孫曉燦

(河南中孚鋁業(yè)公司 動(dòng)力二分廠(chǎng)，河南 鞏義 451200)

原鋁質(zhì)量是鋁電解生產(chǎn)的中間產(chǎn)品，其質(zhì)量的高低直接影響著終端產(chǎn)品——鋁錠及鋁合金產(chǎn)品的品位，也直接影響著銷(xiāo)售價(jià)格。為了提高鋁電解企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，必須切實(shí)提高原鋁質(zhì)量。本文從源頭上分析了影響原鋁質(zhì)量的因素，并結(jié)合中孚320kA預(yù)焙槽的生產(chǎn)實(shí)踐，提出了提高原鋁質(zhì)量的切實(shí)可行的措施。

1 鋁錠的質(zhì)量品級(jí)劃分

鋁錠質(zhì)量通常按原鋁中金屬雜質(zhì)的含量來(lái)評(píng)定，原鋁中有20多種金屬雜質(zhì)，其中最主要的有鐵、硅、銅等，此外還有多種非金屬雜質(zhì)，如:氫、氧化鋁、碳化鋁等。

2 原鋁中各種雜質(zhì)的來(lái)源

2.1 雜質(zhì)鐵和硅

2.1.1 雜質(zhì)鐵和硅主要來(lái)源于原材料中，如氧化鋁、碳陽(yáng)極、冰晶石、氟化鋁、氟化鎂等其中的氧化硅、氧化鐵被鋁液還原進(jìn)入鋁液中。

2.1.2 雜質(zhì)鐵和硅還來(lái)源于生產(chǎn)中操作用鐵工具融化進(jìn)入原鋁中。如:大鉤、大耙、漏勺、釬子、出鋁管，以及中間下料打殼錘頭等鐵工具融化進(jìn)入鋁液中。

2.1.3 雜質(zhì)鐵還來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中因操作管理不當(dāng)引起陽(yáng)極化爪、化磷生鐵等。

2.1.4 因電解槽槽周內(nèi)襯和陰極內(nèi)襯破損，造成爐底鋼棒融化，其中的硅和鐵進(jìn)入鋁液。

2.1.5 雜質(zhì)鐵和硅還來(lái)源于電解車(chē)間清理槽周落地料和清理地溝料加入槽內(nèi)。

2.1.6 雜質(zhì)鐵和硅還來(lái)源于清理出鋁抬包電解質(zhì)而帶一部分鐵、硅雜質(zhì)。

2.1.7 雜質(zhì)鐵和硅還來(lái)源于氧化鋁濃相輸送時(shí)管道磨損所帶來(lái)的一部分鐵進(jìn)入原鋁。

2.2 其它雜質(zhì)

2.2.1 槽溫高時(shí)陰極副反應(yīng)析出的鈉有一部分進(jìn)入原鋁。

2.2.2 原料中的銅、鎂、鋅、鈣、被還原進(jìn)入原鋁。

2.2.3 電解反應(yīng)生成非金屬雜質(zhì)如氫、氧、炭等進(jìn)入原鋁。

3 提高原鋁質(zhì)量的措施

3.1 提高原鋁質(zhì)量，首先應(yīng)把好電解槽制作安裝質(zhì)量關(guān)、內(nèi)襯材料質(zhì)量關(guān)和內(nèi)襯砌筑質(zhì)量關(guān)，有效延長(zhǎng)電解槽使用壽命，避免內(nèi)襯早期破損所造成陰極鋼棒熔化和筑爐材料中的鐵、硅離子被鋁還原而使雜質(zhì)進(jìn)入原鋁，導(dǎo)致原鋁質(zhì)量下降。中孚實(shí)業(yè)320kA電解系列設(shè)計(jì)了受力合理的“搖籃式”槽殼結(jié)構(gòu)，采用高質(zhì)量的內(nèi)襯材料如側(cè)部碳氮化硅復(fù)合塊、底部半石墨陰極碳?jí)K等，嚴(yán)把筑爐質(zhì)量關(guān)，使電解槽平均壽命達(dá)到1800天以上。

3.2 應(yīng)把好原材料質(zhì)量關(guān)，堅(jiān)持使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原材料，氧化鋁一級(jí)品率達(dá)到98%以上。冰晶石、氟化鋁、氟化鎂、氟化鈣、氟化鈉、碳酸鈉全部采用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)知名品牌的產(chǎn)品。

3.3 采用科學(xué)合理的預(yù)熱、啟動(dòng)方案。中孚實(shí)業(yè)320kA電解系列采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的焦粒預(yù)熱焙燒濕法啟動(dòng)方案，保證了電解槽內(nèi)襯均勻受熱和良好焦化，有利于形成堅(jiān)實(shí)規(guī)整的爐膛。

