張孝強

（中國鋁業(yè)貴州分公司，貴州 貴陽 550014）

我公司從2009年2月份起，逐漸開始投入異型陰極槽的生產(chǎn)，槽況運行基本穩(wěn)定。目前已經(jīng)取得了一定的進展和廣泛的推廣應用。結(jié)合160kA異型陰極電解槽的生產(chǎn)實踐，對異型電解槽從掛極、裝爐、焙燒、啟動到后期管理的各個環(huán)節(jié)應注意的問題進行總結(jié)，有利于異型陰極電解槽的更好發(fā)展。

1 異型陰極電解槽的混合料焙燒啟動

1.1 混合料的鋪設掛極

用粒度在5mm以下的煅后焦與石墨粉按體積比6：4的比例進行充分混合，在陰極凸臺之間的陰極表面放上鋪設混合料3cm，在陰極凸臺上放上鋪設石墨粉1cm。掛極時應根據(jù)陽極開槽深度調(diào)整混合料的鋪設厚度，并觀察陽極兩端水平情況，確保陽極水平接觸混合料。

1.2 混合料焙燒裝爐

在側(cè)部人造伸腿上均勻撒上0.3噸冰晶石和0.3噸氟化鈣，然后在人造伸腿處堆砌5噸電解質(zhì)塊，邊部加工面和陽極上均勻地鋪設上2噸冰晶石，均勻撒上1噸堿，陽極上加保溫料進行保溫，均勻覆蓋陽極、邊部加工面等。態(tài)，使爐內(nèi)部分原料（冰晶石等）熔化，具備啟動條件。

1.4.1 通電焙燒

在確認準備完成后，現(xiàn)場聯(lián)系通電，通電2小時后，測量一次陰極電流分布、陰極鋼棒溫度和爐底鋼板溫度，以后每天測一次陰極電流分布、陰極鋼棒溫度和爐底鋼板溫度。焙燒期間每兩小時測量一次焙燒溫度、記錄一次槽電壓和測量一次軟連接的軟帶溫度；每班測量一次陽極電流分布，特殊情況追加測量次數(shù)。焙燒期間溫度控制見表1。

1.4.2 異型陰極電解槽的啟動

在確認焙燒溫度達到850℃以上后，準備灌入12t電解質(zhì)。先緊上陽極卡具，利用溜槽先灌入一包電解質(zhì)，電壓控制＜4v，然后拆除軟連接。再灌入2包電解質(zhì)，上抬陽極到效應狀態(tài)，使效應電壓保持在15v～20v，陽極效應期間，用鋁耙將電解槽邊部的冰晶石推入槽內(nèi)，根據(jù)需要補充冰晶石或電解質(zhì)塊和堿，槽內(nèi)四角冰晶石等物料已基本熔化，人工熄滅效應，電壓控制在7伏～8伏，在啟動后的24小時內(nèi)，每1小時降一次電壓（見圖1，每次降電壓約80mv），電壓調(diào)整到24小時后的5伏～6伏。

表1 焙燒期間焙燒溫度控制表

1.3 安裝分流片和軟連接

分流片安裝采用立柱分流，將分流片的兩端安裝在立柱母線和短路母線上，安裝時，每組分流片兩端的連接必須緊固；軟連接安裝是將軟連接的兩端分別與鋁導桿和陽極水平母線連接。安裝時注意軟連接與母線、導桿的接觸面必須打磨清理干凈并連接緊固。

1.4 通電焙燒、啟動

國內(nèi)外大型預焙槽普遍采用焦粒焙燒，濕法啟動工藝，焙燒時間為96h，將爐膛溫度逐步提升到啟動需要的高溫狀

圖1 從啟動開始至RC接通前的電壓控制曲線

24小時后進行灌鋁作業(yè)。準備6.0噸～7.0噸液體鋁分兩次灌入，灌鋁時有專人抬陽極，電壓應比灌鋁前高0.3v，鋁灌完成后，每小時手動降電壓1個回轉(zhuǎn)計讀數(shù)，在24個小時內(nèi)降至4.5伏，接通RC控制和氧化鋁模糊控制。

2 混合料焙燒啟動的優(yōu)點

混合料焙燒啟動能克服鋁液焙燒啟動對大型電解槽壽命的不利影響，根據(jù)混合料焙燒啟動統(tǒng)計圖（見圖2）可以看出：①陰極和陽極炭塊從常溫下逐漸升高預熱，避免了電解槽在冷態(tài)下灌入高溫鋁液時的強烈熱沖擊；②混合料保護了陰極表面不被氧化；③啟動時陰極先與電解質(zhì)接觸，在焙燒過程中產(chǎn)生缺陷和小裂紋被電解質(zhì)填充，啟動時的電解質(zhì)又是2.8以上的高分子比，電解質(zhì)將有效的阻止正常生產(chǎn)過程中鋁液的滲透，對陰極炭塊起到保護作用，對延長電解槽壽命也產(chǎn)生有利影響。④具有焙燒時間短，效率高，可以降低預熱電耗，增加槽晝夜等優(yōu)點。

圖2 混合料焙燒啟動生產(chǎn)情況統(tǒng)計圖

3 工藝技術參數(shù)管理

3.1 非正常管理期技術參數(shù)

在鋁電解槽生產(chǎn)中，通常把電解槽啟動后到轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)這段時間的管理稱為非正常管理期。為了盡快建立規(guī)整爐膛，異型陰極電解槽啟動后電壓下放的速度比普通電解槽要快，異型陰極電解槽與普通電解槽啟動后前3個月的技術參數(shù)比較見表2。

表2 非正常管理期異型陰極電解槽與普通電解槽技術參數(shù)比較

3.2 過渡期和正常管理

通過一段時間的不斷摸索和實踐，異型陰極電解槽與普通電解槽過渡期和正常生產(chǎn)管理期的技術參數(shù)比較,由于異型陰極電解槽的工藝技術參數(shù)設定電壓和鋁液水平較低，但生產(chǎn)運行基本穩(wěn)定。

4 結(jié)語

（1）采用異形陽極混合料焙燒啟動異型陰極結(jié)構(gòu)電解槽，成功解決了電解槽早期破損問題。

（2）采用異形陽極混合料焙燒啟動的掛極、裝爐、焙燒升溫過程管理是獲得成功的關鍵。

（3）要取得好的生產(chǎn)節(jié)能效果，還需繼續(xù)改進異型陰極槽的啟動方法與操作方法，如通過調(diào)整混合料的比例，縮短焙燒周期等，探索新的控制思路，使異型陰極結(jié)構(gòu)電解槽有更大節(jié)能空間。