陽極效應(yīng)
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陽極效應(yīng)
英文：anode effect
熔鹽電解時發(fā)生在碳質(zhì)陽極上的特征現(xiàn)象。經(jīng)常出現(xiàn)于冰晶石(NaAlF)-氧化鋁電解中，也發(fā)生于氯化物電解中。電解質(zhì)成分不合理或陽極電流密度過高都能導(dǎo)致陽極效應(yīng)。
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機理
產(chǎn)生陽極效應(yīng)的機理尚未探明，但此現(xiàn)象早已熟知。鋁電解時發(fā)生陽極效應(yīng)，顯然同陽極表面生成某些化合物和積聚氣體有關(guān)。
工業(yè)鋁電解槽里氧化鋁含量低于1％時,氟離子和氧離子共同在碳陽極上放電，形成氧氟化合物(COF)，隨后和其他吸附化合物一起積聚在陽極表面上。此時，電解質(zhì)對碳陽極的濕潤性變壞，電解質(zhì)會在更大程度上為陽極所排斥，于是陽極的有效電流密度逐漸增加，達到臨界電流密度時，便發(fā)生陽極效應(yīng)。其外觀特征是：在陽極周圍產(chǎn)生明亮的小火花,氣泡停止在陽極析出,電解質(zhì)也停止沸騰。熔鹽和陽極間的電子傳遞受到阻礙，導(dǎo)致槽電壓增高（30～50伏）和電流下降?！ ?/p>
用途
在工業(yè)鋁電解槽上，消除陽極效應(yīng)的方法通常是將鋁液濺潑到陽極上，使陽極和陰極短路；或上下移動陽極，使之與鋁液接觸。
就鋁電解來說，每槽每天平均發(fā)生0.5～1次陽極效應(yīng)被認為是正常的，如果頻繁發(fā)生將導(dǎo)致過多消耗能量和原材料，并會引起電解槽過熱?！ ?/p>
氮氣熄滅陽極效應(yīng)新方法
氮氣熄效應(yīng)是電解鋁生產(chǎn)中熄滅陽極效應(yīng)的一種新方法，此方法充分利用了氮氣的性質(zhì)比較穩(wěn)定、在鋁電解條件下不與鋁及電解質(zhì)反應(yīng)，同時在工業(yè)生產(chǎn)中也常用氮氣凈化鋁液等特點，將氮氣通過預(yù)熱好的鋼管從中縫通入陽極底掌，通過氣流攪動鋁水與電解質(zhì)，破壞在陽極表面形成一層無隙的氣體薄膜，幫助氣體逸出，達到熄回效應(yīng)的目的。此方法具有經(jīng)濟、環(huán)保、安全等優(yōu)點，對于200KA的電解槽來說，經(jīng)測算熄滅一個效應(yīng)可直接節(jié)約生產(chǎn)成本50元左右，對于一個產(chǎn)能12萬噸KA槽型的電解系列來說每年可節(jié)約生產(chǎn)成本100余萬元。此方法完全可以取代傳統(tǒng)的用木材熄效應(yīng)方法，適合在所有預(yù)焙陽極電解鋁廠推廣使用，使電解鋁廠徹底告別效應(yīng)棒時代。
氮氣熄滅陽極效應(yīng)新方法，其特征是：將由氮氣瓶(10)、壓力表(1)、減壓閥(2)、氧氣帶(3)、控制閥(4)、熄效應(yīng)鋼管(5)組成的熄效應(yīng)裝置移至需要作業(yè)的電解槽(9)上，預(yù)熱熄效應(yīng)鋼管(5)；打開電解槽(9)端頭罩板，手動打殼下料；在熄滅效應(yīng)條件成熟后，緩慢打開控制閥門(4)，使熄效應(yīng)鋼管(5)頭部的開孔有少量氣體排出，將預(yù)熱好的鋼管從中縫伸進陽極底掌，調(diào)整氣流速度，以使鋁液攪動到與陽極底掌接觸而又不產(chǎn)生劇烈波動為佳；熄滅效應(yīng)的過程中可以來回移動鋼管?！ ?/p>
生產(chǎn)鋁時終止陽極效應(yīng)的方法
電解熔融鹽制鋁時消除或終止陽極效應(yīng)的方法。該電解池中包括含氧化鋁的電解質(zhì)和多個浸于電解質(zhì)中的含碳陽極。按本發(fā)明方法將至少25％陽極分成相鄰組別，排布于電解池縱向不同部位，將至少一組陽極提升而其余各組降落以攪動電解池，在縱向上提升和降落的陽極組運動交替進行，并加入氧化鋁。各陽極退回至其原操作位置。若陽極效應(yīng)未能消除，各組陽極再次按相同或相反模式運動。借此可達到很高的消除效率，而熔融電解質(zhì)表面變化極小。
在電解池中生產(chǎn)鋁時終止陽極效應(yīng)的方法，該電解池中包括含氧化鋁的熔融電解質(zhì)，以及多個含碳陽極，所述陽極至少排列成二縱排和至少三橫排而組成陽極板區(qū)，將氧化鋁加至電解質(zhì)中，并將所述不同組別陽極提升或降落，使所加入的氧化鋁分散于所述電解質(zhì)中，所述方法特征在于，至少占陽極總數(shù)25％的陽極分成相鄰組別，并位于是電解池縱向上的不同位置，每個組包括至少二個陽極，但不能多于陽極總數(shù)的三分；所述組別的至少一個組，首先從原操作位置在第一垂直方向運動；
其余組別陽極從原操作位置以相反垂直方向運動；其中所述一個或多個組別陽極在所述第一垂直方向運動，所述一個或多個組別陽極在所述相反垂直方向運動，且按電解池縱向相互交替運動；所述陽極回到其原操作位置上，并且所述運動重復(fù)進行或以反向進行直至所述陽極效應(yīng)消除。
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