炭渣产生的来源及对铝电解生产过程的影响

炭渣产生的来源

碳素阳极在高温电解质中部分被阳极气体冲蚀或被空气氧化最终形成炭渣。电解槽内产生的炭渣并不全是由于预焙阳极质量造成的。铝电解槽内炭渣的来源包括：

（1）在铝电解实际生产过程中，电解槽运行中阳极炭块表面氧化脱落掉渣是炭渣产生的主要来源；

（2）在预焙阳极电化学反应过程，阳极随着周期不断消耗使高残极与边部保温料之间形成边缝，高温的阳极表面极易氧化脱落也是炭渣产生的主要来源；

（3）在铝电解槽正常生产期，阴极炭块与电解质中钠离子反应，不断被高温原铝液侵蚀和冲刷，变得疏松多孔而剥落是炭渣产生的来源之一。

炭渣对铝电解生产过程的影响

1 炭渣对槽控机模糊控制系统的影响

电解槽内电解质中聚集的炭渣不及时捞出，直接影响通过净化超浓相输送的氧化铝在电解质中的溶解速率。在实际生产中电解质含碳越高，火眼口因电解质飞溅越容易被结壳，很大程度上影响电解槽下料量，在此情况下槽电阻发生的变化误导槽控机模糊控制系统对氧化铝浓度范围失去准确的判断，甚至出现失控状态，导致槽控机控制中枢发出错误指令，或一直处于过加工状态，过多的氧化铝形成炉底沉淀，最终导致炉底不断恶化。

2 炭渣对主要经济指标的影响

当电解槽内液体电解质中的炭渣量达到某种浓度时,电解质电阻异常升高,电解槽实际运行电压升高,破坏电解槽能量平衡使槽子变热；当炭渣聚集在阳极底掌下表面达到一定程度时,槽内垂直电流不断减少,水平电流增大并流入电解槽侧部，从而电解槽热收入增加，导致直流电耗升高。

3 炭渣对电解槽槽况的影响

当电解槽内电解质炭渣量过高且炭渣打捞不及时,电解槽工作电压升高,增加了电解槽的热量,使液体电解质温度上升，过热度异常增大，最终导致产生热槽现象,给电解厂各工区的正常生产带来很大影响。一旦电解车间及工区现场出现热槽现象,无形中降低了电解槽的电流效率，增加了平均电压。同时电解槽的阳极氧化和阴极吸钠，膨胀破损都会加速出现。

4 炭渣对系列安全的影响

目前大型预焙铝电解槽采用中间下料的方式生产，根据电解槽磁场电场热场三场平衡导致电解质及铝液一直流动，槽内产生的炭渣随着电解质及铝液的流动在电解槽的侧部大面聚集。当炭渣聚集相对较多时，极易导致槽内高温阳极出现长炭渣包现象，在炭渣和长包处水平电流会直接通过侧部出现局部放电过热，易造成侧部炉帮发红严重而产生漏炉，严重影响着系列安全平稳运行。