CN1032660C - 铝电解自焙槽的铸型、焙烧、启动工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种包含铝粒导电的铝电解自焙槽的铸型、焙烧、启动工艺，采用了槽内铸型阳极，固体铝粒导电、内外结合、全电流快速焙烧，低电压启动，缩短高温期、快速建炉膛、高分子比建炉邦的新工艺。本发明具有节电、生产效率高、产品质量好、操作简便，劳动强度小，投资小等优点。

Description

本发明涉及冶金技术领域，具体地说是铝电解自焙槽的铸型、焙烧、启动工艺。

铝电解自焙槽系列的投产工作是一项技术性很强、突发性事故较多、风险较大的系统工程。每一个环节都将对整个工作有着至关重要的影响。而阳极的焙烧工作是整个投产过程中的重要环节之一，阳极铸型、焙烧方式的确定尤为重要。在我国，关于60KA系列的铝电解自焙槽的铸型、焙烧方式，主要分为两大类，一类是槽内铸型焙烧，一类是槽外铸型焙烧，上述两种方式都各有利弊，并且都进行过实践，既有经验，又有教训。

本发明的目的在于提供一种槽内铸型阳极、内外结合、全电流快速焙烧、低电压启动、缩短高温期、快速建炉膛、高分子比建炉邦的铝电解自焙槽铸型、焙烧、启动的工艺。

本发明的技术方案为：在铝电解自焙槽的铸型、焙烧、启动工艺中，采用以下步骤：

1)在保证第三排导电阳极棒被阳极糊覆盖的前提下，减少一次铸型的阳极糊总高到800～900mm，重量减少35～40％，以削弱阳极糊在通电受热时的热澎胀压力，杜绝涌糊现象；

2)缩短铸型完毕到通电焙烧的间隔时间，间隔时间在72小时内，最大限度地利用铸型余热，以保证在50～60分钟内顺利通入电流，并均衡焙烧；同时节约能源，可使台槽节电200～500KWh

3)通电前，在铝箱与钢壳的两个侧面填装厚10～30mm的氧化铝，同时在钢壳内壁涂上一层滑石粉，以减少阳极铝箱与阳极钢壳的磨擦力，为焙烧后安全顺利提阳极框架创造条件；

4)通电前8～10小时对两个侧面进行外加热，为两个侧面能良好导电创造条件；

5)通电时，按电流的走向及电流密度分布情况，拆除前后阳极导电铜母线各5根，中心向电流末端偏移2～3个接线点，保证电流分布更合理，有利于电流进端处的阳极焙烧；

6)装槽时，装入的粉料(冰晶石、氧化铝、大碱等)要低于第一排导电阳极棒10～15厘米，以便在通电焙烧时观察导电及电流分布情况；

7)在通入全电流4～5小时进行调棒，不宜过早，也不宜过晚；

8)采用低电压、无效应、湿法启动电解槽；

9)后期处理时，缩短高温期、快速建炉膛、高分子比建炉邦，能保持较规整的炉膛、炉邦，有利于提高电流效率。本发明具有以下特点：1)融合了槽内焙烧和槽外焙烧的优点，在自焙电解槽的铸型焙烧工艺上是一个较大的新突破；2)克服了传统焙烧中出现的阳极锥体上升缓慢、不均匀，容易大漏糊的缺陷，而且对阴极部分也有可靠的保护作用，有利于槽的寿命延长；3)焙烧周期大大缩短，并为安全快速升电流和启动创造了条件，节电效果明显，电流效率和产品质量都有显著提高。4)操作简便，劳动强度小，不需要增加任何辅助投资。

本发明的实施例1∶1)阳极铸型：通电前，在铝箱和钢壳接触面的两个侧面填装10mm厚的氧化铝，同时在钢壳内壁涂上一层滑石粉，以减少阳极铝箱与阳极钢壳的磨擦力。然后沿槽膛四周人工伸腿处均匀铺一层氟化钙，在槽底均匀铺一层7cm厚的固体铝粒。接着打第一排、第二排、第三排棒眼，将制作好的有底铝箱吊入阳极框架内，并处理平整将化糊炉吊放在大铝箱内并固定好，将糊装满化糊炉内，在保证第三排导电阳极棒被阳极糊覆盖的前提下，减少一次铸型的阳极糊总高，液糊总高控制为800毫米底层糊为贫油糊，高度为400毫米，上层糊为中油糊，高度为400毫米，重量减少35％，然后接通电源即可进行化糊作业。铸型完毕到通电焙烧的间隔时间为50小时，最大限度地利用铸型余热。以保证在50～60分钟内顺利通入电流。

2)通电焙烧：装槽时，装入的粉料(冰晶石、氧化铝、大碱等)要低于第一排导电阳极棒10厘米，以便在通电焙烧时进行观察。通电前8小时对槽的两个侧面进行外加热。当接通阳极棒时，按电流的走向及电流密度分布情况，拆除前后阳极导电铜母线各5根(共10根)，中心向阳极大母线末端偏移2个接线点。在通入全电流(额定电流)4小时进行调棒。

