CN101353805A - 铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法 - Google Patents
铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种铝电解槽火焰－铝液二段焙烧方法，其特征在于包括安放火焰燃烧器、装炉、火焰焙烧和铝液电流焙烧步骤，火焰焙烧的方法为：在400℃以下温度焙烧8～10小时，在400～550℃焙烧10～12小时，温度为600～800℃，焙烧10～12小时；铝液电流焙烧的方法为：将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，接通电流，当铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入液体混合电解质，提高铝电解槽电压大于5伏，完成铝电解槽火焰－铝液二段焙烧。本发明的铝电解槽火焰－铝液二段焙烧方法将燃气火焰焙烧与铝液焙烧结合起来，不仅具有焙烧温度均匀，能耗小的优点，而且电解质损失小，阳极和内衬不易损坏，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于铝电解技术领域，特别涉及一种铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法。
背景技术
焙烧是铝电解槽在启动之前的工艺过程，铝电解槽焙烧的目的主要是为了驱散出新修或大修后电解槽内衬的水份，以及使电解槽内衬碳块之间和槽底碳块周围捣固糊与碳块之间的捣固糊烧结和炭化，使它们彼此之间牢固地粘结在一起，焙烧也是为了使电解槽内衬升高到适合电解槽进行启动所需要的温度。
目前国内外在现行的电解槽上采用三种焙烧方法：铝液焙烧法、炭粒电阻加热焙烧法和火焰焙烧法。铝液焙烧法的基本原理是电解槽在焙烧之前，在一定的阳极与阴极碳块之间的距离空间内灌入液体铝液，然后接入系列电流，利用阳极、铝液、阴极碳块之间的电阻热使电解槽得到加热和焙烧。这种焙烧技术的优点是焙烧过程中，槽内的焙烧温度相对比较均匀，其缺点是铝液刚灌入电解槽时，铝液和槽内衬材料之间的巨大温差往往使槽内衬材料特别是阴极碳块内衬材料受到极大的热冲击而破裂，影响电解槽内衬的使用寿命，电解槽铝液焙烧的另一个缺点是对当代电流强度超过300kA的大型预焙槽，由于电解槽槽膛较宽、较长，铝水倒入电解槽后没来得及流入到端部就凝固，使铝液不能充入整个的电解槽阳极-阴极的空间内，所以这种焙烧方法不能在特大的电解槽上使用。焦粒焙烧的原理是在焙烧之间，先在阳极与阴极之间铺放上一定厚度层的焦粒，取代铝液焙烧法中的铝液，然后通入系列电流，利用电流通过阳极、阴极及其之间的焦粒层所产生的焦耳热，使电解槽得到加热和焙烧。该法的优点是电解槽升温速度快，而且还避免了使用铝液焙烧法时的热冲击，其缺点是焙烧时焙烧电流不均匀，因此，焙烧过程中槽内的焙烧温度不均匀，由此而容易导致阴极碳块的破裂；另外此种焙烧方法能耗大，在电解槽启动后被炭渣带走的电解质损失大，温室气体CO2排出量多。焦粒焙烧的另一个缺点是不能在阴极表面具有凸起结构新型电解槽上使用。第三种焙烧方法-火焰焙烧，从技术角度和提高电解槽焙烧质量上分析是一种最佳的焙烧方法，因为它可以使电解槽内衬的焙烧温度均匀，焙烧温度从槽内衬表面至内部，逐渐升高，有利于槽内衬中的气体缓慢释放排出，而不破坏内衬的结构，这种焙烧方法的缺点是当焙烧温度达到电解槽的电解温度时，容易造成阳极和内衬碳材料的氧化。
发明内容
针对上述各种焙烧方法的不足和其所固有的缺点，本发明提供一种综合上述各方法优点的将火焰焙烧与铝液焙烧结合起来的铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法。
实现本发明的具体技术方案如下。
(1)安放火焰燃烧器：
将全部阳极挂起，并使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为5～20cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面(铝电解槽两个侧大面即铝电解槽内两个较宽的侧面)与阴极之间的的炭质内衬上，火焰燃烧器的火焰喷口置于阳极底掌面之下；相邻的两个燃烧器之间的距离为0.5～2.0m，其中位于铝电解槽角部的火焰燃烧器紧靠铝电解槽的角部；位于两个侧大面上的其他火焰燃烧器位置可沿两排阳极中间的轴线对称，也可不对称，同时每个侧大面上与阴极之间的炭质内衬上的火焰燃烧器数目相等。
(2)装炉：
火焰燃烧器安放完毕之后，用厚度为1～3mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出4～6个排烟孔，排烟孔的总面积大小为300～500cm2。
然后用铝板将阳极下部空间封闭，并铺放电解质，封闭和铺放电解质的方式分为两种：
方式1为：在阳极的侧面，立放厚度为8～20mm的铝板，铝板底边位于铝电解槽底面的炭质内衬上，顶部位于阳极的侧面，且不低于已铺盖在阳极侧面的铝片底端；避免其后装入的电解质碎块和粉状的冰晶石流淌到阳极与阴极之间的空间。
封闭完成后，在铝板和电解槽侧面之间的炭质内衬上，以及各火焰燃烧器之间铺放曹达粉(Na2CO3)，厚度为1～2cm，然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块(或冰晶石电解质)，厚度为30～40cm；在阳极顶部铺盖的铝片上和电解质块(或冰晶石电解质)上铺放粒度小于2cm的电解质粉或粉状冰晶石电解质，厚度不小于5cm。
