CN1818142A - 一种铝电解槽的启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝电解槽的启动方法。其特征在于是当电解槽槽电压上升至2.0V以上，阳极电流偏流严重，电解槽输入能量不能满足电解槽温度上升至启动条件时，可根据电解槽实际温度(700－920℃)配制低熔点电解质加入到电解槽中，使阳极底掌下面产生液态电解质，从而使电解槽在阳极电流分布偏流处于可接受的条件下，使电解槽槽电压可以调整到2.5V以上，使电解槽温度上升至电解槽启动条件，安全稳妥地将电解槽启动起来。
Description
技术领域
一种铝电解槽的启动方法，涉及一种铝电解生产过程中的电解槽的启动方法。
背景技术
铝电解正常运行的电解温度一般在930-970℃之间。一台新建的电解槽必须从室温加热到正常电解温度，并使其正常生产的过程称为电解槽的焙烧启动和后期管理。传统的焙烧启动方法的前提条件都是假设电解槽完全正常的情况下制订的。由于作业过程本身的原因或环境因素，生产中会遇到许多非正常情况，这就需要我们研究应对措施和办法来处理这些非正常情况。如不可预测的停电事故、计划停槽由于炉膛问题铝液取出量偏低等，在电解槽恢复生产过程中，采用传统焙烧启动方法无法或需要较长时间才能将电解槽启动起来时，缺乏应对措施和办法。
发明内容
本发明就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种在采用传统焙烧启动方法无法或需要较长时间才能将电解槽启动起来时，能将电解槽按计划安全稳妥地启动起来的铝电解槽的启动方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。
一种铝电解槽的启动方法，其特征在于当电解槽槽电压上升至2.0V以上、阳极电流严重偏流、电解槽输入能量不能满足电解槽温度上升至启动条件、在铝液或电解槽内部温度达到700-920℃时，将重量成分比为：AlF3 20％-70％，Al2O3 0-10％，CaF2 0-20％，MgF2 0-20％，LiF 0-20％，Na3AlF6为余量的低熔点电解质直接或熔化后加入电解槽内，使电解槽内产生液态电解质；再将槽电压逐步上抬，并保持在1.4-70V至电解槽完全启动；再调整电解槽内电解质成份至正常电解要求的成份进行电解生产。
本发明的方法，其特征在于在电解槽中加入低熔点电解质时，电解槽能送上全电流、正常导电、槽电压在1.2-5V；阳极70％以上的阳极能正常导电，且电流分布基本均匀，最大的导电量不大于平均导电量的350％。
本发明的方法，其特征在于在电解槽中加入低熔点电解质时，阳极升降机构工作正常。
本发明的方法，其特征在于电解槽启动恢复生产后，将电解槽的电解温度保持高出正常电解温度5℃、铝液比正常的铝水平低1-3cm，至阳极电流分布正常，使电解槽恢复正常生产。
采用本发明的方法，当电解槽槽电压上升至2.0V以上，阳极电流偏流严重，电解槽输入能量不能满足电解槽温度上升至启动条件时，可根据电解槽实际温度配制低熔点电解质加入到电解槽中，使阳极底掌下面产生液态电解质，从而使电解槽在阳极电流分布偏流处于可接受的条件下，使电解槽槽电压可以调整到2.5V以上，使电解槽温度上升至电解槽启动条件，安全稳妥地将电解槽启动起来。
具体实施方式
一种铝电解槽的启动方法，当电解槽槽电压上升至2.0V以上，阳极电流严重偏流，电解槽输入能量不能满足电解槽温度上升至启动条件时，在铝液或电解槽内部温度达到700-920℃时，将重量成分为：AlF3 20％-70％，Al2O3 0-10％，CaF2 0-20％，MgF2 0-20％，LiF 0-20％，Na3AlF6为余量的低熔点电解质直接或熔化后加入电解槽内，使电解槽内产生液态电解质；再将槽电压逐步上抬，并保持在1.4-70V至电解槽完全启动；再调整电解槽内电解质成份至正常电解要求的成份进行电解生产。