3)启动：采用低电压、无效应、湿法启动电解槽。当阳极四周锥体高度达到450毫米，中部锥体高度达500毫米时，即可湿法启动。启动灌电解质时，逐渐提升阳极，槽电压逐渐上升，并在启动过程中，使电压控制在10伏左右，瞬时不超过30伏，启动完毕电压控制在8.5伏。

4)启动后期管理：采用缩短高温期、快速建炉膛、高分子比建炉邦。该时期处于建立热平衡过程中，此过程处理的好坏，对电解槽能否及时进入正常生产期，发挥高效、低耗、优质的作用，取着决定的作用。在启动后120小时内，将电压分段降至正常电压，立即建炉膛、面壳，在炉面结壳的过程中，用氧化铝保护阳极四周，以防止阳极的氧化。启动后期的一个月内，分子比应比正常工艺控制的分子比偏高0.3，有利于析出的电解质结壳比较坚硬，不易在高温下自然踏陷而造成多的沉淀，更重要的是，高分子比环境中所形成的炉邦具有较高的初晶温度，转入正常生产时，在低温、低分子比条件下不容易熔化。

实施例2，1)阳极铸型：通电前，在铝箱和钢壳接触面的两个侧面填装30mm的氧化铝，同时在钢壳内壁涂上一层滑石粉，以减少阳极铝箱与阳极钢壳的磨擦力。然后沿槽膛四周人工伸腿处均匀铺一层氟化钙，在槽底均匀铺一层8cm厚的固体铝粒。接着打第一排、第二排、第三排棒眼，将制作好的有底铝箱吊入阳极框架内，并处理平整将化糊炉吊放在大铝箱内并固定好，将糊装满化糊炉内，在保证第三排导电阳极棒被阳极糊覆盖的前提下，减少一次铸型的阳极糊总高，液糊总高控制为900毫米底层糊为贫油糊，高度为450毫米，上层糊为中油糊，高度为450毫米，重量减少40％，然后接通电源即可进行化糊作业。铸型完毕到通电焙烧的间隔时间为50小时，最大限度地利用铸型余热，以保证在50～60分钟内顺利通入电流。

2)通电焙烧：装槽时，装入的粉料(冰晶石、氧化铝、大碱等)要低于第一排导电阳极棒15厘米，以便在通电焙烧时进行观察。通电前10小时对槽的两个侧面进行外加热。当接通阳极棒时，按电流的走向及电流密度分布情况，拆除前后阳极导电铜母线各5根(共10根)，中心向阳极大母线末端偏移2个接线点。在通入全电流(额定电流)5小时进行调棒。

3)启动：采用低电压、无效应、湿法启动电解槽。当阳极四周锥体高度达到500毫米，中部锥体高度达550毫米时，即可湿法启动。启动灌电解质时，逐渐提升阳极，槽电压逐渐上升，并在启动过程中，使电压控制在15伏，瞬时不超过30伏，启动完毕电压控制在9伏。

4)启动后期管理：与实施例1相同，启动后期的一个月内，分子比应比正常工艺控制的分子比偏高0.4。

Claims (5)

1.一种包含铝粒导电的铝电解自焙槽的铸型、焙烧、启动工艺，其特征在于：

1)通电前，在铝箱与钢壳接解面的两个侧面填装厚10～30MM的氧化铝，同时在钢壳内壁涂上一层滑石粉，以减少阳极铝箱与阳极钢壳的磨擦力；

2)在保证第三排导电阳极棒被阳极糊覆盖的前提下，减少一次铸型的阳极糊总高和重量。

3)缩短铸型完毕到通电焙烧的间隔时间，间隔时间在72小时内，最大限度地利用铸型余热，以保证在50～60分钟内顺利通入电流；

4)通电前8～10小时对两个侧面进行外加热；

5)通电时，按电流的走向及电流密度分布情况，拆除前后阳极导电铜母线各5根，中心向电流末端偏移2～3个接线点；

6)装槽时，装入的粉料(冰晶石、氧化铝、大碱等)要低于第一排导电阳极棒10～15厘米，以便在通电焙烧时进行观察；

7)在通入全电流4～5小时进行调棒；

8)采用低电压、无效应、湿法启动电解槽；

9)后期处理时，缩短高温期、快速建炉膛、高分子比建炉邦。

2.根据权利要求1中2)所述的工艺，其特征在于阳极糊总高为800～900毫米，重量减少35～40％；

3.根据权利要求1中8)所述的工艺，其特征在于启动过程中电压控制不超过15伏，瞬时不超过30伏，启动完毕电压控制在8.5～9伏。

4.根据权利要求1中9)所述的工艺，其特征在于启动后120小时内，将电压分段降至正常电压，立即建炉膛、面壳，防止阳极氧化。

5.根据权利要求1中9)所述的工艺，其特征在于启动后一个月内，分子比应比正常生产时的分子比偏高0.3～0.4。