CN101838822A - 异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法 - Google Patents

异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种异型阴极铝电解槽启动前的焦粒焙烧方法，属于冶金技术领域。该方法是在铝电解槽阴极表面铺设焦粒，坐实阳极后，通电焙烧。其中焦粒铺设工艺为：先在异型阴极凹槽内铺设小粒级焦粒层，铺设厚度5mm～10mm；再铺设小粒级焦粒与普通粒级焦粒的混合焦粒层，铺设厚度10mm～20mm；最后铺设普通粒级焦粒至与铺设在异型阴极凸台表面焦粒层平齐；异型阴极凸台表面铺设普通粒级的焦粒，铺设厚度为15mm～25mm。本发明采用不同粒级的焦粒对阴极表面各部进行铺设，有效避免了电解槽阴极及阳极在焙烧过程中发生氧化，使槽体各部能够均衡、符合升温曲线要求进行升温，保证了电解槽槽体温度最终达到符合启动条件的目的。

Description

异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种铝电解槽焦粒焙烧方法，尤其涉及一种异型阴极电解槽焦粒焙烧方法。
背景技术
铝冶炼技术经过了漫长的尝试，工业制铝主要采用熔盐电解法。随着铝冶炼技术的不断发展，电解槽逐步向大型预焙阳极铝电解槽方向发展。电解系列供电均采用大型的铝制母线，强大的电磁场对槽内铝液产生影响，直至影响电解生产能耗。为了改善槽内铝液流态，实现电解生产节能减排降耗目的，行业通过技术创新，开发了异型阴极铝电解槽。
铝电解行业大型预焙阳极电解槽在启动之前，首先要经过槽体焙烧升温工序。焙烧升温工序是否先进会直接影响到电解槽是否焙烧成功，从而直接影响到电解槽以后的生产效率和使用寿命。目前行业采用的铝电解槽焙烧方法较多，焦粒焙烧法是目前的主流焙烧技术。对于异型阴极电解槽，由于其阴极表面与传统电解槽阴极表面存在差异，阳极底掌面与阴极表面不能充分接触等特点，传统电解槽采用的焦粒焙烧方法存在严重的不足：焦粒的铺设技术、焙烧过程中介质热量的产生利用、及炉体焙烧升温状况等都不能达到电解槽焙烧要求。
异型阴极铝电解槽在采用焦粒焙烧过程中，电解槽炉底因阴极表面呈凹凸槽状，对焦粒的铺设要求较为严格。即焦粒必须同时覆盖槽底阴极凹槽及凸台表面，同时考虑到焦粒对电解槽生产过程中电解质的污染，又要使焦粒尽量减少到最小。因此，为了保证异型电解槽焙烧顺利，达到电解槽焙烧要求，本发明针对异型阴极电解槽，提出新的焙烧技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种异型阴极电解槽焦粒焙烧方法。
本发明异型电解槽焦粒焙烧方法，是在铝电解槽的阴极表面铺设焦粒，坐实阳极后，通电焙烧。
其中焦粒铺设采用以下工艺：先在异型阴极凹槽内铺设小粒级焦粒层，铺设厚度5mm～15mm；再铺设小粒级焦粒与普通粒级焦粒混合的焦粒层，铺设厚度10mm～20mm；最后铺设普通粒级焦粒层至与铺设在异型阴极凸台表面焦粒层平齐；异型阴极凸台表面铺设普通粒级的焦粒，铺设厚度为15mm～25mm。
上述小粒级焦粒的粒度在0.5mm以下。
上述混合焦粒层中，小粒级焦粒与普通粒级焦粒以1∶4～1∶9的重量比混合。
由于焦粒只铺设在铝电解槽阳极下方正投影的阴极表面，为了防止滑落飘溢入电解槽中缝部位，在铺设焦粒时，在电解槽阳极中缝的两侧边设置带凸边的钢质或铝质挡板堵封焦粒，而且钢板或铝质板的高度以高出电解槽阴极凸台20～25mm。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明采用不同粒级的焦粒对异型阴极表面各部位进行铺设，有效避免了电解槽阴极及阳极在焙烧过程中发生氧化，保证电解槽按照升温曲线要求使槽体均衡升温，避免了电解槽体温度升温失衡现象，在焙烧期保证了电解槽使用寿命，为此后进行节能降耗生产做好基础。