方式2为：在阳极的侧面，平放厚度为8～20mm的铝板，铝板外边位于铝电解槽侧部内衬的伸腿上沿，内边位于阳极的侧面，且不低于已铺盖在阳极侧面的铝片底端；避免其后装入的电解质碎块和粉状的冰晶石流淌到阳极与阴极之间的空间。
封闭完成后，在铝片和电解槽侧面之间的铝板上，铺放曹达粉(Na2CO3)，厚度为1～2cm；然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块(或冰晶石电解质)，厚度为15～25cm；在阳极顶部的铝片上和电解质块(或冰晶石电解质)上铺盖铺放粒度小于2cm的电解质粉或粉状冰晶石电解质，厚度不小于5cm。
其中方法1和2的电解质块和电解质粉为铝电解槽内原有的电解质经过物理破碎形成；粉状冰晶石和冰晶石电解质为普通工业冰晶石或天然冰晶石。
(3)火焰焙烧：
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧8～10小时，在400～550℃焙烧10～12小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧10～12小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
(4)电流铝液焙烧：
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水液面高度高于阳极底掌面2～5cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，电流铝液焙烧时间为15～24小时，其中铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上；当铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为15～20cm时停止；提高铝电解槽电压大于5伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。
其中液体混合电解质的成分为氟化钠(NaF)和氟化铝(AlF3)，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝2.6～3.2∶1(即电解质分子比为2.6～3.2)。
铝电解槽启动后，在3～7天内保持铝电解槽电压在5伏以上，温度大于980℃，且电解质分子比大于2.8；之后逐渐降低槽电压，20～40天后，使被启动的电解槽达到正常生产的工艺技术条件，即铝电解槽电压为4.0～4.2伏，电解质分子比为2.2～2.6，电解温度为940～960℃。
其中对于新型电解槽而言，转入正常电解生产的工艺技术条件为，铝电解槽槽电压为3.6～3.8伏，电解质分子比为2.3～2.6，电解温度为945～960℃。
本发明的铝电解槽的火焰-铝液二段焙烧方法将燃气火焰焙烧与铝液焙烧结合起来，不仅具有焙烧温度均匀，能耗小的优点，而且电解质损失小，阳极和内衬不易损坏，具有良好的应用前景。
具体实施方式
本发明中使用的电解质块和电解质粉为铝电解槽内原有的电解质经过物理破碎形成；粉状冰晶石和冰晶石电解质为普通工业冰晶石或天然冰晶石。
本发明中采用的氟化钠、氟化铝和曹达粉均为普通工业级产品。
实施例1
在新建和大修后的铝电解槽上，将全部阳极吊装在阳极母线上，然后调整高度，使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为5cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，火焰燃烧器的火焰喷口置于阳极底掌面之下；相邻的两个燃烧器之间的距离为0.5～2.0m，其中位于铝电解槽角部的火焰燃烧器紧靠铝电解槽的角部；位于两个侧大面上的其他火焰燃烧器位置可沿两排阳极中间的轴线对称，也可不对称，同时每个侧大面上与阴极之间的炭质内衬上的火焰燃烧器数目相等。
火焰燃烧器安放完毕之后，用厚度为1～2mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出4个排烟孔，排烟孔的总面积大小为300cm2。
在阳极的侧面，立放厚度为8～20mm的铝板，铝板底边位于铝电解槽底面的炭质内衬上，顶部位于阳极的侧面，且不低于已铺盖在阳极侧面的铝片底端；避免其后装入的电解质碎块和粉状的冰晶石流淌到阳极与阴极之间的空间。
封闭完成后，在铝板和电解槽侧面之间的炭质内衬上，以及各火焰燃烧器之间铺放曹达粉，厚度为1cm，然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块，厚度为30cm；在阳极顶部铺盖的铝片上和电解质块上铺放粒度小于2cm的电解质粉，厚度为6cm。
