CN103088366B - 一种铝电解高效节能热流焦粒焙烧启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种铝电解高效节能热流焦粒焙烧启动方法。包括1）在电解槽装槽过程中，进行半仓电解质粉装填；2）电解槽通电焙烧72小时后，进行8小时的抬起阳极作业，8小时后进行铝电解槽启动；3）控制工艺的快速调整：（1）电解质成分调整；（2）电压调整；（3）铝水平调整；通过对控制工艺的快速调整，30天内槽电压降至正常生产标准，铝水平达到30cm以上，达到正常生产条件。本发明既保证了有足够的熔化电解质充填阴极裂缝，又可保护阴极不受热冲击过大造成过度膨胀变形，避免了电能的浪费，提高了能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及铝电解生产工艺技术领域，具体地说就是一种铝电解高效节能热流焦粒焙烧启动方法。
背景技术
对电解铝厂来说影响电解生产成本和经济效益的一个重要因素是铝电解槽的寿命。而焙烧启动方法无疑是影响电解槽寿命长短的重要因素之一。国内大部分铝电解企业采用了空腔环流焙烧方法，不抬阳极焙烧启动，过程简单，劳动强度较低，但也存在了一些需要进一步完善的地方，如启动后槽底、槽壳、方钢温度“三高”问题导致缩短了电解槽使用寿命，并带来极大的安全隐患，职工的监控维护强度增大，特别对于曲面阴极电解槽，此种情况极为突出。所以，开发一种新的电解槽焙烧启动方式，减少焙烧启动期安全隐患，延长大修槽槽寿命，成为必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝电解高效节能热流焦粒焙烧启动方法，应用于铝电解系列生产过程中大修槽的启动和后期管理，实现铝电解生产系列的安全高效低耗运行。主要由以下几部分构成：
本发明的铝电解高效节能热流焦粒焙烧启动装槽方法按以下进行：
1、半仓物料装填铝电解槽
在电解槽装槽过程中，进行半仓电解质粉装填，既保证了有足够的熔化电解质充填阴极裂缝，又可保护阴极不受热冲击过大造成过度膨胀变形，同时，半仓装填保证了焦粒产生的热流在密封槽内的流动，利用电解烟气热气流加强对侧部伸腿和炭块的焙烧，半仓物料熔化可及时填补阴极裂缝；
2、抬阳极8小时后启动
电解槽通电焙烧72小时后，进行8小时的抬起阳极作业，8小时后进行启动工作。抬阳极8小时后启动使电解槽阴极升温梯度更为合理，减小了热应力对阴极的冲击，降低阴极发生早期破损的可能性，同时降低了操作人员劳动强度。
3、控制工艺的快速调整
1）铝电解槽的初始工艺条件为：电解质分子比3.2~3.3，初始电压4.6v，初始铝水平20~22cm；
2）电解质成分调整：
①使用锂盐浓度为1.8%的粉末电解质进行电解质补充（传统方式不添加锂盐），并保持电解质锂盐浓度始终保持在1.8%左右；
②在铝电解槽启动后的第二十天逐步加入氟化铝（每天10kg左右，按分子比实际值可增减），在30天把分子比降到3.0以下；
3）电压调整：铝电解槽启动后灌入铝液20t，铝电解槽启动后第1~5天，每天下降电压50mv，第五天达到电压4.4v；铝电解槽启动后第6~10天，每天下降电压30mv，第十天达到电压4.28v；第10~20天，每天下降电压20mv，第二十天达到电压4.08v；第20~30天，每天下降电压10mv，第三十天实现电压3.98v。
4）铝水平调整：铝电解槽启动后第1~10天逐步调整到25cm，第11~20天调整到28cm，第21~30天调整到30cm，后期根据槽况控制30cm以上。
通过对控制工艺的快速调整，30天内槽电压降至正常生产标准，铝水平达到30cm以上，达到正常生产条件，并实现在产铝28t以上。这种快速调整方式使电流效率可迅速提升到95%以上，比传统初后期管理提前60天进入正常生产， 避免了电能的浪费，提高了能源利用率。
本发明的启动方法与现有技术比较具有的优点：
1、在传统的焦粒焙烧方法中，采用空腔或物料满仓方式进行阴极焙烧。空腔焙烧待焙烧温度达到900℃以上，进行热电解质灌入启动；物料满仓焙烧采用24小时抬阳极方式进行启动。本发明综合了上述两种焙烧方式的优点，减小了热应力对阴极的冲击，降低阴极发生早期破损的可能性，避免出现，同时降低了操作人员劳动强度。
2、传统的铝电解槽启动初后期管理方法在60天左右添加氟化铝，90天左右达到正常生产条件，90天内初后期管理期间电流效率只有80%~88%，同时期间电压居高不下，造成电耗高，能源浪费。本发明30天内达到正常生产条件，电流效率可迅速提升到95%以上，生产实践证明，电流效率每提高1%，就意味着吨铝电耗降低150kWh。（生产过程中，影响了电流效率不仅影响了吨铝电耗，还影响了整个系列产能的最大化）。
