CN102260886A - 一种低电压启动电解槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝电解行业，具体地说是涉及一种低电压启动电解槽的方法。本发明一种低电压启动电解槽的方法包括如下步骤：(一)装炉步骤；(二)电解槽启动步骤。本发明的优点是：本发明装炉方法和启动方法，使炉膛升温更加均匀，减小了对槽内衬和阴极的热冲击，进一步提高了启动质量，有利于延长电解槽的使用寿命；使装炉冰晶石用料减少4吨，单槽可节约成本近2万元；降低了启动电压，单槽可节约电能7700kWh，节约成本2700元；电解槽主要技术条件与原技术相差不大，完成达到了启动的要求和目的。本发明适用于低电压技术条件下预焙铝电解槽的启动，本发明仅以180KA铝电解槽为例进行设计制作，对于其它槽型，可依此同样进行。

Description

一种低电压启动电解槽的方法

技术领域

本发明涉及铝电解行业，具体地说是涉及一种能够用较低电压启动电解槽的方法。

背景技术

电解槽在槽内衬砌筑完毕后需焙烧、启动方能投入正常生产运行，而焙烧启动质量的好坏是影响槽寿命的重要因素之一，虽然焙烧启动这一过程仅仅几天，但对电解槽启动后的工作状态产生重大影响，尤其是对电解槽寿命产生决定性的影响。

预焙铝电解槽焙烧到900℃—950℃、槽内有适量的电解质时便可进行启动。启动的主要目的是使电解槽内熔化足量的液体电解质，以适应电解生产需要。

为了减小启动过程中高电压、高槽温对大检查内衬的热冲击，并降低启动过程中的电能消耗，我们对低电压启动技术进行了试验研究。

已有装炉技术：

1.在电解槽侧部人工伸腿斜坡上均匀撒上氟化钙0.6吨。

2.在靠侧部炭块处堆砌电解质块，大块在里，小块在外，电解质块量为2.5～3.0吨。

3.在A₁B₁、A₁₂B₁₂、A₄A₅、A₈A₉、A₁₀A₁₁、B₂B₃、B₆B₇、B₉B₁₀阳极的中间各架一根热电偶测温管。

4.在阳极和电解质块之间均匀加入氟化镁0.4吨，再均匀加入冰晶石0.6吨，然后将曹达1.5吨与冰晶石2.5吨搅拌均匀后添加到阳极四周，最后在阳极上及阳极四周（阳极缝及电解槽中缝内）添加冰晶石4吨。

已有启动技术：

在通电焙烧72小时后，炉膛温度达到900℃以上，炉内物料基本熔化，电解槽可以启动。启动时向槽内灌入5～7吨液体电解质，同时上抬阳极，电压保持7.0-9.0V，保持24小时后，灌入铝水12吨左右，灌铝后将电压逐渐降至5.0～5.5V，之后缓慢较低电压至正常水平（4.0～4.1V）。从灌铝后的第二天起进行出铝作业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对原技术中启动电压高，电能消耗高，启动过程中升温较快，对电解槽阴极和槽内衬热冲击大的缺陷，提供一种低电压启动电解槽的方法，以达到降低电耗、提高启动质量、确保电解槽转入正常运行后的高效平稳生产和延长槽寿命的目的。

本发明一种低电压启动电解槽的方法通过下述技术方案予以实现：本发明一种低电压启动电解槽的方法，其特征是所述的方法包括如下步骤：

一）装炉步骤：

1）在电解槽侧部人工伸腿斜坡上均匀撒上氟化钙0.6吨；

2）在靠侧部炭块处堆砌电解质块，大块在里，小块在外；电解质块量为2.5～3.0吨；

3）在A₁B₁、A₁₂B₁₂、A₄A₅、A₈A₉、A₁₀A₁₁、B₂B₃、B₆B₇、B₉B₁₀阳极的中间各架一根热电偶测温管；

4）在阳极和电解质块之间均匀加入氟化镁0.4吨，再均匀加入冰晶石0.6吨，然后将曹达1.5吨与冰晶石2.5吨搅拌均匀后添加到阳极四周；最后用3吨破碎的氧化铝块覆盖在阳极上，电解槽中缝不再添加物料，形成空腔，这有利于槽膛内热空气循环，避免了电解槽阴极局部过热，有利于电解槽顺利启动；

以上装炉方法综合起来可达到降低氧化铝粘度、降低电解质粘度、提高过热度的目的，能有效消除壳头包的形成。

二）电解槽启动步骤：

新技术的目的是降低启动过程中的电压，即电压从原来的7.0-9.0V降为6.0～6.5V。考虑到启动电压降低后电解槽热收入减少，对熔化槽内固体物料不利，为了使启动电压降低后确保电解槽顺利启动，启动步骤如下：

