CN105239096A - 一种大型预焙铝电解槽无缝衔接焙烧启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种大型预焙铝电解槽无缝衔接焙烧启动方法。在铝电解槽焙烧过程中以槽电压最低点作为抬极时机，在抬极过程中将未熔化的物料向已熔化区域转移，加速物料熔化，待物料熔化后开始分边打捞碳渣，然后开通电解槽槽控机自动加料，灌铝后即完成电解槽的启动。该方法可以有效避免铝电解槽焙烧过程中阳极电流分布不均匀,内衬升温不均匀的弊端,减少对阴极炭块的热冲击，有利于提高电解槽寿命。

Description

一种大型预焙铝电解槽无缝衔接焙烧启动方法

所属技术领域

本发明涉及铝电解技术领域，尤其是一种对大型预焙铝电解槽进行焙烧启动的方法。

背景技术

铝电解槽理想的焙烧过程应该是较为缓慢的升温过程，其目的就是通过焙烧过程，把电解槽内衬烘干并使炉膛烧结成一个整体，确保炉膛整体的均匀性和完整性；通过焙烧使炉膛加热均匀，避免热应力局部集中，造成阴极局部受损而影响电解槽寿命，同时也为电解槽的生产过程稳定运行打下基础。但目前大型预焙槽的焙烧启动，习惯性地界定出焙烧阶段和启动阶段，按其操作步骤，当电解槽进入启动阶段时，会在较短的时间内灌入数吨或十几吨的高温液体电解质，与此同时提高电压，利用电弧发热快速升温，熔化物料，分离碳渣。该操作方法存在的缺陷是：极短时间内灌入大量的高温液体电解质，同时高电压转化成大量的热能，在短时间内电解槽集聚大量的热量，容易对槽膛内炭素材料造成瞬间的热冲击，对阴极或阳极表面造成严重损伤，尤其是对阴极表面的损伤会破坏电解槽内衬，影响电解槽寿命。

发明内容

为了解决现有电解槽焙烧启动方法存在的焙烧温度不均，影响电解槽寿命的缺点，本发明提供一种焙烧启动方法，该方法能有效解决焙烧温度不均匀的情况，使阴极得到均匀完整的焙烧，从而避免阴极出现裂纹而导致电解槽早期破损。

本发明通过下列技术方案完成：一种大型预焙铝电解槽无缝衔接焙烧启动方法，包括装槽、抬阳极、人工加速物料熔化、打捞碳渣、灌铝启动步骤，具体步骤如下：

A、铝电解槽装槽：选取粒度为3～5mm的焦粒铺设在阴极炭块表面3，严格控制其厚度为2.5cm，然后挂装阳极炭块4，填装物料，物料高于人工伸腿1顶部180-190mm，阳极炭块4与电解槽各端面筋板8平齐面之间的间隙及阳极炭块间的缝隙5用铁板或铝皮盖严阻隔密封，其上部用电解质覆盖密封；

B、在拆除全部分流片6后，槽电压会缓慢降低至一个临界值，并且保持两个小时后，开始安放紧固小盒卡具进行抬阳极作业，并控制好抬阳极速率和抬阳极行程，抬阳极速率为1-2mm/h,阳极行程为35～45mm；

C、在抬阳极过程中，将电解槽中还未熔化的物料向已熔化的区域转移，并撬动未熔化的物料50，加速其熔化，当槽内液体高度达到450mm～500mm后开始进行捞碳渣作业，并控制槽电压在6.5V；

D、碳渣捞干净后，开通电解槽槽控机自动加料，灌入液体铝液后，整个铝电解槽启动过程完成，实现焙烧启动无缝衔接，整个灌入液体铝液过程控制槽电压＜7.0V。

所述B步骤的临界值为槽电压下降至最低点值，具体抬极行程视电解槽的装槽差异、焙烧效果而定。

本发明取得的有益效果是，不以焙烧时间而是以实际焙烧效果来决定抬极及炭渣打捞作业。在焙烧启动时，由于焙烧温度受控，炉膛内衬能够得到循序渐进的焙烧。因缓慢熔化物料，物料损失小、焙烧环境好。同时，槽内液面呈缓慢逐步升高状态，对内衬材料吸收传导热量预留了充足的时间，避免急剧升温和强热冲击，造成阴极的损伤。在整个过程中可以有效控制电流分布不均、阳极钢爪发红、升温不均等非正常情况的发生。

附图说明

图1是本发明的铝电解槽装槽示意图。

1.人工伸腿，2.铝板或铁板，3.焦粒，4.阳极，5.阳极间缝隙，6.分流片，7.电解质，8.筋板，9.固体物料。

图2是本发明的铝电解槽焙烧启动示意图。

10.立柱母线，20.碳渣，30.小盒卡具，40.槽罩，50.未融化物料，60.液体物料

下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

A、铝电解槽装槽：选取粒度3～5mm焦粒作为电阻发热层的介质铺设在阴极炭块表面，在铺设时直接将焦粒倒于高度为2.5cm铺焦模具内并找平，然后挂装阳极炭块4和装填物料（氟化钙、冰晶石、工业纯碱），装填物料要高于人工伸腿1顶部180mm，阳极炭块4与电解槽各端面筋板8平齐面之间的间隙及阳极炭块间的缝隙5用铁板或铝板2盖严阻隔密封，其上部用电解质7覆盖密封，降低槽膛内各炭素材料被氧化的机率，减少热量损失。

