4 优化后取得的效果

　　4.1 阳极消耗

　　2011年使用优化结构后的阳极，阳极毛耗降低至490kg/t，近三年阳极毛耗分别为490kg/t，484kg/t和484kg/t，残极率降低至15.29%，具体数据见（表2和图5）。

　　图5 2011-2013年平均阳极净耗与残极百分比图

　　4.2 阳极优化后与优化前毛耗对比

　　数据取优化前三年的平均值与优化后三年平均值对比，优化后，平均阳极毛耗降低22kg/t，残极消耗降低23kg/t，残极率降低3.66%。

　　4.3 阳极结构变化后对压降的影响

　　优化后，阳极高度增加20mm，阳极加长30mm，阳极电流密度由原来的0.7315A/cm2降低至0.7166A/cm2，阳极高度增加碳阳极压降，但阳极电流密度降低了碳阳极单位压降

　　根据欧姆定律，阳极压降为：v=d×ρ×h

　　公式中：V-阳极碳块压降，mV；

　　d -阳极电流密度，A/cm2；

　　ρ-阳极电阻率，Ω.mm；

　　h-阳极高度，mm。

　　不考虑上梯台和浇铸孔及长度尺寸对电流分布的影响，以上述公式计算，电阻率为60Ω.mm，优化后的阳极压降比优化前升高约3.6mv。

　　4.4 优化后获得的经济效益

　　某公司阳极采购价与残极销售价价差2000/吨左右，电价0.5元/kWh，生产原铝产能5.8万吨，电流效率90%，优化后阳极压降升8.6mV，以吨铝阳极毛耗节约22kg/t-Al计算。

　　吨铝减少阳极毛耗增加的效益为：

　　阳极高度增加减少的效益为：

　　年增加效益为：

　　近三年共增加经济效益约558.3万元。

　　4.5 优化后减少的工作量

　　优化后阳极使用周期延长，生产中换阳极数量减少，降低了现场工人劳动量，减少了对电解槽的干扰，这对稳定生产提高电流效率有益。

　　某公司系列共有130台168kA电解槽全部处于运行状态，每台电解槽有24块阳极，优化前阳极使用周期29天，优化后阳极使用周期31天，年减少换阳极数量为：

　　5 结语

　　（1）通过对阳极尺寸及结构进行优化，增加了阳极使用周期，降低了阳极残极率，从而降低阳极毛耗，将阳极毛耗从508kg/t-Al降低至484kg/t-A，应用后平均比优化前降低22kg/t-Al，减少换阳极数量2533件/年。

　　（2）优化后阳极压降有所上升，吨铝电耗有所增加，但是优化阳极结构后降低阳极毛耗比优化前更加经济。在电价0.5元/kWh，阳极价格与残极价格相差2000元/吨时，年增加效益186.1万元。

　　参考文献：

　　[1]王平甫，宫振.铝电解阳极技术[M].北京：冶金出版社，2010.

　　[2]邱竹贤.预焙电解槽炼铝[M].北京：冶金出版社，2005.

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