電解精煉槽混合料焙燒啟動方法
2023-12-12 14:35:47
專利名稱：電解精煉槽混合料焙燒啟動方法
技術領域：
本發明涉及一種電解精煉槽混合料焙燒啟動方法，屬於電解鋁生產技術領域。
背景技術：
目前，在現有的三層液鋁電解精煉工業生產技術中，在其電解精煉槽的焙燒啟動上，一般都採用以下方式進行啟動首先利用電爐加熱器等裝置通過外加熱的方式對電解精煉槽進行焙燒，待其達到一定溫度後，再向槽內注入一定量的液體鋁合金，然後再注入一定量的電解質液後通入直流電進行啟動作業，並利用合金凝固後再熔化的過程進一步對槽內襯進行焙燒。現有技術中的這種焙燒啟動方法，雖然具有操作簡單的優點，但卻存在著啟動瞬間衝擊電壓很高、液體合金先於電解質進入電解精煉槽內襯缺陷而造成電解精煉槽壽命縮短等缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種啟動衝擊電壓較低、對電解精煉槽損傷較少、並能延長電解精煉槽使用壽命的電解精煉槽混合料焙燒啟動方法，以克服現有技術的不足，從而達到降低生產成本的目的。
本發明是這樣實現的先在每一電極的正投影下鋪設一層採用石墨粉和煅後焦原料混合而成的混合料，並使每個陰極電極靠自身的自重壓在混合料上，用軟導線將每個陰極導杆與陰極鋼梁連接，在電解精煉槽四周靠近其鎂磚層砌築一層電解質塊層，並在電解質塊與電解精煉槽的鎂磚層之間鋪撒電解質粉，在電極間的空隙處也鋪撒電解質粉，然後用電解質粉將每個陰極都覆蓋後，再在其上覆蓋一層石棉板，在陰極母線與陽極母線之間連接上可以分流一部分電流的分流器後即對電解精煉槽進行通電，當分流器兩端的電壓降穩定不變後，即可將分流器從陰極和陽極之間拆除，當電解精煉槽的焙燒溫度都均勻達到750℃時，即可將連接在陰極導杆與陰極鋼梁上的軟導線拆除，同時將陰極導杆用卡具卡固在陰極鋼梁上，將覆蓋在陰極上的石棉板拆除後即可通過溜槽往電解精煉槽內注入溫度在800℃以上的電解質液，當電解精煉槽內的電解質溫度在800℃以上時，可以更換石墨陰極電極，然後在加料口處利用溜槽往電解精煉槽內注入溫度在800℃以上的陽極合金液，當電解精煉槽的工作電壓穩定時，即可通過溜槽向電解精煉槽內注入陰極鋁液；混合料中石墨粉與煅後焦的體積比為石墨粉體積∶煅後焦體積＝2～6倍，並且混合料的粒度為3～8mm；在對電解精煉槽焙燒啟動開始時所使用的陰極電極的截面形狀為長方形，在更換石墨陰極電極時，更換後的石墨陰極電極的截面形狀為圓形。
由於採用了上述技術方案，本發明將石墨粉和鍛後焦混合的混合料作為電解精煉槽焙燒發熱電阻，利用通入直流電後發熱電阻產生的熱量烘乾電解精煉槽的爐體，燒結陽極碳縫，將電解精煉槽的內襯溫度提高到接近生產溫度，並通過融化固體電解質，使電解精煉槽具備了啟動條件；此外，本發明在焙燒過程中在陰極導杆與陰極鋼梁之間採用軟導線連接、並用分流器連接在陰極母線和陽極母線之間，這樣可以有效地調控焙燒期間的溫升速率和解決陰極電流分布不均勻的問題；此外，採用特製的焙燒專用陰極，解決了焙燒發熱面積不夠的問題；另外，在採用溼法啟動方式對電解精煉槽進行啟動作業時，先注入液體電解質，這樣可以達到利用高熔點的電解質修補焙燒過程中產生的槽內襯缺陷的目的，以進一步延長電解精煉槽的壽命。因此，本發明與現有技術相比，本發明不僅具有啟動衝擊電壓較低、對電解精煉槽損傷較少、從而延長了電解精煉槽壽命的優點，而且還具有操作簡便易行的優點。
具體實施例方式
具體實施例方式先將電解精煉槽的槽膛清理乾淨，並讓其自然乾燥5天以上，然後在每一電極的正投影下鋪設一層採用石墨粉和煅後焦原料混合而成的混合料，混合料的鋪設高度為15mm，混合料中石墨粉與煅後焦的體積比為石墨粉體積∶煅後焦體積＝4倍，並且將混合料的粒度製作為5mm左右即可，將電解精煉槽上的每個卡固陰極導杆在陰極鋼梁上的卡具鬆開，並將其陰極電極的截面形狀製作為長方形，使每個陰極電極靠自身的自重壓在混合料上，並用軟導線將每個陰極導杆與陰極鋼梁連接，用1噸左右的電解質塊在電解精煉槽四周靠近其鎂磚層砌築一層電解質塊層，砌築完成後，用500公斤左右的電解質粉鋪撒