CN102400176A - 预焙铝电解槽异性阴极启动的装炉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电解车间预焙铝电解槽异性阴极启动的装炉方法，包括向异性阴极凹下部分装入电解质块4吨，然后装入冰晶石1.5吨，使所装物料与电解槽炉底平整；吹干净异性阴极表面并在阴极表面铺一层粉料，依次由电解槽的烟道端开始挂极至出铝端，在粉料表面依次加氟化钙400公斤、电解质块6吨，最后再加电解质块8吨用于保温，使电解质块覆盖阳极的厚度为15cm。本发明以电解质块与冰晶石的混合物装炉，调整了氟化钙和电解质块的用量，减少了石墨碎的用量，明显降低了启动污染和能耗，减少了大量电能消耗和物料消耗，有效缓解了资金压力，降低了启动费用，经济效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解槽装炉方法，特别是涉及电解车间预焙铝电解槽异性阴极启动的装炉方法。
背景技术
根据国家节能减排政策，铝电解作为高污染、高耗能行业，节能减排工作显得更加重要，而电解槽的启动一直是电解行业生产管理的重中之重，特别是异形阴极电解槽，如何在启动过程中做到增加产量、降低消耗、降低劳动强度、减少污染，是摆在电解行业的一个重要课题。异形阴极电解槽启动通常采用石墨碎填平阴极凹陷部分，采用高温度、高分子比进行启动，目的是为了增加阴极导电面积，降低冲击电压，使凸起阴极减小高电流冲击，避免损坏。但在此过程中，用石墨碎填平阴极凹陷部分需1.65吨石墨碎，为了能够降低电压，防止阳极长包，必须拔40块阳极捞碳渣，捞碳渣需要16小时。在捞碳渣期间为了保持电解温度，必须保持一定的极距，电压一般在8.5伏左右，这样增大了电解质等物料的挥发，增加了物料消耗并使恶化环境；同时增加工人的劳动强度和设备磨损，因电压保持较高，也增加了电能的消耗。
预焙电解异型阴极槽启动迫切需要一种新工艺，以降低污染和电能消耗，降低工人劳动强度，减少设备磨损，从而满足现形势下铝电解清洁生产的需要，大幅度减少启动费用。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种减少电能消耗和物料消耗，降低启动费用的预焙铝电解槽异性阴极启动飞装炉方法。
本发明的技术方案：
一种预焙铝电解槽异性阴极启动装炉方法，包括以下步骤：
（1）向异性阴极凹下部分装入直径为3cm以下的电解质块4吨，然后装入冰晶石1.5吨，使所装物料与电解槽炉底平整；
（2）吹干净异性阴极表面，在阴极表面铺一层1.8-2cm厚的粉料，所述粉料为35%石墨碎、65%煅后焦的混合物，依次由电解槽的烟道端开始挂极至出铝端，在粉料表面依次加氟化钙400公斤、电解质块6±1.5吨，最后加电解质块8吨用于保温，使电解质块覆盖阳极的厚度为15cm，装炉结束。
所述预焙铝电解槽为290kA的铝电解槽；所述电解质块的成分以重量百分比计，其中冰晶石94%，氟化钙5%，氟化镁1%；所述电解质块的直径小于5cm。
在所述预焙铝电解槽上焊分流片120片，分流片由双层带钢组成。
本发明的积极效果：
（1）本发明把通常的全石墨碎装炉工艺，改为以电解质块与冰晶石的混合物料装炉，并调整了氟化钙和电解质块的用量，改进后的装炉工艺减少了石墨碎的用量，明显降低了启动污染和能耗。实践证明，本发明可使电解的温度降低，能提高电流效率，电解槽的电压明显下降。
（2）本发明的预焙铝电解槽异型阴极启动工艺，改进了分流片和启动时期的电压管理，与通常的高温度、高分子比工艺启动相比，减少了大量电能消耗和物料消耗，有效缓解了资金压力，降低了启动费用，经济效益明显。
具体实施方式
实施例1：预焙铝电解槽异性阴极启动装炉方法，包括以下步骤：
（1）以290kA铝电解槽为例，先装直径3cm以下的电解质块4吨，再装冰晶石1.5吨，与电解质块混合铺平找好平面。其他槽型根据槽子长度和异性阴极的凹下面积装物料，装到电解槽炉底平整为准。
