CN101260542B - 铝电解槽低极距节能生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝电解槽低极距节能生产方法，它是在现有技术上通过技术参数的调整来满足能量平衡的要求：电压调整：前两周电解槽设定电压调整到4.1V；第三周由4.1v调整到4.05V；第四周由4.05v调整到4.0V；第五周由4.0v调整到3.99V；铝水平和电解质水平的调整：添加冰晶石或电解质块，将电解质高度提高1～2cm；利用3～5周的时间把铝水平提高1～2cm左右；提高分子比，降低过热度：采用降低氟化铝添加量的方法，在3～5周时间内把分子比由原来的2.2～2.3提高到2.35～2.45，提高初晶温度，降低过热度，对稳定电解生产有着重要的作用，对炉帮的形成和炉膛的形成具有一定的作用，使电解槽炉帮和炉膛提前进入正常生产状态。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电解铝的生产工艺，特别是涉及一种铝电解槽低极距节能生产方法。
背景技术：
铝电解发展到今天，节能、高效是必然之路，因此，如何节能、高效生产成为一个行业研究的课题。目前，国内电解铝行业仍然普遍采用高极距、低分子比、并且一味追求低槽温的传统操作工艺，其存在的明显缺陷仍然是吨铝电耗较高；另外由于各方面的限制，吨铝成本受到巨大影响。如果过多的降低槽电压，则受一般电解质成分的影响，电解槽的热平衡将受到破坏，无法持续长期保持规整良好的槽膛内形，保证槽况稳定运行，虽然直流电耗降低了，但电解槽的电流效率也将随之大幅度降低，其各项指标明显降低；再者，电解质成分主要是指分子比、氟化钙、氟化镁、氧化铝浓度，其中，氟化钙、氟化镁的主要作用就是降低电解质的初晶温度，即结晶温度；分子比的高低决定了初晶温度的高低，而又进一步影响了高电流效率的保持。分子比高，导致电解质温度高；分子比低，导致电解质温度低。传统的操作工艺，主要是在高极距，即较高的槽工作电压下，调整电解质成分，形成了一种低分子比的电解质成分，从而达到高电压下低温电解生产，提高电流效率的目的，但是这种生产工艺导致吨铝直流电耗较高。
因为传统工艺确定了在电解槽较高极距下的生产状态，所以无法在较低的工作电压或极距下保持稳定运行。因此要想解决低极距下电解槽的稳定运行，必须采取新的技术条件相适应，建立良好的炉膛内型和稳定性的电解质体系，确保电解槽的稳定运行，因此必须解决电解槽的相应技术条件，适当提高电解质的分子比，降低过热度，稳定电解质成分，规整炉膛。
发明内容：
本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种低极距生产实现节能的电解铝方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种铝电解槽低极距节能生产方法，包括常规生产方法，其所采取的工艺参数如下：
A、电压调整：前两周14天内电解槽设定电压调整到4.1V；第三周将电解槽设定电压由4.1v调整到4.05V；第四周将电解槽设定电压由4.05v调整到4.0V；第五周将电解槽设定电压由4.0v调整到3.99V；
B、铝水平和电解质水平的调整：添加冰晶石或电解质块，将电解质高度提高1～2cm，对槽温和电解质成分起到稳定的作用；利用3～5周的时间逐步把铝水平提高1～2cm左右，逐步增大电解槽的散热量，降低槽温；
C、提高分子比，降低过热度：采用降低氟化铝添加量的方法，在3～5周时间内逐步把分子比由原来的2.2～2.3提高到2.35～2.45，，提高初晶温度，降低过热度，对稳定电解生产有着重要的作用，对炉帮的形成和炉膛的形成具有一定的作用；
D、改变压降项，降低生产中的无功电耗：适时改变阳极母线和阳极导杆间的压接面压降、阳极碳块钢-碳压降，降低无功电压的损耗。
本发明的积极有益效果是：
1.本发明的铝电解槽低极距节能生产方法，它是在公知电解铝生产工艺的基础上进行改造，通过低极距实现节能的电解铝方法，电解铝的生产工艺中首先降低电解槽的工作电压，即进行电压平衡调整，然后通过一组技术条件的及时调整保持方案：保持适宜的两水平；适当提高分子比，降低过热度，保证电解质成份的合理性及电解质的洁净度；严格各项操作标准，提高各项作业质量，加强精细化管理；通过可改变压降项，降低生产中的无功电压；强化系列电流，使电解质的过热度能够满足电解槽在低极距下正常运行。