在電解質塊與電解精煉槽的鎂磚層之間和鋪撒在電極間的空隙處以及將每個陰極都覆蓋上，為了防止陰極氧化，可在陰極上覆蓋一層石棉板，在電解精煉槽四角和其大面中央預埋上6隻測溫用的熱電偶後蓋好槽蓋板，用一個常規的分流器連接在陰極母線與陽極母線之間後，即可對電解精煉槽進行通電，通電半小時起，每小時測量一次分流器兩端的電壓降，當分流器兩端的電壓降穩定不變後，即可將分流器從陰極和陽極之間拆除，當電解精煉槽的焙燒溫度都均勻達到750℃時，即可將連接在陰極導杆與陰極鋼梁上的軟導線拆除，同時將陰極導杆用卡具卡固在陰極鋼梁上，將覆蓋在陰極上的石棉板拆除後即可開始啟動；啟動時，通過溜槽往電解精煉槽內先注入溫度在800℃以上的電解質液3.5噸，在注入電解質液時，緩慢地提升陰極電極，使陰極電極浸入深度保持在5cm左右，當電解精煉槽內的電解質溫度在800℃以上時，可以將陰極電極更換成截面形狀為圓形的石墨陰極電極，然後將電解精煉槽內電解質液表面碳渣打撈乾淨，在加料口處利用溜槽往電解精煉槽內注入溫度在800℃以上的陽極合金液9.5噸，在注入陽極合金液時，緩慢地提升陰極電極，使陰極電極浸入深度保持在5cm左右，在注入完陽極合金液24小時後，當電解精煉槽的工作電壓穩定時，即可通過溜槽注入陰極鋁液1.5噸，在注入陰極鋁液的過程中，緩慢地提升陰極電極，使陰極電極浸入深度保持在40mm以上，在陰極鋁液注入結束後，將陰極電極浸入深度控制在45mm～60mm的範圍即可完成啟動過程。
權利要求
1.一種電解精煉槽混合料焙燒啟動方法，其特徵在於先在每一電極的正投影下鋪設一層採用石墨粉和煅後焦原料混合而成的混合料，並使每個陰極電極靠自身的自重壓在混合料上，用軟導線將每個陰極導杆與陰極鋼梁連接，在電解精煉槽四周靠近其鎂磚層砌築一層電解質塊層，並在電解質塊與電解精煉槽的鎂磚層之間鋪撒電解質粉，在電極間的空隙處也鋪撒電解質粉，然後用電解質粉將每個陰極都覆蓋後，再在其上覆蓋一層石棉板，在陰極母線與陽極母線之間連接上可以分流一部分電流的分流器後即對電解精煉槽進行通電，當分流器兩端的電壓降穩定不變後，即可將分流器從陰極和陽極之間拆除，當電解精煉槽的焙燒溫度都均勻達到750℃時，即可將連接在陰極導杆與陰極鋼梁上的軟導線拆除，同時將陰極導杆用卡具卡固在陰極鋼梁上，將覆蓋在陰極上的石棉板拆除後即可通過溜槽往電解精煉槽內注入溫度在800℃以上的電解質液，當電解精煉槽內的電解質溫度在800℃以上時，可以更換石墨陰極電極，然後在加料口處利用溜槽往電解精煉槽內注入溫度在800℃以上的陽極合金液，當電解精煉槽的工作電壓穩定時，即可通過溜槽向電解精煉槽內注入陰極鋁液。
2.根據權利要求1所述的電解精煉槽混合料焙燒啟動方法，其特徵在於混合料中石墨粉與煅後焦的體積比為石墨粉體積∶煅後焦體積＝2～6倍，並且混合料的粒度為3～8mm。
3.根據權利要求1所述的電解精煉槽混合料焙燒啟動方法，其特徵在於在對電解精煉槽焙燒啟動開始時所使用的陰極電極的截面形狀為長方形，在更換石墨陰極電極時，更換後的石墨陰極電極的截面形狀為圓形。
全文摘要
本發明公開了一種電解精煉槽混合料焙燒啟動方法，它在每一電極的正投影下鋪設一層採用石墨粉和煅後焦原料混合而成的混合料，使陰極電極靠自身的自重壓在混合料上，用軟導線將陰極導杆與陰極鋼梁連接，在陰極母線與陽極母線之間連接上可以分流電流的分流器後即對電解精煉槽進行通電，使溫度達到750℃時，拆除軟導線，同時將陰極導杆用卡具卡固在陰極鋼梁上，即可注入溫度在800℃以上的電解質液，然後注入溫度在800℃以上的陽極合金液，當電解精煉槽的工作電壓穩定時，即可通過溜槽向電解精煉槽內注入陰極鋁液。本發明具有啟動衝擊電壓較低、對電解精煉槽損傷較少、電解精煉槽壽命長、操作簡便易行的優點。
文檔編號C25C3/06GK1467308SQ0313516
公開日2004年1月14日 申請日期2003年6月5日 優先權日2003年6月5日
發明者冷正旭, 龔春雷, 謝青松, 高淑蘭, 項陽, 劉鋼, 黎雲, 甘霖, 餘利華, 劉建剛, 陳玉銘, 陳智娟 申請人:中國鋁業股份有限公司