2、在阳极中缝两侧边安装了钢质或铝制挡板，防止了焦粒滑落飘溢到中缝，同时，挡板之间装有的电解质，在焙烧过程中逐渐融化，有利于启动过程中电解添加量的减少，方便了启动操作。
附图说明
图1是异型阴极电解槽的结构及焦粒介质的铺设示意图
图2为图1的侧视图
1——铝电解槽槽壳与槽底     2——铝电解槽异型阴极
3——小粒级焦粒层           4——混合焦粒层       5——普通粒级层
6——钢质或铝质挡板         7——阳极
具体实施方式
异型铝电解槽的结构参见图1，其阴极表面呈凹凸槽状，阴极表面凹槽深120mm。
(1)挡板的安装
在电解槽内阳极7底掌面下中缝两边设置相宜的带凸角的钢质板或铝质板6挡住焦粒(参见图2)，防止焦粒滑落飘溢到中缝部位。钢板的高度以高出电解槽阴极凸台25mm为限。固定钢板，不使其发生位移。
(2)焦粒的铺设
电解槽阴极表面焦粒的铺设工艺如下：先在凹槽底部铺设小粒级焦粒层3，焦粒粒度为0.5mm以下，铺设厚度为10mm左右；然后在其上继续铺设小粒级焦粒与普通粒级焦粒混合的焦粒层4(其中小粒级焦粒与普通粒级焦粒以1∶9的重量比混合)，铺设厚度为15mm左右；最后在阴极的凹槽及凸台表面铺设普通粒级焦粒层5至与铺设在异型阴极凸台表面焦粒层平齐。电解槽阴极凸台表面铺设普通粒级的焦粒，铺设厚度为20mm左右。
焦粒铺设要求填实、并保持同一水平面。
(3)焙烧
焦粒铺设完毕后，坐稳、坐实阳极，通电焙烧。阳极导杆与阳极母线采用分流器连接，在通电焙烧过程中，对电流过大或过小的阳极要及时调整，以保证电流分布均匀，电解槽槽体升温均匀符合要求。在电解槽阴极温度达到既定值后，实施低电压无效应湿法启动。
焙烧过程中，电解槽槽体升温均衡，有效防止异型电解槽采用焦粒焙烧法时出现异常，保证了电解槽的使用，为此后进行节能降耗生产做好基础。

Claims (5)

1.一种异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法，是在铝电解槽阴极表面铺设焦粒，坐实阳极后，通电焙烧；其特征在于：所述焦粒铺设工艺为：先在异型阴极凹槽内铺设小粒级焦粒层，铺设厚度5mm～10mm；再铺设小粒级焦粒与普通粒级焦粒的混合焦粒层，铺设厚度10mm～20mm；最后铺设普通粒级焦粒层至与铺设在异型阴极凸台表面焦粒层平齐；异型阴极凸台表面铺设普通粒级的焦粒，铺设厚度为15mm～25mm。
2.如权利要求1所述异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法，其特征在于：所述混合焦粒层中，小粒级焦粒与普通粒级焦粒以1∶4～1∶9的重量比混合。
3.如权利要求1或2所述异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法，其特征在于：所述小粒级焦粒的粒度为0.5mm以下。
4.如权利要求1所述异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法，其特征在于：在电解槽阳极中缝的两侧边设置带凸边的钢质或铝质挡板堵封焦粒。
5.如权利要求4所述异型阴极铝电解槽焦粒焙烧方法，其特征在于：所述挡板的高度为高出电解槽阴极凸台20～25mm。
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