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铝电解槽焙烧分流技术的设计与实验研究

于智  
【摘要】:铝电解槽的预热焙烧启动工艺是影响槽寿命的重要因素之一,而槽寿命又直接关系到铝电解生产的经济效果,尤其是对大型化预焙阳极电解槽,焙烧分流装置的研究显得更为重要。现今,各电解铝厂都非常重视电解槽的焙烧过程,一般在焙烧过程中都会采用控制电流技术。但是,由于焙烧过程中的系列电流过大,加之当前相关技术本身的限制,在实际应用中采用的分流装置和操作过程都非常原始,多采用人工操作,工人劳动强度大,分流量小,分流过程不可控等诸多缺陷。本课题依托我校在机械、电子、自动化方面的优势,提出并设计了一种新型的铝电解槽的焙烧分流装置。通过设计的焙烧分流装置能够通过控制分流开关的闭合和断开达到准确分流,实现最优的焙烧效果。 本文在总结国内外的铝电解焙烧分流的现状基础之上,针对目前课题组所具备的实验条件,拟出了论文的研究路线以及论文的主要研究工作。 本文在实验室设计和开发了一个能够模拟铝电解焙烧过程的实验平台,其中包括能输出2万安培的直流电源和大功率负载电阻柜。通过了对大功率电阻柜进行试验性研究,确定了采用大功率电阻柜模拟铝电解槽的技术路线;根据拟分流的电流量和要求,提出并完成了焙烧分流装置的系统设计、功能设计,给出了全部的CAD图纸,并完成了样机的加工、调试等工作。 通过实验平台完成了焙烧分流装置和分流片在各种电流负载下的实验性研究,实现了最大输出电流可达2万安培的实验功能;并通过分流量和热载荷的计算,验证了该焙烧分流装置具有较大的分流量和良好的散热效果,达到了实验预期的分流效果。 通过反复调试,目前,该实验平台已经能够稳定、可控地模拟铝电解槽的工作过程。


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