1. ภาพรวม: การเข้าใจการผลิตอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติก
อลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติกผลิตขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการอิเล็กโทรไลซิสเกลือหลอม ซึ่งในนั้น อลูมินาจะถูกละลายในคริโอลิตหลอม อนุภาคกระแสตรงที่มีความเข้มสูงจะถูกนำไปใช้ในเซลล์ โดยใช้บล็อกคาร์บอนเป็นขั้วบวกและอลูมิเนียมหลอมเป็นขั้วลบ การทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 950–970°C ปฏิกิริยานี้จะเปลี่ยนอลูมินาให้เป็นโลหะอลูมิเนียม วิธีการทางอิเล็กโทรเคมีนี้เป็นพื้นฐานของการผลิตอลูมิเนียมสมัยใหม่ทั่วโลก
2. ความท้าทายหลักในประสิทธิภาพของเซลล์อิเล็กโทรไลซิส
ความท้าทาย 1 – อายุการใช้งานที่สั้นของเซลล์อิเล็กโทรไลติก
ในประเทศจีน เซลล์การลดอลูมิเนียมที่ผ่านการอบล่วงหน้าในรูปแบบสมัยใหม่เป็นแกนหลักของการผลิตอลูมิเนียมขั้นต้น แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าในด้านการออกแบบเซลล์และขนาด แต่การรักษาอายุการใช้งานยังคงเป็นปัญหาหลัก อายุการใช้งานของเซลล์การลดเหล่านี้ได้รับอิทธิพลไม่เพียงแต่จากบล็อกแคโทดที่ใช้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น วัสดุทนไฟ ระบบฉนวน คุณภาพการก่อสร้าง โปรโตคอลการเริ่มต้น และประสิทธิภาพการทำงาน เพื่อให้บรรลุอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น จำเป็นต้องมีวัสดุที่แข็งแกร่งและมีประสิทธิภาพทางความร้อนมากขึ้น
Challenge 2 – ความต้องการพลังงานสูง
ไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญที่มีส่วนช่วยในการผลิตอลูมิเนียม—คิดเป็นเกือบ 40% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด วัสดุฉนวนแบบดั้งเดิมได้ถึงขีดจำกัดในการปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงาน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ แผ่นฉนวนความแข็งแรงสูงได้ถูกพัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติก แผ่นฉนวนรุ่นถัดไปเหล่านี้ช่วยปรับปรุงการเก็บรักษาความร้อน ลดอุณหภูมิผิวบนเปลือกนอกของเซลล์ เพิ่มประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้า และในที่สุดลดการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน
3. การออกแบบฉนวนความร้อนที่ปรับให้เหมาะสมในเซลล์อิเล็กโทรไลต์
แผ่นฉนวนกันความร้อนที่มีความแข็งแรงสูงเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างความร้อนของเซลล์ ซึ่งติดตั้งอย่างมีกลยุทธ์ตามด้านล่างและผนังด้านข้างของเซลล์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้านความร้อน
การกำหนดผนังด้านข้าง:
- ชั้นใบหน้าร้อน
- ซิลิคอนไนไตรด์บอนด์ซิลิคอนคาร์ไบด์บล็อก
- ชั้นกั้น
- 0.5-เกรด อิฐฉนวนกันความร้อนน้ำหนักเบา
- 60mm แผ่นฉนวนอิเล็กโทรไลซิส (แนะนำ)
การตั้งค่าด้านล่าง:
- ชั้นใบหน้าร้อน
- ชั้นกั้น
- แผ่นฉนวนกันความร้อนความแข็งแรงสูงขนาด 100 มม. (แนะนำ)
อิฐฉนวนกันความร้อนน้ำหนักเบา 0.5 ช่วยปรับปรุงความต้านทานความร้อนของผนังในขณะที่ยังคงความทนทานและความแข็งแรงไว้ได้
4. จุดเน้นผลิตภัณฑ์: แผ่นฉนวนความแข็งแรงสูงสำหรับอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์
ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง แผ่นฉนวนนี้ทำจากวัสดุอนินทรีย์ทั้งหมดและเหมาะสำหรับการใช้งานต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงถึง 1100°C ด้วยคุณสมบัติทางกลและความร้อนที่ยอดเยี่ยม ทำให้มันเหมาะสำหรับกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสอลูมิเนียมที่ต้องการสูง
ข้อดีหลัก:
– ทนต่อแรงกดและการเปลี่ยนรูป
– ออกแบบมาให้มีความแม่นยำเพื่อการติดตั้งที่ไร้รอยต่อ
- ความเสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม
– ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ภายใต้ความร้อนจัด
– เพิ่มประสิทธิภาพการเป็นฉนวนและประสิทธิภาพพลังงาน
- องค์ประกอบที่ไม่ใช่จากธรรมชาติ
– ปลอดภัย ทนทาน และมีเสถียรภาพต่อสิ่งแวดล้อม
ข้อสรุป
โดยการรวมแผ่นฉนวนที่มีความแข็งแรงสูงเข้ากับเซลล์อิเล็กโทรไลติก ผู้ผลิตอะลูมิเนียมสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่สำคัญในด้านประสิทธิภาพความร้อน การควบคุมต้นทุน และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ วัสดุขั้นสูงนี้มีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนขั้นตอนถัดไปของการผลิตอะลูมิเนียมที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานและยั่งยืน