2.因为本发明是在继承传统生产工艺中低氧化铝浓度，低电解温度的基础上，首先通过电压平衡的调整，然后实现新的技术条件的合理调整保持和各项工艺的控制，达到平稳生产能够使电解槽在低极距下运行，即由公知的电解槽工作电压4.20V降至3.99V，使得吨铝电耗由原来的13320度降至12850度以下，以此达到电解槽不降电流效率，最终实现节能降耗的目的；另外采取相应的技术管理措施，严格操作，细致管理，保证技术条件的稳定运行，在新的电解质体系中使电解生产稳定运行，达到降低能耗和提高电流效率的目的。
3.采用本发明的铝电解槽低极距节能生产方法，可以达到在低过热度下稳定运行，形成规整的炉膛内型，稳定槽温和生产，逐步提高电流效率，降低平均电压，降低能耗。由于只有实现低温生产，减少铝的二次反应，才能提高电流效率，只有降低平均电压，才能降低能耗，所以就需要寻求一种解决的方法，为寻求解决传统的生产管理方法，同时需要保持长期的稳定和高效的局面，就要解决适应低极距管理的新生产技术条件与之相适应，本发明采用了低过热度、适当提高分子比的电解质体系，通过以上技术和管理措施的改变，达到了电解槽保持在较低极距下稳定运行，并且实现了高电流效率、低电能消耗的目的。
具体实施方式：
实施例：一种铝电解槽低极距节能生产方法，包括常规生产方法，其所采取的工艺参数如下：
A、电压调整：前两周14天内将电解槽设定电压由4.2v调整到4.1V；第三周将电解槽设定电压由4.1v调整到4.05V；第四周将电解槽设定电压由4.05v调整到4.0V；第五周将电解槽设定电压由4.0v调整到3.99V；对于个别不适应的电解槽进行具体的治理。
B、两水平的调整：添加冰晶石或电解质块，将电解质高度提高1-2cm，对槽温和电解质成分起到稳定的作用。然后分为两个周期调整铝水平，利用3-5周的时间逐步把铝水平平均提高1-2cm左右，逐步增大电解槽的散热量，降低槽温。
C、适当提高分子比，降低过热度，同时保证电解质成份的合理性及电解质的洁净度：采用降低氟化铝添加量的方法，在3-5周时间内逐步把分子比由原来的2.2-2.3提高到2.35-2.45，，提高初晶温度，降低过热度，对稳定电解生产有着重要的作用。对炉帮的形成和炉膛的形成具有一定的作用。
D、通过可改变压降项，降低生产中的无功电耗：在正常生产中存在一定的无功电耗，在调整技术条件的同时应该尽量控制那些可改变的压降项，如：阳极母线和阳极导杆间的压接面压降、阳极碳块钢-碳压降等，降低无功电压的损耗，以进一步降低电压，从而达到节能降耗的目标。
本发明铝电解槽低极距节能生产方法，在320kA大型预焙电解槽生产管理中实施半年多以来，节约了大量的电能，使吨铝直流电耗由原来的13320kwh/T-Al以上降低到目前的12850kwh/T-Al以下，实现了较好的节能效果。
Claims (1)
1.一种铝电解槽低极距节能生产方法，包括常规生产方法，其特征在于：
A、电压调整：前两周14天内电解槽设定电压调整到4.1V；第三周将电解槽设定电压由4.1V调整到4.05V；第四周将电解槽设定电压由4.05V调整到4.0V：第五周将电解槽设定电压由4.0V调整到3.99V；
B、铝水平和电解质水平的调整：添加冰晶石或电解质块，将电解质高度提高1～2cm，对槽温和电解质成分起到稳定的作用；利用3～5周的时间逐步把铝水平提高1～2cm，逐步增大电解槽的散热量，降低槽温；
C、提高分子比，降低过热度：采用降低氟化铝添加量的方法，在3～5周时间内逐步把分子比由原来的2.2～2.3提高到2.35～2.45，提高初晶温度，降低过热度，对稳定电解生产有着重要的作用，对炉帮的形成和炉膛的形成具有一定的作用；
D、改变压降项，降低生产中的无功电耗：适时改变阳极母线和阳极导杆间的压接面压降、阳极碳块钢一碳压降，降低无功电压的损耗。
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