首先，电解槽能送上全电流，并正常导电。即槽电压在1.2-5V之间，阳极导电基本正常，70％的阳极能正常导电，且电流分布基本均匀，最大的导电量不大于平均导电量的350％。这一条件是整个过程需要掌握的原则。如果没有达到此要求，可采用调整单个阳极高度的方法或采取绝缘的办法，使电解槽导电情况达到此要求。
其次，阳极升降机构工作正常。既在没有液态铝时，阳极提升机构点动上升时，槽电压会明显升高，点动下降时，槽电压又能基本恢复原来的值。当有液态铝时，阳极提升机构下降，阳极可以下降；上升时，阳极可以上升。如果不能达到此要求，采用清除电解槽大面和小头凝固电解质或结壳的办法来解决。
以上两条件是从作业过程安全角度出发的。
1、配制用于电解槽焙烧启动用的低熔点电解质，其成分为：AlF3 20-70％，Al2O3 0-10％，CaF2 0-20％，MgF2 0-20％，LiF 0-20％，Na3AlF6余量。选定一合适成分，配制成所需的低熔点电解质。
2、当铝液或电解槽内部温度达到750℃左右时，将配制的低熔点电解质直接或熔化后加入电解槽内，使电解槽内产生液态电解质。
3、随着液态电解质的产生，槽电压可逐步上抬，槽电压可在1.4-70V的范围内保持。实际槽电压的高低可根据槽温上升速度的要求进行调整，直至电解槽完全启动。
4、电解槽启动后，可根据电解质成分情况，及时调整电解质成分，避免电解质过热度过大，造成对电解槽过大的热冲击。
5、电解槽恢复生产后，由于炉底不干净，电解槽的电解温度可适当保持高一些，一般可高出正常电解温度5℃左右；铝液水平适当降低一些，一般比正常的铝水平低1-3cm。同时注意加大阳极电流分布测试频率，调整阳极高度，使电解槽尽快恢复正常。
下面结合具体实施实例来进一步说明。
实施实例1
电解槽系列电流150kA，电解槽从停电到实施本发明方法前，槽电压保持1.6-2.2V，已经144小时，阳极电流分布测试结果表明20％的阳极不导电，铝液温度805℃。阳极可以升降。电解槽侧部30％的地方没有侧部炭块。停电前侧部有四处炉帮偶有发红。槽运行天数1700天。采用了多种其它方法，均无法使电解槽启动起来。
本发明的实施如下：
1、配制低熔点电解质，其成分为普通冰晶石(分子比2.0-2.2)2份，工业氟化铝5份，MgF212％。
2、将准备实施启动的电解槽大面边部各打开两个长不小于500mm，宽不小于100mm的洞，出铝口和烟道端各打开一个长不小于300mm，宽不小于100mm的洞。打开的洞口要求能见到铝液。
3、槽电压升至2.8V左右，调整阳极电流分布，保证70％的阳极能正常导电，最大的导电量不大于平均导电量的350％。
4、加入低熔点电解质，并适当搅拌，加速低熔点电解质熔化，2小时之后，铝液表面可见到一层薄薄的电解质，4小时后，槽电压可升至4V左右，阳极电流分布比开始时更加均匀。铝液温度升至850℃。液态电解质量在0.5-3cm左右，停止加入低熔点电解质，低熔点电解质总用量1.4吨。
5、保持槽电压4-5V，如电流分布偏流严重时，槽电压可按下限保持，否则按上限保持。8小时后电解槽内液态电解质达到10cm，电解质温度930℃，除阳极本身有问题的阳极不导电外，所有阳极全部导电，阳极最大导电量不超过平均导电量的200％。
6、换出不好的阳极，等待效应，利用效应清理阳极底掌，捞炭渣。当电解质表面结壳变为白色，电解质清亮后，封大面和阳极，槽控箱恢复自动控制，氧化铝下料设置到欠量状态，电解槽温度控制不超过980℃，槽电压控制4.5-4.8之间。注意调整电解质水平，避免化钢抓。
7、调整电解质成分。当电解质清亮后，采样分析分子比。调整分子比至2.6左右。此后2周内，使电解质成分和槽电压恢复正常生产水平。