第一步，将装炉用料（冰晶石）减少4吨；

第二步，增加液体电解质的灌入量，即比改进前多灌3-4吨；

第三步，将灌铝量由12吨减少为10.5吨；

第四步，将出铝时间推后一天，即将出铝时间由启动后第二天调整为启动后第三天。

所述的启动方法从出铝口灌入8～12吨液体电解质，边灌电解质边抬电压，电解质灌完后，电压保持在6.0～6.5V之间，持续保持24小时后灌入铝液10.5吨，灌铝后将电压逐渐降至5.0～5.5V，之后缓慢较低电压至正常水平（4.0～4.1V）；从灌铝后的第三天起进行出铝作业。

本发明一种低电压启动电解槽的方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明方法通过在阳极和电解质块之间均匀加入氟化镁0.4吨，再均匀加入冰晶石0.6吨，然后将曹达1.5吨与冰晶石2.5吨搅拌均匀后添加到阳极四周；最后用3吨破碎的氧化铝块覆盖在阳极上，电解槽中缝不再添加物料，形成空腔的装炉方法和启动时从出铝口灌入8～12吨液体电解质，边灌电解质边抬电压，电解质灌完后，电压保持在6.0～6.5V之间，持续保持24小时后灌入铝液10.5吨，灌铝后将电压逐渐降至5.0～5.5V，之后缓慢较低电压至正常水平（4.0～4.1V）的启动方法，使炉膛升温更加均匀，减小了对槽内衬和阴极的热冲击，进一步提高了启动质量，有利于延长电解槽的使用寿命；使装炉冰晶石用料减少4吨，单槽可节约成本近2万元；降低了启动电压，单槽可节约电能7700kWh，节约成本2700元；从电解质温度变化曲线对比图直观看出电解质温度的升高速度较改进前缓慢，而且升温较为均匀，在灌铝前槽温达到969℃，槽内固体物料基本熔化，完全达到了启动要求；电解质水平测量值为29cm与原有技术相比相差不大；铝水平的情况是：灌铝量为10.5吨，灌铝后铝水平高度为15.5cm，在出铝前（启动后第三天）铝水平高度为17.0cm，采用原技术，灌铝量为12吨，灌铝后铝水平高度为17.0cm，在出铝前（启动后第二天）铝水平高度为17.5cm，这样铝水平高度相差不大；电解质分子比分析值为2.92完全满足“电解槽启动初期需保持高分子比”的要求，总言之，电解槽主要技术条件与原技术相差不大，完成达到了启动的要求和目的。本发明适用于低电压技术条件下预焙铝电解槽的启动，本发明仅以180KA铝电解槽为例进行设计制作，对于其它槽型，可依此同样进行。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明一种低电压启动电解槽的方法技术方案作进一步描述。

本发明一种低电压启动电解槽的方法，其特征是所述的方法包括如下步骤：

一）装炉步骤：

1）在电解槽侧部人工伸腿斜坡上均匀撒上氟化钙0.6吨；

2）在靠侧部炭块处堆砌电解质块，大块在里，小块在外；电解质块量为2.5～3.0吨；

3）在A₁B₁、A₁₂B₁₂、A₄A₅、A₈A₉、A₁₀A₁₁、B₂B₃、B₆B₇、B₉B₁₀阳极的中间各架一根热电偶测温管；

4）在阳极和电解质块之间均匀加入氟化镁0.4吨，再均匀加入冰晶石0.6吨，然后将曹达1.5吨与冰晶石2.5吨搅拌均匀后添加到阳极四周；最后用3吨破碎的氧化铝块覆盖在阳极上，电解槽中缝不再添加物料，形成空腔，这有利于槽膛内热空气循环，避免了电解槽阴极局部过热，有利于电解槽顺利启动；

以上装炉方法综合起来可达到降低氧化铝粘度、降低电解质粘度、提高过热度的目的，能有效消除壳头包的形成。

二）电解槽启动步骤：

新技术的目的是降低启动过程中的电压，即电压从原来的7.0-9.0V降为6.0～6.5V。考虑到启动电压降低后电解槽热收入减少，对熔化槽内固体物料不利，为了使启动电压降低后确保电解槽顺利启动，启动步骤如下：

第一步，将装炉用料（冰晶石）减少4吨；

第二步，增加液体电解质的灌入量，即比改进前多灌3-4吨；

第三步，将灌铝量由12吨减少为10.5吨；

第四步，将出铝时间推后一天，即将出铝时间由启动后第二天调整为启动后第三天。

所述的启动方法从出铝口灌入8～12吨液体电解质，边灌电解质边抬电压，电解质灌完后，电压保持在6.0～6.5V之间，持续保持24小时后灌入铝液10.5吨，灌铝后将电压逐渐降至5.0～5.5V，之后缓慢较低电压至正常水平（4.0～4.1V）；从灌铝后的第三天起进行出铝作业。

