，噸鋁節電262kWh，電解槽壽命延長一倍，減少了綜合電耗。
據介紹，該項技術從2016年開始研發，2017年在部分電解槽使用。2018年，東興鋁業公司決定首先在500kA電解系列大修槽上應用全石墨化陰極新型內襯結構技術，全面推廣后，每年將增加經濟效益3.2億元，同時將獲得顯著的環保與社會效益。
