[發(fā)明專利]電解槽環(huán)流焙燒方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910094458.7
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN101550563A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田永;張春生;蘇其軍;趙曉松;馬驊勇;秦雪云;楊萬章;楊金星;邢大慶
• 申請（專利權(quán)）人: 云南云鋁潤鑫鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: C25C3/06
• 分類號: C25C3/06
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐玲菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電解槽焙燒方法，尤其是一種對電解槽進(jìn)行焙燒預(yù)熱的方法，屬于電解技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

隨著電解鋁企業(yè)的規(guī)?；?、大型化、自動化生產(chǎn)發(fā)展，以及重視環(huán)境保護(hù)，提高行產(chǎn)效率，降低能耗，延長設(shè)備使用壽命等措施的推進(jìn)，對鋁電解工藝技術(shù)提出了更新、更高的要求。目前，鋁電解生產(chǎn)過程包括鋁電解槽的焙燒預(yù)熱，啟動、控制電解生產(chǎn)等等，其中焙燒預(yù)熱是鋁電解生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它通過焙燒加熱升溫，烘干電解槽陰極內(nèi)襯，使焙燒溫度接近或達(dá)到正常生產(chǎn)溫度，防止內(nèi)襯中的水份及灰份在高溫下快速排出而使內(nèi)襯造成漏洞或裂紋；提高陰極和陽極溫度，防止陰極工作面因溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力而損傷陰極炭塊；使陰極炭塊間的底糊燒結(jié)焦化，以粘接陰極炭塊和側(cè)部炭塊使之構(gòu)成一個整體；為啟動電解生產(chǎn)創(chuàng)造良好的工作條件。因此，焙燒預(yù)熱效果的好壞直接影響到啟動效果的好壞，而啟動效果不但影響電解槽的生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定性及生產(chǎn)指標(biāo)，而且在很大程度上影響到電解槽的使用壽命、勞動強(qiáng)度及對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

目前，電解槽常用的焙燒預(yù)熱方法有鋁液焙燒法、焦粒焙燒法、石墨粉焙燒法、燃?xì)獗簾ㄒ约肮腆w鋁焙燒法。其中鋁液焙燒法及固體鋁焙燒法已逐漸被國內(nèi)外淘汰，石墨粉預(yù)熱法應(yīng)用并不廣泛，燃?xì)獗簾夹g(shù)仍不成熟。焦粒焙燒法是目前普遍采用的一種焙燒預(yù)熱方法，它包括裝槽步驟、通電焙燒步驟，使電解槽焙燒升溫至電解生產(chǎn)工藝要求的溫度。在裝槽步驟中，首先沿人造伸腿鋪一層氟化鈣，然后在陰極表面及四周裝普通冰晶石，之后再用高分子冰晶石或純堿與冰晶石的混合物裝滿整個電解槽空腔。采用這種裝爐方式預(yù)熱時，由于焙燒槽內(nèi)裝滿了物料，局部產(chǎn)生的高溫?zé)o法及時進(jìn)行傳導(dǎo)，從而在預(yù)熱過程中常因陰極炭塊溫度梯度大而導(dǎo)致局部過燒、欠燒或局部富集鈉等問題，難于進(jìn)行焙燒預(yù)熱，從而影響電解槽的正常啟動及生產(chǎn)，同時大量消耗有限資源冰晶石，導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提高電解槽焙燒效果，提高能量利用率，縮短焙燒時間，利用電解質(zhì)塊替代冰晶石，大幅度降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明提供一種電解槽環(huán)流焙燒方法。

本發(fā)明通過下列技術(shù)方案完成：一種電解槽環(huán)流焙燒方法，包括裝槽、通電焙燒步驟，其特征在于具體經(jīng)過下列步驟：

A、在陰極炭塊表面鋪設(shè)發(fā)熱介質(zhì)層后，安裝陽極，并保持陽極與發(fā)熱介質(zhì)層的接觸；

B、在陽極之間的縫隙頂部、中縫頂部以及邊部頂部鋪設(shè)耐高溫的絕緣隔熱層，以利用高溫?zé)煔猸h(huán)流對整個陰極內(nèi)襯進(jìn)行均勻焙燒；

C、在耐高溫的絕緣隔熱層上鋪設(shè)電解質(zhì)粉末層；

D、按電流為20KA、80KA、160KA、200KA、240KA的漸進(jìn)方式通電，控制電壓低于4.5V，焙燒預(yù)熱至電解槽內(nèi)溫度達(dá)900～950℃，即啟動電解槽進(jìn)行啟動。

所述A步驟的發(fā)熱介質(zhì)層鋪設(shè)厚度為1.5～2.5cm，材料為焦粒層，或者石墨層，或者焦粒與石墨的混合層，或者鋁屑層，具體材料及厚度的選用視分流情況、陰極材質(zhì)以及通電情況而定。

所述A步驟中在安裝陽極炭塊的同時安裝小盒卡具，并使小盒卡具保持松開狀態(tài)。

所述B步驟的耐高溫的絕緣隔熱層的厚度設(shè)為0.5～1.5cm，材料為常規(guī)石棉板，或者硅酸鋁纖維板，具體材料及厚度的選用視分流情況、陰極材質(zhì)以及通電情況而定，并在其上預(yù)留觀察孔及排氣孔，以觀察槽內(nèi)焙燒情況，同時在排氣孔內(nèi)插入導(dǎo)氣管，用于排放煙氣，改善焙燒效果。

所述C步驟的電解質(zhì)粉末層厚度設(shè)為2～3cm，具體厚度以能防止空氣進(jìn)入焙燒槽為宜，電解質(zhì)粉末為市購的常規(guī)電解質(zhì)粉末，或者為電解生產(chǎn)中產(chǎn)生的電解質(zhì)粉末。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果：

(1)即裝槽時，在陽極縫之間、中縫之間及邊部空腔內(nèi)不裝任何物料，以全空腔方式進(jìn)行裝槽，使發(fā)熱介質(zhì)產(chǎn)生的熱量通過輻射、對流以及熱傳遞等多種傳熱方式對整個電解槽陰極內(nèi)襯進(jìn)行焙燒，焙燒期間產(chǎn)生的煙氣因壓力差而在槽體內(nèi)進(jìn)行環(huán)流，確保陰極內(nèi)襯各部位焙燒溫度均勻，對邊部扎糊能進(jìn)行充分焙燒，有效避免熱應(yīng)力集中及局部富集鈉的問題，同時焙燒期間陽極電流分布均勻，易于調(diào)節(jié)，可大幅度降低勞動強(qiáng)度，有利于提高焙燒槽各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。