实施例1

第一步、装炉准备及装炉操作

1、焙烧前电解槽必须满足《中国铝业股份有限公司青海分公司180kA中间下料预焙铝电解槽内衬大修检查标准》的要求。

2、提前一天通知计算机站将槽控机调试好。  

3、铺设焦粒。

清扫阴极，将阳极母线降至下限，回转计调为380；

采用焦粒床铺设，焦粒用量400-450kg,铺设混合料成分为（30％的石墨碎和70％的焦粒，铺设过程中四个角极用100％焦粒）；

选择组装合格的阳极进行挂极，阳极应压实焦粒，不允许有晃动。

4、堆砌人工炉帮

在侧部人工伸腿斜坡上均匀撒上氟化钙0.6吨；

在靠侧部炭块处堆砌电解质块，大块在里，小块在外，电解质块量为2.5～3.0吨。

5、装炉

在A1B1、A12B12、A4A5、A8A9、A10A11、B2B3、B6B7、B9B10阳极的中间各架一根热电偶测温管。

在阳极和电解质块之间均匀加入氟化镁0.4吨，再均匀加入冰晶石0.6吨，然后将曹达1.5吨与冰晶石2.5吨搅拌均匀后添加到阳极四周，最后用3吨破碎的氧化铝块覆盖在阳极上，电解槽中缝不再添加物料，形成空腔，促进槽膛内热空气循环。

装炉用料见表1。

表1    装炉用料

第二步、启动

1、炉膛温度达到900℃以上，炉内物料基本熔化，此时电解槽具备启动条件。

2、 启动前通知供电车间(115)和计算机站启动槽号和启动时间。

3、启动前做好一切准备工作(人员、效应棒、工器具、安全设施等)。

4、通电 72小时后，用高压风吹干净导杆与接触母线上的灰，然后拧紧卡具，拆除软连接，如果电压上升幅度过大，暂停拆除，检查拧紧卡具后再拆除。

5、启动时从出铝口灌入8～12吨液体电解质，边灌电解质边抬电压，电解质灌完后，电压保持在6.0～6.5V之间，持续保持24小时后灌入铝液10.5吨，灌铝后将电压逐渐降至5.0～5.5V，之后缓慢较低电压至正常水平（4.0～4.1V）；从灌铝后的第三天起进行出铝作业。

6、灌铝完成，启动完毕。

Claims (1)

1.一种低电压启动电解槽的方法，其特征是所述的方法包括如下步骤：

一）装炉步骤：

1）在电解槽侧部人工伸腿斜坡上均匀撒上氟化钙0.6吨；

2）在靠侧部炭块处堆砌电解质块，大块在里，小块在外；电解质块量为2.5～3.0吨；

3）在A₁B₁、A₁₂B₁₂、A₄A₅、A₈A₉、A₁₀A₁₁、B₂B₃、B₆B₇、B₉B₁₀阳极的中间各架一根热电偶测温管；

4）在阳极和电解质块之间均匀加入氟化镁0.4吨，再均匀加入冰晶石0.6吨，然后将曹达1.5吨与冰晶石2.5吨搅拌均匀后添加到阳极四周；最后用3吨破碎的氧化铝块覆盖在阳极上，电解槽中缝不再添加物料，形成空腔，这有利于槽膛内热空气循环，避免了电解槽阴极局部过热，有利于电解槽顺利启动；

以上装炉方法综合起来可达到降低氧化铝粘度、降低电解质粘度、提高过热度的目的，能有效消除壳头包的形成；

二）电解槽启动步骤：

新技术的目的是降低启动过程中的电压，即电压从原来的7.0-9.0V降为6.0～6.5V；

考虑到启动电压降低后电解槽热收入减少，对熔化槽内固体物料不利，为了使启动电压降低后确保电解槽顺利启动，启动步骤如下：

第一步，将装炉用料（冰晶石）减少4吨；

第二步，增加液体电解质的灌入量，即比改进前多灌3-4吨；

第三步，将灌铝量由12吨减少为10.5吨；

第四步，将出铝时间推后一天，即将出铝时间由启动后第二天调整为启动后第三天；

所述的启动方法从出铝口灌入8～12吨液体电解质，边灌电解质边抬电压，电解质灌完后，电压保持在6.0～6.5V之间，持续保持24小时后灌入铝液10.5吨，灌铝后将电压逐渐降至5.0～5.5V，之后缓慢较低电压至正常水平（4.0～4.1V）；从灌铝后的第三天起进行出铝作业。