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧8小时，在400～550℃焙烧12小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧12小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水高度高于阳极底掌面5cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，电流铝液焙烧时间为15小时，其中铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上；铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为15cm时停止，提高铝电解槽电压为5.2伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。其中液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝3∶1。
实施例2
在新建和大修后的铝电解槽上，将全部阳极吊装在阳极母线上，然后调整高度，使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为15cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，安放方法同实施例1。
火焰燃烧器安放完毕之后，用厚度为1～2mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出5个排烟孔，排烟孔的总面积大小为400cm2。
在阳极的侧面，立放厚度为8～20mm的铝板，方法同实施例1。
封闭完成后，在铝板和电解槽侧面之间的炭质内衬上，以及各火焰燃烧器之间铺放曹达粉，厚度为2cm，然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块，厚度为35cm；在阳极顶部铺盖的铝片上和电解质块上铺放粒度小于2cm的电解质粉，厚度为7cm。
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧9小时，在400～550℃焙烧11小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧11小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水高度高于阳极底掌面4cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，电流铝液焙烧时间为20小时，其中铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上；铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为18cm时停止，提高铝电解槽电压为5.3伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。其中液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝2.6∶1。
实施例3
在新建和大修后的铝电解槽上，将全部阳极吊装在阳极母线上，然后调整高度，使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为20cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，安放方法同实施例1。
火焰燃烧器安放完毕之后，用厚度为1～2mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出6个排烟孔，排烟孔的总面积大小为500cm2。
在阳极的侧面，立放厚度为8～20mm的铝板，方法同实施例1。
封闭完成后，在铝板和电解槽侧面之间的炭质内衬上，以及各火焰燃烧器之间铺放曹达粉，厚度为1cm，然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块，厚度为40cm；在阳极顶部铺盖的铝片上和电解质块上铺放粒度小于2cm的电解质粉，厚度为8cm。
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧10小时，在400～550℃焙烧10小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧10小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水高度高于阳极底掌面2cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，电流铝液焙烧时间为24小时，其中铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上；铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为20cm时停止，提高铝电解槽电压为5.1伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。其中液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝3.2∶1。
实施例4
在新建和大修后的铝电解槽上，将全部阳极吊装在阳极母线上，然后调整高度，使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为5cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，安放方法同实施例1。
