zhangjianfei

1.阳极效应的特征和现象+ i# t" h# n/ ]8 V7 t5 ^
①电解质停止沸腾
②产生电火花                 " s% z- z9 V* K2 ~. ?% O% \6 n5 e$ t
③槽电压升高，升高幅度与  $ Z# x. f& v- w1 G- B8 a
电解质成分5 }; M* C$ T) p' v5 d
阳极电流密度
温度
④电压的噪声频率增大         ( M; P0 e2 X4 t
⑤劈啪声，偶尔阳极底部碎裂1 N9 F7 M8 h8 ?' z: N! q- \: u, k
⑥有CF4;C2F6碳氟化合物生成
⑦温度升高，有大量氟化盐气体挥发出来0 O( M$ z) H" A) k- l
⑧效应的发生与Al2O3浓度和电流密度有关0 @9 E& V8 R5 J" X. j5 f" H
效应首先在阳极局部或个别阳极电流密度较大的阳极炭块上发生，人们称为局部效应
⑨局部效应发生，气泡电阻变大，其他阳极电流密度增加，诱发整个电解槽发生阳极效应
⑩添加氧化铝或向阳极底部鼓入空气，可熄灭效应
阳极效应对电解槽的影响& e+ u6 r! h. v+ a
一．阳极效应的正面影响
①有利炭渣分离
②清理阳极表面
③融化槽底沉淀4 ]' _; E. t( l; o" J6 }
二．阳极效应的负面影响
①产生CF4和C2F6，破坏臭氧层，产生温室效应+ K8 ^% Q! j& a8 J
CF4和C2F6产生的温室效应是CO2的6500和9200倍
②熔化槽帮，使电解质分子比增加: e5 {3 @, B3 \" V1 u
③增加电耗，使电解质温度增加0 |8 y! o' \/ n) u" j+ J  R
④增加铝的损失
⑤增加氟化盐的挥发损失
三．阳极效应的机理
氧化铝浓度低时，阳极表面络合铝离子不能补充到阳极表面去放电，导致铝氧氟离子的浓度极化扩散过电压升高，导致F-放电，生成CF4和C2F6气体气体使阳极表面对电解质湿润性变差，气体排不出，形成气膜，产生弧光，发生效应。) d, f4 D# N( A1 @4 e$ s
效应时发生反应：
Na3AlF6+  C=Al+  CF4+3NaF8 t; `' g# a; d% J' N) a
Na3AlF6+C=Al+  C2F6+3NaF% [: ^& J( q5 z7 y, Z* u
效应时阳极气体组成：1 y. x2 m. ~3 C+ d+ G1 n' N
CF4:5%～20%;% |+ P7 c% P. o8 a
C2F6:1%;
CO2:10%～20%;
CO:60%～70%
四．临界电流密度
临界电流密度：在给定的电解条件下，电解槽上发生阳极效应时的阳极电流密度
效应时的氧化铝浓度与阳极电流密度有关0 Q1 L* I  K& D- s% t. N# l. ~
电流密度大，效应在较高氧化铝浓度时到来
电流密度小，效应在较低氧化铝浓度时到来
阳极电流密度大于临界电流密度时，发生阳极效应
五．各种因素对临界电流密度的影响& ?% E7 J9 \, Y% ~) Y0 v8 V/ Y
（1）临界电流密度与氧化铝的关系; O! c5 s5 W+ k$ Q: Q. k
        低浓度的氧化铝范围内，成线性关系& |  S4 C* k' ?1 `' F0 b1 X% K
        在10%左右的氧化铝范围内，有最大值' ^  X  n, u" c% t
        用旧阳极或槽中加铝后，临界电流密度比新极的低
氧化铝浓度饱和后，临界电流密度随饱和浓度增加而降低, w: K( r; w: W; ?( ]3 _! N
reason:过饱和后，氧化铝悬浮在电解质中，改变界面性质& f4 R8 e4 z4 |* k
（2）温度对临界电流密度的影响
温度升高（过热度），临界电流密度升高/ P; p& P, J" b2 b6 Q$ j
reason:温度升高，传质速度升高
（3）电极材料对临界电流密度影响& T( ^; E7 N3 k1 Z" D) j
影响不大$ {6 A1 |+ {6 T2 C7 H
（4）分子比大小和添加剂对临界电流密度的影响
有影响，因为成分变化会影响黏度和表面张力
六．工业铝电解槽的效应电压：, W3 L5 a* A$ ?
效应电压一般为：25～45V，低于15V时，不正常
不正常电压原因有如下几种：- ]" Z4 q0 c4 G7 d（1) 阳极质量不好，阳极表面粗糙5 h6 s0 g" C. Z( u5 X9 |7 h
（2） 阳极长包或电流短路
   3） 电解质水品过高& ^- i' k9 S* f3 N, J
（4）  炭渣过多5 p& }) N' C) _3 Q- o
（5）  温度太高9 t; J* p2 T' F# ^) l9 n
七．阳极效应的熄灭：& s" |& k1 q# t% A3 D/ w3 Y
（1） 添加氧化铝（不能很快熄灭，需要一个溶解过程）- _0 a1 I, i! y% `# P. M
（2）  阳极底部搅动电解质：消除浓度极化过电压，吹除气泡+ N  T# k; ^/ P- n$ `+ V
（3） 上下提高和降低阳极：搅动电解质，加快氧化铝溶解，消除浓度极化扩散过电压，改善湿润性。
（4）  让阳极和阴极短路：阳极和阴极铝水接触，极化电压瞬间消失（快捷）
八．减小效应系数和效应时间的方法( v& v. }0 |0 `1 |2 e9 X# Z7 t5 y7 K
（1） 改进和提高氧化铝下料的计算机控制技术9 ^; G& X. Y' b: W4 h* I8 S
（2） 改进氧化铝在电解槽中的分布
   3） 改进熄灭方法，缩短时间
（4）  改进工艺，降低系数。如：提高电解温度，降低过热度。