Bể quá nhiệt
Bể quá nhiệt do hàng loạt nguyên nhân: Khoảng cách giữa 2 điện cực quá lớn thừa NaF do điều chỉnh không kịp thời, nhiệt độ ≥ 950oC. Tác hại của quá nhiệt là:
− Giảm hiệu suất dòng điện.
− Tiêu hao năng lượng điện và nguyên vật liệu.
Xử lý bể quá nhiệt bằng cách giảm khoảng cách (cm) và điều chỉnh thành phần dung dịch cho đúng.
Bể giảm nhiệt
Bể điện phân giảm nhiệt do 1 số nguyên nhân: Khoảng cách quá nhỏ, dòng điện qua bể nhỏ hoặc gián đoạn dòng điện cấp cho bể.
Sự giảm nhiệt thường xảy ra ở thời gian đầu sau khi đã khởi động bể khi khối dung dịch không được cấp nhiệt đầy đủ. Dấu hiệu cho thấy bể giảm nhiệt là có 1 lớp xỉ lớn dày trên bề mặt dung dịch. Mức dung dịch trong bể điện phân hạ xuống. Trường hợp bể nguội nhanh do kéo dài thời gian mất điện, trọng lượng riêng của dung dịch, độ nhớt của nhôm nóng chảy tăng.
Xử lý sự cố này bằng cách tăng khoảng cách tạo hiệu ứng anot và chu kỳ ngắn nhiều lần gần nhau và đồng thời giữ điện thế thùng cao trong thời gian dài. Tất cả các biện pháp trên đều tăng nhiệt độ của bể điện phân.
Hiện tượng cháy
Hiện tượng này không có lợi trong quá trình làm việc của bể. Đây là hiện tượng hiệu ứng anot. Hiện tượng này trong sản xuất công nghiệp không thể loại trừ được bằng các biện pháp thông thường, chỉ giải quyết bằng cách tuần tự bổ sung nguyên liệu chính vào bể.
Hiện tượng cháy dễ xảy ra khi hút 1 lượng lớn nhôm lỏng ra khỏi bể, chỉ còn xỉ và Al2O3 lẫn vào dung dịch nóng chảy. Hiện tượng này rất nguy hiểm, đôi khi kéo dài vài
giờ, khó xử lý, có khả năng làm đình trệ hoặc gián đoạn điện phân. Hiện tượng cháy hay hiệu ứng anot liên quan đến sự thấm ướt điện cực kém.
Để xử lý hiện tượng này ta nâng anot ra khỏi lớp dung dịch sát đáy và khuấy đều nguyên liệu Al2O3, đồng thời thêm vào bể một lượng nhôm lỏng, đôi khi phải giảm dòng điện vào bể điện phân.
Sự thấm, lẫn cacbon trong dung dịch điện phân
Một lượng bụi bột cacbon đáng kể lẫn vào dung dịch sinh ra “bọt than” nổi lên trên bề mặt dung dịch. Nguyên nhân gây ra nhiễm bẩn bột cacbon là điện cực anot bị phá hủy cơ học bởi bị cháy cục bộ. Càng lẫn nhiều cacbon vào dung dịch thì khả năng cháy xảy ra càng lớn và làm hư hỏng điện cực. Lẫn cacbon vào dung dịch làm tăng nhiệt độ của bể vì nó tạo lớp “bọt than” cách nhiệt tốt phủ trên bề mặt dung dịch. Ngoài ra, lẫn cacbon làm tăng điện trở dung dịch, tạo điều kiện dễ đóng rắn xỉ sát thành bể, xỉ này dẫn điện làm rò điện qua lớp lót cacbon thân bể.
Đó là nguyên nhân làm giảm hiệu suất dòng điện. Cần phải lấy “bọt than” 2, 3 ngày trước khi hút nhôm nóng chảy. Nếu bọt than quá lớn phải lấy sớm hơn.
Nhiễm bẩn cacbua nhôm
Đây là nguyên nhân làm rối loạn nghiêm trọng bể điện phân, đặc biệt khi điều chỉnh điện cực anot không hợp lý, gây ra đốt nóng cục bộ và vượt quá giới hạn. Do đó tăng hòa tan nhôm và tăng nhiễm bẩn cacbon vào dung dịch.
Phản ứng tạo thành cacbua nhôm: 6AlF + 3C → Al4C3 + 2AlF3
Cacbua nhôm và cacbon lẫn vào dung dịch tạo nên trạng thái quá tải anot, còn ở catot tạo nên các túi, bướu chứa chúng, gọi là “nấm”. Lúc đầu có “nấm” tại một vài vị trí, sau đó nhanh chóng phát triển rộng trong bể điện phân, tăng cường phân hủy dung dịch và bay hơi AlF3 (gọi là hiện tượng bốc hơi của bể) dẫn đến làm thay đổi thành phần của bể theo hướng giàu NaF. Dung dịch đông đặc dần trở thành dạng “nhão”. Đó là dung dịch bị nhiễm bẩn Al4C3. Ở gần anot khi cháy có màu sáng vàng.
Để xử lý hiện tượng này, trước tiên làm sạch “nấm” ở đáy bể và mặt đáy anot, sau đó thay một phần dung dịch mới và bổ sung AlF3. Nếu bể nhiễm bẩn nặng thì thay hoàn toàn dung dịch.