3.4 優(yōu)化電解生產(chǎn)工藝參數(shù)，保持電解槽長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4.1 中孚實(shí)業(yè)320kA電解系列在啟動(dòng)后期管理中堅(jiān)持“五高一低“:高槽溫、高槽電壓、高電解質(zhì)水平、高分子比、高效應(yīng)系數(shù)、低鋁水平，使電解槽形成高分子比的爐邦，有助于形成規(guī)整的爐膛內(nèi)型。

3.4.2 在電解槽進(jìn)入正常生產(chǎn)期后堅(jiān)持“五低一適宜”:低槽溫、低槽電壓、低分子比、低氧化鋁濃度、低效應(yīng)系數(shù)、適宜的電解水平和鋁水平。在保持電解槽熱平衡和物料平衡的前提下，采取較低的電解溫度，可有效延長(zhǎng)電解槽使用壽命，有利于保持規(guī)整的爐膛內(nèi)型，提高原鋁質(zhì)量。中孚實(shí)業(yè)320kA電解系列電解槽過(guò)熱度保持在10℃左右，爐幫厚度保持在7公分左右，電解溫度保持在935℃左右，槽壓管理保持在3.8V左右，分子比在2.4—2.5，效應(yīng)系數(shù)0.02，接近零效應(yīng)，防止效應(yīng)多而破壞槽膛內(nèi)型，使邊部結(jié)殼中的雜質(zhì)進(jìn)入原鋁;電解質(zhì)水平在19公分左右，防止電解質(zhì)水平過(guò)高造成浸泡即將更換的陽(yáng)極鋼爪，引起熔化;鋁水平26公分，有利于保持較好的爐膛。

3.5 提高工藝操作質(zhì)量

3.5.1 提高碳陽(yáng)極澆鑄質(zhì)量，優(yōu)化磷生鐵配比，保證澆鑄飽滿(mǎn)，無(wú)夾渣、氣孔，澆注后清理干凈碳碗周?chē)牧咨F片。

3.5.2 成品碳陽(yáng)極在運(yùn)輸過(guò)程中要平穩(wěn)駕駛，避免劇烈震動(dòng)和磕碰而造成活爪陽(yáng)極。

3.5.3 成品碳陽(yáng)極進(jìn)入電解車(chē)間后用糊狀氧化鋁制作鋼爪保護(hù)環(huán)，避免造成磷生鐵被電解質(zhì)融化。

3.5.4 提高陽(yáng)極更換質(zhì)量，準(zhǔn)確設(shè)置陽(yáng)極位置，避免因陽(yáng)極位置過(guò)高、過(guò)低出現(xiàn)電流偏流而熔化鋼爪，使熔化的鐵水進(jìn)入原鋁。

3.5.5 在陽(yáng)極更換和處理電解槽異常情況時(shí)，鐵工具如大鉤、釬子、大鉤、大耙、舀勺、漏勺等不能在液體電解質(zhì)或鋁液中浸泡太久，發(fā)紅變軟后應(yīng)立即更換或者放涼后再使用，防止鐵工具熔化而污染原鋁。

3.5.6 電解車(chē)間應(yīng)加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)打殼錘頭卡堵，陽(yáng)極脫落應(yīng)及時(shí)組織力量撈出，避免鐵的融化進(jìn)入原鋁中。

3.5.7 搞好電解廠(chǎng)房衛(wèi)生，門(mén)窗關(guān)閉嚴(yán)實(shí)，防止風(fēng)沙、灰塵進(jìn)入電解槽，影響原鋁質(zhì)量。槽周落地料、清理地溝料、清理抬包料分少量多次向槽內(nèi)添加，避免硅、鐵的大幅增加從而影響原鋁質(zhì)量。

3.5.8 凈化車(chē)間調(diào)整好載氟氧化鋁和新鮮氧化鋁配比工藝，避免鐵含量超標(biāo)。

3.5.9 抬包清理工在清理抬包內(nèi)電解質(zhì)時(shí)要用力均勻，防止損傷抬包內(nèi)襯，避免原鋁中硅含量增加。

3.5.10 鑄造車(chē)間入鋁工應(yīng)把抬包內(nèi)的原鋁倒干凈，防止清包時(shí)多次粘接抬包包底，造成損傷包底內(nèi)襯，避免原鋁中硅含量增加。

3.5.11 供電車(chē)間保證供應(yīng)平穩(wěn)的直流電，避免電流波動(dòng)引起電解槽電流密度變化過(guò)大，造成陽(yáng)極和陰極的破損帶來(lái)原鋁中硅、鐵含量的增加。

4 結(jié)束語(yǔ)

提高原鋁質(zhì)量，需要各相關(guān)部門(mén)高度重視，通力合作，執(zhí)行到位，加強(qiáng)工藝技術(shù)管理，提高各工藝操作質(zhì)量，進(jìn)行精細(xì)化管理，才能切實(shí)提高原鋁質(zhì)量。