主要目的：①衬平阴极平面，②保护阴极炭块，③便于铺石墨粉挂阳极，④减少培养5吨液体电解质。因异型电解槽启动需要在焙烧温度达到800℃以上，灌入液体电解质（根据电解槽膛大小灌入量不等）约15吨左右。
其中电解质块的成分：冰晶石94%（重量），氟化钙5%（重量），氟化镁1%（重量）。
（2）用压缩空气连接风管，开小风吹净异性阴极表面，以降低电阻；铺粉料，按35%石墨碎、65%煅后焦的质量比在阴极表面铺粉料，铺粉厚度为1.8cm，依次由电解槽的烟道端开始挂极至出铝端，在粉料上面加氟化钙800公斤、直径为5cm以下的电解质块6±1.5吨，最后再加直径5cm以下的电解质块8吨用于保温，使电解质块覆盖阳极的厚度为15cm，装炉工艺结束。
电解槽形状为长方体，正常情况下为了节约场地，电解槽横向排列。电解槽的净化排烟管连接处电解铝厂称为烟道端。
（3）焊分流片，由阳极钢爪连接阴极方钢，因阴极导电面积减小，根据槽型焊接50mm×500mm的分流片120片，分流片由大小为50mm×500mm的双层带钢制成。分流片能分流电流，降低冲击电压，降低电耗，减小吨凸起阴极的冲击，避免凸起阴极损坏。
以往的异型阴极电解槽采用全石墨碎装炉，冲击电压为3.5伏，电压最高升到4.3伏，第二天降至3.5伏，第三天逐步降至2.5伏。启动前20小时电压均在8.5伏，因碳渣较多电解质温度在990-1010℃，拔40块阳极捞碳渣，捞碳渣需要16个小时，占用设备机组16小时，人工10个工。
而采用本发明的异性阴极电解槽装炉新工艺后，冲击电压只有2.15伏，电压最高升到3.4伏，第二天降至3伏，第三天逐步降至1.9伏。启动前20小时电压均在7.5伏，因没有较多的碳渣，电解质温度在970-980℃之间，免去拔40块阳极捞碳渣，占用设备机组16小时，人工10个工。实践证明，本发明可使电解温度降低，电流效率明显提高，电解槽电压明显下降，而温度每降低20℃，电流效率可提高3%左右。
以290KA预焙铝电解槽异型阴极的启动为例，若启动92台电解槽时，启动当日提高的电效可多产原铝 6.6吨，按现铝价16500计算，则实现效益16500×6.6≈10.9万元；焙烧节电约443808千瓦时，按现电价0.55元/千瓦时计算，则节省24.4万元；启动节电约662400千瓦时，则节省约36.43万元；节约石墨碎1.65吨，约91万元。合计节省资金162.73万元。
应该说明的是：以上实施例仅用于说明而并非限制本发明。只要在不脱离本发明构思的前提下，本领域的技术人员可以进行任何常规的变换，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种预焙铝电解槽异性阴极启动装炉方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）向异性阴极凹下部分装入直径为3cm以下的电解质块4吨，然后装入冰晶石1.5吨，使所装物料与电解槽炉底平整；
（2）吹干净异性阴极表面，在异性阴极表面铺一层1.8-2cm厚的粉料，所述粉料为35%石墨碎、65%煅后焦的混合物，依次由电解槽的烟道端开始挂极至出铝端，在粉料表面依次加氟化钙400公斤、电解质块6±1.5吨，最后加电解质块8吨用于保温，使电解质块覆盖阳极的厚度为15cm，装炉结束。
2.如权利要求1所述的装炉方法，其特征在于：所述预焙铝电解槽为290kA的铝电解槽。
3.如权利要求1所述的装炉方法，其特征在于：所述电解质块的成分以重量百分比计，其中冰晶石为94%，氟化钙为5%，氟化镁为1%。
4.如权利要求1-3任一项所述的装炉方法，其特征在于：所述电解质块的直径小于5cm。
5.如权利要求1-3任一项所述的装炉方法，其特征在于：在所述预焙铝电解槽上焊接分流片120片，分流片由双层带钢制成。
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