卞金濤 髙希柱 李景坤 張海軍

摘 要：新型結(jié)構(gòu)電解槽陰極結(jié)構(gòu)明顯不同于普通電解槽，針對(duì)新型結(jié)構(gòu)電解槽特點(diǎn)，文章介紹了新型結(jié)構(gòu)電解槽鋪焦、焙燒、啟動(dòng)的方法及電解槽啟動(dòng)初期電壓調(diào)整和操作方面的情況。

關(guān)鍵詞：鋁電解槽；焙燒；啟動(dòng)；方法

前言

鋁電解槽的焙燒方法目前一般分為焦粒焙燒、鋁液焙燒、燃?xì)獗簾悺Ｆ渲?，焦粒焙燒為大型預(yù)焙陽極電解槽普遍采用的方法。但是隨著鋁電解技術(shù)的不斷發(fā)展，新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽不斷涌現(xiàn)。采用新型陰極后，電解槽的陰極不在同一個(gè)平面上，各種陰極結(jié)構(gòu)也不盡相同，焙燒啟動(dòng)方法必須在原傳統(tǒng)焙燒方法的基礎(chǔ)上改進(jìn)，為此摸索試驗(yàn)出一套適宜的焙燒啟動(dòng)工藝勢(shì)在必行。

我們根據(jù)新型陰極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合以前的焙燒啟動(dòng)方案，制定了一套適合的焙燒啟動(dòng)方案——兩級(jí)分流焦粒焙燒空腔裝爐灌電解質(zhì)濕法啟動(dòng)工藝。

1 生產(chǎn)實(shí)踐

1.1 鋪設(shè)焦粒掛陽極方法

對(duì)于電解槽陰極表面凸起之間的凹槽，我們采用了裝填電解質(zhì)碎塊的方法，表面填平至與陰極炭塊凸臺(tái)頂面齊平。采用篩板法鋪設(shè)焦粒錐，落下陽極壓實(shí)。相對(duì)于采用焦?；蜿枠O碎塊填充凹槽的做法，本方法在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的炭渣量大大減少。相對(duì)于刮板法鋪設(shè)凸臺(tái)上焦粒層的做法，本方法使得陽極與焦粒接觸更加充分均勻，保證了各組陽極電流的均勻分布。（見圖1、圖2）

1.2 兩級(jí)分流焙燒

由于陰極僅凸臺(tái)與陽極通過焦粒層接觸，接觸面積減少為普通槽的二分之一，因此在以往采用的槽內(nèi)分流的基礎(chǔ)上，我們?cè)鲈O(shè)一套槽間分流裝置。原槽內(nèi)分流是采用在同一臺(tái)槽的每組陽極鋼爪與陰極鋼棒端頭之間焊接鐵質(zhì)分流片，我們?cè)诒Ａ粼摲至髌幕A(chǔ)上，專門設(shè)計(jì)制作了槽間分流器，安裝在通電焙燒槽的B面陽極母線與下一臺(tái)相鄰槽的立柱母線之間。兩級(jí)分流加大了分流量，在電解槽通電之后，沖擊電壓控制在4V之內(nèi)，降低了瞬間巨大電流對(duì)陰極炭塊凸臺(tái)的沖擊，使之得到保護(hù)。

1.3 濕法無效應(yīng)啟動(dòng)

鋪焦掛極之后，裝爐采取空腔裝爐的方式，啟動(dòng)采用灌電解質(zhì)濕法無效應(yīng)啟動(dòng)方案。這種方案保證了焙燒溫度均勻，啟動(dòng)過程安全平穩(wěn)。（見圖3）

1.4 啟動(dòng)后期技術(shù)條件管理方案的制定

電解槽啟動(dòng)完畢至轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)之間的過程，稱為啟動(dòng)后期。由于陰極炭塊結(jié)構(gòu)改變，陰極內(nèi)襯保溫結(jié)構(gòu)改變，因此啟動(dòng)后期的技術(shù)條件保持必須采取新的方法。

（1）電壓的下調(diào)。由于新啟動(dòng)的電解槽其極距、電解質(zhì)成分等與正常生產(chǎn)的電解槽不同，因此新啟動(dòng)后電解槽的電壓高于正常生產(chǎn)的電解槽。由于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽內(nèi)襯保溫的加強(qiáng)，使得散熱減少，因此要相應(yīng)降低電解槽的熱收入。因此，相對(duì)于普通電解槽，新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽啟動(dòng)后降低電壓的幅度與進(jìn)度需重新制定。（2）出鋁量的控制。新啟動(dòng)電解槽出鋁量的下達(dá)，按照槽溫要求范圍、實(shí)際發(fā)生的鋁氧量（氧化鋁消耗量）、鋁水平變化情況三者結(jié)合進(jìn)行制定。

1.5 正常生產(chǎn)期工藝技術(shù)條件保持與操作方法改進(jìn)

由于新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的陰極炭塊結(jié)構(gòu)、內(nèi)襯保溫結(jié)構(gòu)均發(fā)生了變化，因此其正常生產(chǎn)期間的工藝技術(shù)條件參數(shù)、操作方法均須重新制定。（1）電流效率提高帶來產(chǎn)鋁量的增加，并且為降低槽電壓創(chuàng)造了條件；（2）保溫的加強(qiáng)使電解槽的熱損失減少，也為降低槽電壓創(chuàng)造了條件；（3）鋁水平的控制與陰極凸臺(tái)關(guān)系密切，臺(tái)上鋁水平過高，阻流效果減弱；臺(tái)上鋁水平過低，會(huì)使凸臺(tái)壽命降低。按照新型陰極電解槽的工作原理，控制凸臺(tái)上鋁水平在7～9cm。（4）陰極凸臺(tái)之間凹槽的存在，要求日常換極時(shí)精心操作，避免落入槽內(nèi)物料填充凹槽，否則不但失去了原有效果，而且會(huì)導(dǎo)致爐底壓降升高。另外，換極時(shí)要使用專用工具清理凹槽內(nèi)部物料。

2 結(jié)束語

（1）本工藝采用的鋪焦掛機(jī)方案在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的炭渣量大大減少，并且使陽極與焦粒接觸更加充分均勻，保證了各組陽極電流的均勻分布；（2）本工藝采用的焙燒啟動(dòng)方法焙燒溫度均勻，啟動(dòng)過程安全平穩(wěn)。（3）本工藝采用的后期管理方案能使新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽盡快轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)低能耗生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]邱竹賢.預(yù)焙槽煉鋁[M].第三版.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.