本发明的高效节能热流焦粒焙烧启动方法是一种新型铝电解槽启动方法，即通过物料的半仓装填密封，利用焦粒产生的烟气热流进行阴极焙烧，采用8小时抬阳极方式启动铝电解槽，既保证了电解槽阴极焙烧良好，又可减少阴极裂缝产生造成电解槽早期破损，可大幅度延长电解槽槽寿命。同时，通过对控制工艺的快速调整，30天内达到正常生产条件，电流效率可迅速提升到95%以上，比传统初后期管理提前60天进入正常生产，避免了电能的浪费，提高了能源利用率。
附图说明
图1是本发明的铝电解槽半仓物料装填示意图。
图中：1-密封盖板，2-热流空间，3-阳极炭块，4-电解质粉，5-焙烧焦粒，6-阴极炭块。
具体实施方式
1、铝电解槽半仓物料装填
在电解槽装槽过程中，进行半仓电解质粉装填，既保证了有足够的熔化电解质充填阴极裂缝，又可保护阴极不受热冲击过大造成过度膨胀变形，同时，半仓装填保证了焦粒产生的热流在密封槽内的流动，加强对侧部伸腿和炭块的焙烧。
2、抬阳极8小时后启动
电解槽通电焙烧72小时后，进行8小时的抬起阳极作业，8小时后进行启动工作。抬阳极8小时后启动使电解槽阴极升温梯度更为合理，减小了热应力对阴极的冲击，降低阴极发生早期破损的可能性，同时降低了操作人员劳动强度。
3、控制工艺的快速调整
1）铝电解槽的初始工艺条件为：电解质分子比3.2~3.3，初始电压4.6v，初始铝水平20~22cm；
2）电解质成分调整：
①使用锂盐浓度为1.8%的粉末电解质进行电解质补充（传统方式不添加锂盐），并保持电解质锂盐浓度始终保持在1.8%左右；
②在铝电解槽启动后的第二十天逐步加入氟化铝（每天10kg左右，按分子比实际值可增减），在30天把分子比降到3.0以下；
3）电压调整：铝电解槽启动后灌入铝液20t，铝电解槽启动后第1~5天，每天下降电压50mv，第五天达到电压4.4v；铝电解槽启动后第6~10天，每天下降电压30mv，第十天达到电压4.28v；第10~20天，每天下降电压20mv，第二十天达到电压4.08v；第20~30天，每天下降电压10mv，第三十天实现电压3.98v。
4）铝水平调整：铝电解槽启动后第1~10天逐步调整到25cm，第11~20天调整到28cm，第21~30天调整到30cm，后期根据槽况控制30cm以上。
通过对控制工艺的快速调整，30天内槽电压降至正常生产标准，铝水平达到30cm以上，达到正常生产条件，并实现在产铝28t以上。这种快速调整方式使电流效率可迅速提升到95%以上，比传统初后期管理提前60天进入正常生产， 避免了电能的浪费，提高了能源利用率。
Claims (1)
1.一种铝电解高效节能热流焦粒焙烧启动方法，其特征在于按以下进行：
1）半仓物料装填铝电解槽
在电解槽装槽过程中，进行半仓电解质粉装填，既保证了有足够的熔化电解质充填阴极裂缝，又可保护阴极不受热冲击过大造成过度膨胀变形，同时，半仓装填保证了焦粒产生的热流在密封槽内的流动，利用电解烟气热气流加强对侧部伸腿和炭块的焙烧，半仓物料熔化可及时填补阴极裂缝；
2）抬阳极8小时后启动
电解槽通电焙烧72小时后，进行8小时的抬起阳极作业，8小时后进行铝电解槽启动，抬阳极8小时后启动使电解槽阴极升温梯度更为合理，减小了热应力对阴极的冲击；
3）控制工艺的快速调整：铝电解槽的初始工艺条件为：电解质分子比3.2~3.3，初始电压4.6v，初始铝水平20~22cm；
（1）电解质成分调整：
①使用锂盐粉末电解质进行电解质补充，并保持电解质锂盐浓度始终在1.8%；
②在铝电解槽启动后的第二十天逐步加入氟化铝，在30天把分子比降到3.0以下；
（2）电压调整：铝电解槽启动后灌入铝液20t，铝电解槽启动后第1~5天，每天下降电压50mv，第五天达到电压4.4v；铝电解槽启动后第6~10天，每天下降电压30mv，第十天达到电压4.28v；第10~20天，每天下降电压20mv，第二十天达到电压4.08v；第20~30天，每天下降电压10mv，第三十天实现电压3.98v；
（3）铝水平调整：铝电解槽启动后第1~10天逐步调整到25cm，第11~20天调整到28cm，第21~30天调整到30cm，后期根据槽况控制30cm以上；
通过对控制工艺的快速调整，30天内槽电压降至正常生产标准，铝水平达到30cm以上，达到正常生产条件。
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