某預(yù)焙鋁電解槽的電壓平衡計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u5361某預(yù)焙鋁電解槽的電壓平衡計(jì)算過程案例 1142191.1實(shí)際分解電壓 1186711.2電解質(zhì)電壓 1176261.3陽極電壓降 3117171.4陰極電壓降 4220631.5陽極效應(yīng)分?jǐn)傠妷航?520171.6連接母線壓降 5本設(shè)計(jì)的電能消耗率，由平均電壓和電流效率兩方面起作用，降低V低或提高η都能阻止過高的電能消耗率。電解槽的平均電壓V=1.1實(shí)際分解電壓Al2O3的理論分解電壓取1.15V，預(yù)焙槽的陽極過電壓取0.4V。E實(shí)際=1.5V。1.2電解質(zhì)電壓電解質(zhì)電壓可根據(jù)柯魯鮑夫提出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:△V質(zhì)=△V求得電解質(zhì)電壓為1.523V，即1523mV1.3陽極電壓降1.3.1陽極大母線電壓降取大母線平均溫度t=66℃，ρo=0.0280Ω·mm2/m，α=0.0038，由此計(jì)算得:前面計(jì)算得到陽極導(dǎo)桿33根，每根導(dǎo)桿的電流負(fù)荷為:I=選擇功率法求電壓降，則陽極大母線長為:L=680×16+40×15=11160mm。此式中陽極塊長度為680，預(yù)焙陽極間距離為40。大母線長度的二分之一是5580mm。V=I=R=ρ△V1.3.2陽極軟母線電壓降軟母線數(shù)值為600mm×2mm,距離為1500mm,t=60℃,則:△V1.3.3陽極立柱母線電壓降通過實(shí)測(cè)得到焊接點(diǎn)，平衡母線，壓接鋁板的電壓降1.3.4陽極炭塊組電壓降(1)陽極導(dǎo)桿電壓降△V導(dǎo)桿=i×ρt×(2)預(yù)焙炭塊壓降(3)卡具電壓降12mV(4)鋁—鋼爆炸焊接區(qū)電壓降8mV,鋼爪壓降19mV,鋼—炭接觸壓降110mV。1.4陰極電壓降1.1.1槽底電壓降△V槽底=[L電流通過陰極炭塊路徑的長度L導(dǎo)按下式計(jì)算:將上面兩個(gè)值代人下式中:△V槽底1.1.2陰極軟母線電壓降△V陰軟=0.0376×1.1.3槽周陰極母線電壓降取槽周陰極母線電壓數(shù)值最大時(shí):1.1.4焊點(diǎn)壓降陰極鋼棒鋁棒爆炸焊壓降取

3

mV，鋁棒

與軟母線焊

點(diǎn)之間壓降取5mV。1.5陽極效應(yīng)分?jǐn)傠妷航店枠O效應(yīng)分?jǐn)偟碾妷航蛋聪率竭M(jìn)行計(jì)算:陽極效應(yīng)系數(shù)取0.3次/槽·日，每次持續(xù)時(shí)間為5min，電壓由4V升至35V,可計(jì)算出:△V1.6連接母線壓降槽外母線均攤電壓降取60mV。根據(jù)以上計(jì)算，可編制電解槽電壓平衡表如表1.1所示。表1.1500kA預(yù)焙陽極電解槽電壓平衡表電壓組成電解槽組分組分電壓降，mV工作電壓（發(fā)熱）陽極部分鋁—鋼焊點(diǎn)鋼—炭接點(diǎn)立柱母線鋁導(dǎo)桿陽極陰極軟母線陽極軟母線卡具鋼爪1011049.3631.70123.612.3620.251124110123.624陰極部分陰極軟母線槽底壓降槽周陰極母線陰極各接點(diǎn)15.04351.8126.318351.8剩余部分分解電壓電解質(zhì)