鋁電解電流效率(current efficiency of alu-minium electrolysis)是指在鋁電解過程中實際產出的鋁量與理論產出的鋁量之比的百分數或小數。鋁電解電流效率是鋁電解的重要技術經濟指標。60kA以下的小型側插棒自焙陽極鋁電解槽的電流效率一般為85%-88%，60-100kA中型側擂和上插棒自焙陽極鋁電解柑的電流效率一般為88%-90%，100kA以上的大型預焙陽極鋁電解槽的電流效率一般為90%-93%，有的甚至高達95%。
基本介紹
- 中文名：鋁電解電流效率
- 外文名：current efficiency of alu-minium electrolysis
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 屬性：鋁電解的重要技術經濟指標
簡介,影響電流效率的因素,短時鋁電解電流效率的測定,
簡介
鋁電解電流效率(current efficiency of alu-minium electrolysis)是指在鋁電解過程中實際產出的鋁量與理論產出的鋁量之比的百分數或小數。鋁電解電流效率是鋁電解的重要技術經濟指標。60kA以下的小型側插棒自焙陽極鋁電解槽的電流效率一般為85%-88%，60-100kA中型側擂和上插棒自焙陽極鋁電解柑的電流效率一般為88%-90%，100kA以上的大型預焙陽極鋁電解槽的電流效率一般為90%-93%，有的甚至高達95%。
鋁電解電流效率總是達不到100%的，其主要原因是陰極上電解析出的鋁又重新溶解或機械地混入電解質中，並被循環粉的電解質帶到陽極空間或電解質表面被陽極氣體中的CO2或空氣中的氧所氧化。此外，也可能有其他離子放電和電流空耗。
影響電流效率的因素
指影響鋁電解電流效率的工藝參數，主要有電解溫度，極間距、電解質成分、陰極電流密度，鋁水波動和回流也會影響鋁電解電流效率。
1.電解溫度。鋁電解過程熔融電解質的溫度。電解溫度一般比電解質的初晶溫度高15-20K。電解溫度升高，電解質粘度減小，鋁在電解質中的溶解度和擴散係數增大，都有利於鋁向電解質中溶解和向陽極區轉移，因而鋁的損失增加。當電解溫度超過正常電解很度10K時，鋁電解電流效率隨之降低1%-2%。電解溫度過低，電解質發粘，鋁珠與電解質分離困難，又會引起鋁電解電流效率下降。
2.極間距。陽極底掌到鋁液鏡面的距離。鋁電解的極間距一般保持在4cm左右。小型鋁電解槽的極間距稍大一些，以使於維持鋁電解槽的能量平衡，大型鋁電解槽則稍小些。增加極間距能提高電流效率。
3.電解質成分。指鋁電解質中的冰晶石比、氧化鋁含量和各種添加劑含量。採用冰晶石比小於3的電解質，可以得到較高的鋁電解電流效率。在中、小型邊部加料的鋁電解槽中，一般來用的冰晶石比為2.5-2.8，大型半連續加料的鋁電解槽，一般採用2.3-2.5。
4.陰極電流密度。鋁液鏡面上的電流密度。實驗室研究表明，鋁電流效率隨著陰極電流密度的提高而增大，但增大卻有一定限度。當陰極電流密度降低到某一數值時，鋁電解電流效率會變為零，因此，在工業鋁電解生產中，要盡最規整槽膛、縮減鋁鏡面，達到減少鋁溶解於電解質損失的目的。
5.鋁液波動和回流。鋁液在電磁力的作用下在鋁電解槽內流動和波動。當鋁液流速很快、波動幅度很大時，會加速溶解於鋁電解質中的鋁向陽極區的轉移和再氧化，而引起電流效率下降。大型鋁電解槽如能做到結構合理、母線配進恰當，就可以削弱磁場的這些不利影響，使鋁液的波動和回流的強度減弱。
短時鋁電解電流效率的測定
測定鋁電解槽瞬時或幾天、幾十天內的電流效率。生產上經常根據實際出鋁量來計算鋁電解電流效率。當累計出鋁的時間超過半年以上時，用這種方法計算出的鋁電解電流效率也是相當準確的。但在某些情況下需要知道鋁電解槽內短時間的鋁電解電流效率，這時可以用陽極氣體分析法和盤存法進行測定。
