雲鋁股份唯一PCT專利淺析

雲鋁股份唯一PCT專利淺析

2013年，雲鋁股份申請了唯一一篇一種消除鋁電解槽陽極效應的裝置及方法的專利申請，並且2014年進行了PCT專利申請。以下將對該篇專利申請進行解讀和分析。

其中，最新專利申請基本信息如下：

該篇專利，專利名稱為一種消除鋁電解槽陽極效應的裝置及方法，裝置，包括安裝在電解槽槽頂的壓縮空氣輸送管，其特徵在於壓縮空氣輸送管與其上帶控制閥及壓力表的調節管相連，調節管與插管相連。當電解槽發生陽極效應時，將連接壓縮空氣輸送管的插管，自電解槽出鋁端插入至對應陽極正下方的電解質液中。

現有技術為：陽極效應是在冰晶石-氧化鋁熔鹽電解鋁生產過程中產生的一种放電現象，這种放電現象會在陽極四周產生明亮的小火花，並帶有明顯的劈啪聲，致使陽極與電解質界面上的氣泡不再大量析出，電解質停止沸騰，電解槽電壓升高，一般達到20～30V。陽極效應產生的高熱量，會使鋁的二次反應和溶解量加大，電流效率降低，不僅耗費大量的電能，而且還會因陽極效應期間產生的高熱量，而加劇氟化鋁的揮發，一定程度上干擾了電解槽的正常生產。現有技術消除陽極效應的方法有很多，如：1）刮陽極底掌的方法，即利用大耙等工具帶動鋁液與陽極底掌發生短路，以此來消除陽極效應，由於陽極底掌不在一個水平面上，且操作麻煩，效果差，已被淘汰；2）下降陽極的方法，即通過手動降低陽極高度，使陽極與鋁液接觸而發生短路，進而消除陽極效應，其成功率一般在70%，但很容易將鋁電解槽內的電解質壓出槽外，而影響正常生產，同時引發安全事故；3）最常用的方法是利用木棒來消除陽極效應，即將木棒從出鋁口插入至陽極底掌正下方，使木棒在電解質中燃燒併產生還原性氣體，鋁液在還原性氣體帶動下，會與陽極接觸而發生短路，從而消除陽極效應，但在操作過程中，當木棒插入陽極底掌后，木棒燃燒產生氣體時需要一段時間，這會延長陽極效應消除的時間，同時木棒插入陽極底掌30～60秒才能拔出，致使木棒已消耗完，不能重複使用，浪費大量的直徑為2～3cm的樹木，增加成本，同時在消除陽極效應時，木棒燃燒會產生CO2、CO、NOX、SO2等多種氣體，不僅會產生一定量的碳渣影響電解槽的正常生產，而且這些氣體需要經電解槽集氣罩進入煙氣凈化系統，凈化達標后才能排放，增加煙氣凈化成本。因此，有必要對現有技術加以改進，以減小鋁電解槽生產成本，改善鋁電解經濟技術指標，提高環保效益。

有益效果為：（1）用壓縮空氣代替傳統的木棒消除陽極效應，減少CO2、CO、NOX、SO2等多種氣體的排放，按30萬噸產能計算，可減少綜合廢氣63噸的排放，有效保護了生態環境，同時由於插管不鏽鋼管，不會在消除陽極效應過程中消耗，不產生碳渣，不影響電解生產，可反覆使用，降低了鋁電解生產成本。

（2）更安全、更快速地消除陽極效應，消除時間平均為6秒，相對於傳統木棒30～60秒有了很大的突破，有效減少了傳統木棒燃燒時間長，大量鋁液二次反應嚴重的問題。

（3）消除陽極效應操作簡單，安全可靠。