火焰燃烧器在铝电解槽的两个大面安放完毕之后，用厚度为1mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出4个排烟孔，排烟孔的总面积大小为300cm2。
在阳极的侧面，平放厚度为8～20mm的铝板，铝板外边位于铝电解槽侧部内衬的伸腿上沿，内边位于阳极的侧面，且不低于已铺盖在阳极侧面的铝片底端；避免其后装入的电解质碎块和粉状的冰晶石流淌到阳极与阴极之间的空间。
封闭完成后，在铝片和电解槽侧面之间的铝板上，铺放曹达粉，厚度为2cm；然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的冰晶石电解质，厚度为15cm；在阳极顶部的铝片上和冰晶石电解质上铺盖铺放粒度小于2cm的粉状冰晶石电解质，厚度为6cm。
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧8小时，在400～550℃焙烧12小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧12小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水高度高于阳极底掌面5cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上，电流铝液焙烧时间为15小时；当铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为15cm时停止，提高铝电解槽电压为5.2伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。其中液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝3.2∶1。
实施例5
在新建和大修后的铝电解槽上，将全部阳极吊装在阳极母线上，然后调整高度，使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为10cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，安放方法同实施例1。
火焰燃烧器在铝电解槽的两个大面安放完毕之后，用厚度为1mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出5个排烟孔，排烟孔的总面积大小为400cm2。
在阳极的侧面，平放厚度为8～20mm的铝板，方法同实施例4。
封闭完成后，在铝片和电解槽侧面之间的铝板上，铺放曹达粉，厚度为1cm；然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的冰晶石电解质，厚度为20cm；在阳极顶部的铝片上和冰晶石电解质上铺盖铺放粒度小于2cm的粉状冰晶石电解质，厚度为7cm。
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧9小时，在400～550℃焙烧11小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧11小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水高度高于阳极底掌面3cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上，电流铝液焙烧时间为18小时；当铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为18cm时停止，提高铝电解槽电压为5.3伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。其中液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝2.6∶1。
实施例6
在新建和大修后的铝电解槽上，将全部阳极吊装在阳极母线上，然后调整高度，使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为20cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，安放方法同实施例1。
火焰燃烧器在铝电解槽的两个大面安放完毕之后，用厚度为1mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出6个排烟孔，排烟孔的总面积大小为500cm2。
在阳极的侧面，平放厚度为8～20mm的铝板，方法同实施例4。
封闭完成后，在铝片和电解槽侧面之间的铝板上，铺放曹达粉，厚度为2cm；然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的冰晶石电解质，厚度为25cm；在阳极顶部的铝片上和冰晶石电解质上铺盖铺放粒度小于2cm的粉状冰晶石电解质，厚度为8cm。
用煤气、天然气、石油液化气或重油为燃料，点燃火焰燃烧器；在400℃以下温度焙烧10小时，在400～550℃焙烧10小时，在这个焙烧阶段，槽内衬中的沥青开始炭化，从排烟孔排出大量的沥青烟；然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧10小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除。