8、加大出铝量，电解槽恢复后其电流效率比正常生产的低。但可按正常生产出铝，甚至多出50-100kg。第二个月适当留铝。使电解槽恢复正常状态。
其后，电解槽运行正常。
实施实例2
电解槽系列电流200kA，电解槽从停电到实施本发明方法前，槽电压保持1.35-1.6V，已经144小时，阳极电流分布测试结果表明20％的阳极不导电，铝液温度710℃。阳极可以升降。槽运行天数120天。采用了多种其它方法，均无法使电解槽启动起来。
本发明的实施如下：
1、配制低熔点电解质，其成分为普通冰晶石(分子比2.0-2.2)7份，工业氟化铝2份，外加萤石10％。
2、槽电压升至2.0V左右，保持7小时后，电解槽内铝液温度回升至760℃。
3、将准备实施启动的电解槽大面、出铝口和烟道端边部全部打开见到铝液。调整阳极电流分布，保证70％的阳极能正常导电，最大的导电量不大于平均导电量的350％。
4、加入低熔点电解质，并适当搅拌，加速低熔点电解质熔化，槽电压保持3.5-4.5V，2小时之后，铝液表面可见到一层薄薄的电解质，槽电压保持4.5-7.5V，5小时后，槽电压保持5.5-13.5V，电解质温度升至890℃停止加入低熔点电解质，低熔点电解质总用量1.2吨。
5、6小时后，电解质温度930℃，液态电解质量在5-8cm左右，槽电压保持6-7V，除阳极本身有问题的阳极不导电外，所有阳极全部导电，阳极最大导电量不超过平均导电量的200％。
6、换出不好的阳极，等待效应，利用效应清理阳极底掌，捞炭渣。当电解质表面结壳变为白色，电解质清亮后，封大面和阳极，槽控箱恢复自动控制，氧化铝下料设置到欠量状态，电解槽温度控制不超过980℃，槽电压控制4.5-4.8之间。注意调整电解质水平，避免化钢抓。
7、调整电解质成分。当电解质清亮后，采样分析分子比。调整分子比至2.5左右。此后2周内，使电解质成分和槽电压恢复正常生产水平。
8、加大出铝量，电解槽恢复后其电流效率比正常生产的低。但可按正常生产出铝，甚至多出100-200kg。第二个月适当留铝。使电解槽恢复正常状态。
实施实例3
电解槽系列电流160kA，电解槽从停电到实施本发明方法前，槽电压保持1.35-1.6V，已经144小时，阳极电流分布测试结果表明20％的阳极不导电，铝液温度710℃。阳极可以升降。槽运行天数120天。采用了多种其它方法，均无法使电解槽启动起来。
本发明的实施如下：
1、配制低熔点电解质，其成分为普通冰晶石(分子比2.0-2.2)7份，工业氟化铝1份，Al2O32％，CaF2 5％，MgF2 10％，LiF 3％，Na3AlF6余量。
2、槽电压升至2.0V左右，保持7小时后，电解槽内铝液温度回升至760℃。
3、将准备实施启动的电解槽大面、出铝口和烟道端边部全部打开见到铝液。调整阳极电流分布，保证70％的阳极能正常导电，最大的导电量不大于平均导电量的350％。
4、加入低熔点电解质，并适当搅拌，加速低熔点电解质熔化，槽电压保持2.5-3.5V，4小时之后，铝液表面可见到一层薄薄的电解质，槽电压保持3.5-5.5V，5小时后，槽电压保持8.5-13.5V，电解质温度升至890℃停止加入低熔点电解质，低熔点电解质总用量2.2吨。
5、6小时后，电解质温度930℃，液态电解质量在5-8cm左右，槽电压保持6-7V，除阳极本身有问题的阳极不导电外，所有阳极全部导电，阳极最大导电量不超过平均导电量的200％。
6、换出不好的阳极，等待效应，利用效应清理阳极底掌，捞炭渣。当电解质表面结壳变为白色，电解质清亮后，封大面和阳极，槽控箱恢复自动控制，氧化铝下料设置到欠量状态，电解槽温度控制不超过980℃，槽电压控制4.5-4.8之间。注意调整电解质水平，避免化钢抓。
7、调整电解质成分。当电解质清亮后，采样分析分子比。调整分子比至2.5左右。此后2周内，使电解质成分和槽电压恢复正常生产水平。
