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铝电解槽焙烧启动技术

发布时间:2021/8/2     新闻来源:上海西鼎铝业     点击量:Loading......

如何延长大型预焙铝电解槽的内衬寿命,是国内铝业界研究的重要课题,国内当前预焙铝电解槽内衬寿命比国外预焙铝电解槽内衬寿命要短2~3年,影响电解槽内衬寿命的因素很多,可分为设计、筑炉、材料、焙烧启动、生产管理五个方面,而其中焙烧方法的选择可以说是影响铝电解槽寿命的关键环节。 
如何延长大型预焙铝电解槽的内衬寿命,是国内铝业界研究的重要课题,国内当前预焙铝电解槽内衬寿命比国外预焙铝电解槽内衬寿命要短2~3年,影响电解槽内衬寿命的因素很多,可分为设计、筑炉、材料、焙烧启动、生产管理五个方面,而其中焙烧方法的选择可以说是影响铝电解槽寿命的关键环节。特别是焙烧预热启动,虽然这一过程仅仅几天,但对铝电解槽的使用寿命起着决定性的影响。 
2. 1 几种焙烧启动电解槽技术比较 
国内、外大型预焙铝电解槽焙烧启动广泛采用的是槽内衬预热焙烧启动方法,具体方法有铝液焙烧启动、焦粒焙烧启动、石墨焙烧启动、气体焙烧启动四种技术方法。 
  90年代末,国内预焙槽焙烧启动投产较为普遍采用的是传统的铝液焙烧技术方法,其最大优点是操作简单,后期温度上升均匀,控制方便。近几年,随着国内第三次铝电解的建设高潮,并且向电解槽大型化(200kA至300kA)发展。目前国内各厂家几乎全是采用焦粒焙烧预热启动。据了解贵阳铝镁没计院和贵州铝厂共同研究开发出了一种新的焙烧启动方法,这种方法已在贵铝230kA槽上应用,各项技术指标大大好于上述四种方法,其具体技术方法是使用一种混合料。目前该技术正在申报专利。 
2. 2 预焙铝电解槽预热焙烧的三个升温阶段的控制 
2. 1. 1 低温预热阶段 
槽内衬平均温度控制约在200’C范围以下,这段时间控制温度的主要目的是排除槽内衬材料中的水分,同时缓解焙烧启动初期阴极碳块、扎糊、阴极钢棒、槽壳之间的热膨胀变形速度,减少由于各种材料热膨胀系数的不同,它所造成的内衬热应力的破损作用,尤其是在200℃温度以下,阴极钢棒的可朔性很小,而热膨胀系数大约是阴极碳块的3~4倍,控制好温度的上升速度,将会避免造成阴极碳块的早期裂纹,在这段时间中升温速度一般应控制在每小时5℃左右较好。 
2. 2. 2 中温焙烧阶段 
在这期间温度控制约在200℃~600℃范围之间,其目的是排出内衬材料中的挥发分和结晶水,此时阴极钢棒已由热膨胀变形转变为蠕动变形(钢的屈服点为200℃),可朔性增大,这段时间的主要任务是焙烧阴极间缝和槽周边缝的扎固的糊料,从而提高扎固糊料与阴极碳块的粘结性能,在这段时间中升温速度可达到每小时10~20℃。 
2. 2.3 高温焦化阶段 
温度在600℃左右范围,这段时间为高温焙烧侧部内衬,其温度控制的目的是使阴极碳块与扎固糊料充分粘结和焦化为一个整休,达到正常生产的条件,在这段时间需要注意的是在温度达到500℃以后,扎固糊料由于焦化使其自由膨胀变形而转化为收缩变形,这时阴极碳块仍保持在膨胀变形之中,因此,槽周边扎固糊自身将会产生一定的收缩裂纹,所以,要及时控制好升温速度。