B、在拆除全部分流片6后，槽电压会缓慢降低，当降低到一个临界值（最低值）并且保持两个小时不再下降时，则将此时作为抬极时机，此时的电流分布是最均匀的时候。然后开始安放紧固小盒卡具30，进行抬阳极作业，刚开始8小时内以1mm/h抬极速率进行，8小时以后抬极速率视焙烧电压与物料的熔化情况而定，但是每小时不能超过2mm，抬极行程控制在35mm，在抬极过程中保证槽罩40盖严密封，以减少电解槽的散热；

C、在抬极过程中，物料会缓慢熔化，此时人工将电解槽中还未熔化的物料向已熔化的区域转移，并撬动未熔化的物料50，加速其熔化，避免电能的浪费。最终槽内液体物料60高度将达到450mm。在撬动物料的同时要注意防止电解槽四个角因人为干预而导致物料趋冷，最终影响物料熔化速度；

D、电解槽中的物料熔化后，每根立柱母线10旁站一名工人，统一将漂浮在电解质表面的碳渣向电解槽出铝端赶，出铝端两边各站一名工人将碳渣20捞出，过程中控制槽电压在6.5V左右；

E、碳渣捞干净后，开通电解槽槽控机自动加料，灌入液体铝液后，实现焙烧启动无缝衔接，整个过程通过适时补充物料或手动加料控制槽电压＜7.0V。

实施例2：

A、铝电解槽装槽：选取粒度3～5mm焦粒作为电阻发热层的介质铺设在阴极炭块表面，在铺设时直接将焦粒倒于高度为2.5cm铺焦模具内并找平，然后挂装阳极炭块4和装填物料（氟化钙、冰晶石、工业纯碱），装填物料要高于人工伸腿1顶部180mm，阳极炭块4与电解槽各端面筋板8平齐面之间的间隙及阳极炭块间的缝隙5用铁板或铝板2盖严阻隔密封，其上部用电解质7覆盖密封，降低槽膛内各炭素材料被氧化的机率，减少热量损失。

B、在拆除全部分流片6后，槽电压会缓慢降低，当降低到一个临界值（最低值）并且保持两个小时不再下降时，则将此时作为抬极时机，此时的电流分布是最均匀的时候。然后开始安放紧固小盒卡具30，进行抬阳极作业，刚开始8小时内以1mm/h抬极速率进行，8小时以后抬极速率视焙烧电压与物料的熔化情况而定，但是每小时不能超过2mm，抬极行程控制在45mm，在抬极过程中保证槽罩40盖严密封，以减少电解槽的散热；

C、在抬极过程中，物料会缓慢熔化，此时人工将电解槽中还未熔化的物料向已熔化的区域转移，并撬动未熔化的物料50，加速其熔化，避免电能的浪费。最终槽内液体物料60高度将达到500mm。在撬动物料的同时要注意防止电解槽四个角因人为干预而导致物料趋冷，最终影响物料熔化速度；

D、电解槽中的物料熔化后，每根立柱母线10旁站一名工人，统一将漂浮在电解质表面的碳渣向电解槽出铝端赶，出铝端两边各站一名工人将碳渣20捞出，过程中控制槽电压在6.5V左右；

E、碳渣捞干净后，开通电解槽槽控机自动加料，灌入液体铝液后，实现焙烧启动无缝衔接，整个过程通过适时补充物料或手动加料控制槽电压＜7.0V。

Claims (2)

1.一种大型预焙铝电解槽无缝衔接焙烧启动方法，其特征在于具体步骤如下：

A、铝电解槽装槽：选取粒度为3～5mm的焦粒铺设在阴极炭块表面，控制其厚度为2.5cm，然后挂装阳极炭块，填装物料，物料高于人工伸腿顶部180-190mm，阳极炭块与电解槽各端面筋板平齐面之间的间隙及阳极炭块间的缝隙用铁板或铝板盖严阻隔密封，其上部用电解质覆盖密封；

B、在拆除全部分流片后，槽电压会缓慢降低至一个临界值，并且保持两个小时后，开始安放紧固小盒卡具进行抬阳极作业，并控制好抬阳极速率和抬阳极行程，抬阳极速率为1-2mm/h,抬极行程为35～45mm；

C、在抬阳极过程中，将电解槽中还未熔化的物料向已熔化的区域转移，并撬动未熔化的物料，加速其熔化，当槽内液体高度达到450mm～500mm后开始进行捞碳渣作业，并控制槽电压在6.5V；

D、碳渣捞干净后，开通电解槽槽控机自动加料，灌入液体铝液后，整个铝电解槽启动过程完成，实现焙烧启动无缝衔接，整个灌入液体铝液过程控制槽电压＜7.0V。

2.根据权利要求1所述的大型预焙铝电解槽无缝衔接焙烧启动方法，其特征在于：所述B步骤的临界值为槽电压下降至最低点值。