8、加大出铝量，电解槽恢复后其电流效率比正常生产的低。但可按正常生产出铝，甚至多出100-200kg。第二个月适当留铝。使电解槽恢复正常状态。
实施实例4
电解槽系列电流300kA，电解槽从停电到实施本发明方法前，槽电压保持1.6-2.2V，已经144小时，阳极电流分布测试结果表明20％的阳极不导电，铝液温度805℃。阳极可以升降。电解槽侧部30％的地方没有侧部炭块。停电前侧部有四处炉帮偶有发红。槽运行天数1700天。采用了多种其它方法，均无法使电解槽启动起来。
本发明的实施如下：
1、配制低熔点电解质，其成分为普通冰晶石(分子比2.0-2.2)4份，工业氟化铝3份，MgF2 1％，Na3AlF6余量。
2、将准备实施启动的电解槽大面边部各打开两个长不小于500mm，宽不小于100mm的洞，出铝口和烟道端各打开一个长不小于300mm，宽不小于100mm的洞。打开的洞口要求能见到铝液。
3、槽电压升至2.6V左右，调整阳极电流分布，保证70％的阳极能正常导电，最大的导电量不大于平均导电量的300％。
4、加入低熔点电解质，并适当搅拌，加速低熔点电解质熔化，4小时之后，铝液表面可见到一层薄薄的电解质。此后，槽电压可升至3.5-4.5V左右，阳极电流分布比开始时更加均匀。铝液温度升至850℃。液态电解质量在0.5-3cm左右，停止加入低熔点电解质，低熔点电解质总用量1.1吨。
5、保持槽电压4-5V，如电流分布偏流严重时，槽电压可按下限保持，否则按上限保持。9小时后电解槽内液态电解质达到10cm，电解质温度940℃，除阳极本身有问题的阳极不导电外，所有阳极全部导电，阳极最大导电量不超过平均导电量的200％。
6、换出不好的阳极，等待效应，利用效应清理阳极底掌，捞炭渣。当电解质表面结壳变为白色，电解质清亮后，封大面和阳极，槽控箱恢复自动控制，氧化铝下料设置到欠量状态，电解槽温度控制不超过980℃，槽电压控制4.5-4.8之间。注意调整电解质水平，避免化钢抓。
7、调整电解质成分。当电解质清亮后，采样分析分子比。调整分子比至2.6左右。此后2周内，使电解质成分和槽电压恢复正常生产水平。
8、加大出铝量，电解槽恢复后其电流效率比正常生产的低。但可按正常生产出铝，甚至多出200-400kg。第二个月适当留铝。使电解槽恢复正常状态。
其后，电解槽运行正常。
Claims (4)
1.一种铝电解槽的启动方法，其特征在于当电解槽槽电压上升至2.0V以上、阳极电流严重偏流、电解槽输入能量不能满足电解槽温度上升至启动条件、在铝液或电解槽内部温度达到700-920℃时，将重量成分为：AlF3 20％-70％，Al2O3 0-10％，CaF2 0-20％，MgF2 0-20％，LiF 0-20％，Na3AlF6为余量的低熔点电解质直接或熔化后加入电解槽内，使电解槽内产生液态电解质；再将槽电压逐步上抬，并保持在1.4-70V至电解槽完全启动；再调整电解槽内电解质成份至正常电解要求的成份进行电解生产。
2.根据权利要求所述的一种铝电解槽的启动方法，其特征在于在电解槽中加入低熔点电解质时，电解槽能送上全电流、正常导电、槽电压在1.2-5V；阳极70％以上的阳极能正常导电，且电流分布基本均匀，最大的导电量不大于平均导电量的350％。
3.根据权利要求所述的一种铝电解槽的启动方法，其特征在于在电解槽中加入低熔点电解质时，阳极升降机构工作正常。
4.根据权利要求所述的一种铝电解槽的启动方法，其特征在于电解槽启动恢复生产后，将电解槽的电解温度保持高出正常电解温度5℃、铝液比正常的铝水平低1-3cm，至阳极电流分布正常，使电解槽恢复正常生产。
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