在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水高度高于阳极底掌面2cm时停止灌入铝水。
将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上，电流铝液焙烧时间为24小时；当铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为20cm时停止，提高铝电解槽电压为5.1伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧，开始启动铝电解槽。其中液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝2.8∶1。
Claims (5)
1、一种铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法，其特征在于包括安放火焰燃烧器、装炉、火焰焙烧和铝液电流焙烧步骤，其中火焰焙烧的方法为：点燃火焰燃烧器，在400℃以下温度焙烧8～10小时，在400～550℃焙烧10～12小时，然后升温至温度达到600℃，从排烟孔排出的沥青烟开始减少之后，升温至温度为600～800℃，焙烧10～12小时；然后关闭火焰燃烧器，并将铝电解槽内的火焰燃烧器拆除；铝液电流焙烧的方法为：在铝电解槽的出铝端开灌铝口，利用抬包将温度大于960℃的铝水灌入到铝电解槽阴极与阳极之间的空间，当铝水液面高度高于阳极底掌面2～5cm时停止灌入铝水；将全部阳极和阴极之间接通电流，进行电流铝液焙烧，在电流铝液焙烧过程中，槽电压从2.0伏提高到3.5伏，电流铝液焙烧时间为15～24小时，其中铝液焙烧结束时铝电解槽中铝水温度要达到950℃以上；当铝电解槽内铝液焙烧到温度大于950℃时，灌入温度大于960℃的液体混合电解质，当铝电解槽内液体混合电解质的液体深度为15～20cm时停止；提高铝电解槽电压大于5伏，完成铝电解槽火焰-铝液二段焙烧。
2、根据权利要求1所述的一种铝电解槽的燃气-铝液焙烧方法，其特征在于所述的液体混合电解质的成分为氟化钠和氟化铝，且氟化钠和氟化铝的摩尔比为：氟化钠∶氟化铝＝2.6～～3.2∶1。
3、根据权利要求1所述的一种铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法，其特征在于所述的安放火焰燃烧器的方法为：将全部阳极挂起，并使所有阳极底掌面在同一个水平面上，且阳极底掌面与阴极碳块的上表面之间的距离为5～20cm；然后安放火焰燃烧器在铝电解槽两个侧大面与阴极之间的的炭质内衬上，火焰燃烧器的火焰喷口置于阳极底掌面之下；相邻的两个燃烧器之间的距离为0.5～2.0m，其中位于铝电解槽角部的火焰燃烧器紧靠铝电解槽的角部；位于两个侧大面上的其他火焰燃烧器位置可沿两排阳极中间的轴线对称，也可不对称，同时每个侧大面上与阴极之间的炭质内衬上的火焰燃烧器数目相等。
4、根据权利要求1所述的一种铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法，其特征在于所述的装炉方法为：火焰燃烧器安放完毕之后，用厚度为1～3mm的铝片铺盖铝电解槽各相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙，包括两排阳极的相邻阳极之间和各排阳极中相邻阳极之间的顶面和外侧面之间的缝隙；在铺盖铝片时，留出4～6个排烟孔，排烟孔的总面积大小为300～500cm2；然后用铝板将阳极下部空间封闭，并铺放电解质，封闭和铺放电解质的方式分为两种：方式1为：在阳极的侧面，立放厚度为8～20mm的铝板，铝板底边位于铝电解槽底面的炭质内衬上，顶部位于阳极的侧面，且不低于已铺盖在阳极侧面的铝片底端；避免其后装入的电解质碎块和粉状的冰晶石流淌到阳极与阴极之间的空间；封闭完成后，在铝板和电解槽侧面之间的炭质内衬上，以及各火焰燃烧器之间铺放曹达粉，厚度为1～2cm，然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块或冰晶石电解质，厚度为30～40cm；在阳极顶部铺盖的铝片上和电解质块或冰晶石电解质上铺放粒度小于2cm的电解质粉或粉状冰晶石电解质，厚度不小于5cm；方式2为：在阳极的侧面，平放厚度为8～20mm的铝板，铝板外边位于铝电解槽侧部内衬的伸腿上沿，内边位于阳极的侧面，且不低于已铺盖在阳极侧面的铝片底端；避免其后装入的电解质碎块和粉状的冰晶石流淌到阳极与阴极之间的空间；封闭完成后，在铝片和电解槽侧面之间的铝板上，铺放曹达粉(Na2CO3)，厚度为1～2cm；然后在曹达粉上铺放粒度为2～3cm的电解质块或冰晶石电解质，厚度为15～25cm；在阳极顶部的铝片上和电解质块或冰晶石电解质上铺盖铺放粒度小于2cm的电解质粉或粉状冰晶石电解质，厚度不小于5cm。
5、根据权利要求4所述的一种铝电解槽火焰-铝液二段焙烧方法，其特征在于所述的方法1和2中的电解质块和电解质粉为铝电解槽内原有的电解质经过物理破碎形成；粉状冰晶石和冰晶石电解质为普通工业冰晶石或天然冰晶石。
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