铝电解中氧化铝溶解过程及结壳行为
2021-01-15杨酉坚李有才王兆文石忠宁
东北大学学报(自然科学版) 2021年1期
关键词:质量
杨酉坚, 李有才, 王兆文, 石忠宁
(东北大学 冶金学院, 辽宁 沈阳 110819)
铝电解工业是国民经济的基础产业,为我国的国防建设和经济发展提供了大量的金属铝材原料.氧化铝作为铝电解的原料,其在冰晶石电解质中的溶解过程是至关重要的[1].氧化铝能否顺畅地溶解于电解质中,并且在短时间内均匀扩散到阴、阳极之间,关系到核心电解反应是否能够顺利进行、电解过程是否能够保持稳定.工业实践表明,在氧化铝加料时,氧化铝颗粒在溶解过程中团聚、结壳的现象在很大程度上降低了氧化铝的溶解速度,并且氧化铝沉淀还会对电解槽产生一系列负面影响[2-3].
在工业电解槽中,氧化铝的溶解问题主要体现在:①电解槽下料区域过热度控制不良时氧化铝溶解受阻[4].在电解质过热度较低的区域,电解质无法迅速提供足够的热量满足预热物料和保证氧化铝持续溶解的反应热焓[5].过早凝结的电解质与大量未溶解的氧化铝颗粒发生团聚,由此引起的氧化铝溶解不良通常被归因于电解槽的热平衡问题.②我国低温复杂电解质对中间状氧化铝溶解性不良[6].初晶温度较低的电解质中,氧化铝溶解度较低[7].国产氧化铝中细颗粒含量较高,物料流动性不好,使氧化铝在最初加料溶解阶段无法在电解质液面上快速铺展,导致参与溶解和热量传递的有效电解质量大幅降低,也是造成氧化铝溶解过程受阻的重要原因之一[8].因此,从考虑溶……
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