350 kA異型陰極預焙電解槽的工藝控制

常玉杰,田志剛,白文波

(中電投 寧夏能源鋁業(yè)公司股份分公司,寧夏 青銅峽 751603)

350 kA異型陰極預焙電解槽的工藝控制

常玉杰,田志剛,白文波

(中電投 寧夏能源鋁業(yè)公司股份分公司,寧夏 青銅峽 751603)

對 350 kA異型陰極預焙電解槽焙燒啟動做了簡單介紹,總結了大型異型陰極預焙電解槽啟動后期技術條件工藝控制.

近年來,國內已有部分鋁廠對異型陰極電解槽的生產(chǎn)有所探討和研究.但是從該種槽型的設計到生產(chǎn)全過程還沒有很成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗和管理模式,因而對大型預焙異型陰極電解槽生產(chǎn)工藝和管理提出了更新的要求.尤其是如何與生產(chǎn)實踐相結合的、深入研究掌握大型預焙異型陰極電解槽焙燒啟動及初期工藝控制管理技術,建立更為規(guī)范、合理、可靠的過程控制,使其在最短的時間內,能順利進入最佳的生產(chǎn)工藝狀態(tài),以體現(xiàn)大型預焙異型陰極電解槽高效、節(jié)能、低耗、環(huán)保及管理科學化、現(xiàn)代化的綜合效果,已成為中國鋁電解技術的一項重要任務.本文對我廠三臺 350kA預焙異形陰極試驗槽焙燒、啟動進行介紹,并對后期生產(chǎn)管理進行總結.

1 試驗槽焙燒啟動

試驗槽焙燒分火焰焙燒、鋁液焙燒二階段[1]進行.火焰焙燒階段主要是排出碳素材料吸附水和化合水以及扎糊中的瀝青揮發(fā)份.焙燒時間控制在 32 h,焙燒溫度超過 700℃時,粘結劑的焦化過程基本完成,即可熄滅火焰,燃氣焙燒階段完成.鋁液焙燒階段是在燃氣焙燒作業(yè)完畢后立即向槽內灌入 15 t鋁液,并下降陽極,陽極底掌距離凸臺上表面 3 cm,二次裝爐后通電焙燒.待焙燒溫度達到 930～950℃灌液體電解質啟動.

2 試驗槽后期管理工藝

嚴格按照試驗槽技術方案技術條件 [2]保持,將啟動后電解槽平穩(wěn)過渡到正常生產(chǎn),使其達到正常生產(chǎn)技術條件.

2.1 技術條件保持情況

(1)電壓控制

(2)電解質溫度控制

(3)鋁水平控制

(4)電解質控制

(5)分子比控制

(6)噪聲控制

2.2 生產(chǎn)運行狀況

前期嚴格按照異型陰極槽后期工藝技術管理方案進行降電壓、規(guī)整爐膛工作,將電壓降至目標電壓 3.8 V,鋁水平控制在 200～220 mm,電解質溫度 970～980℃,經(jīng)過一段時間的保持,電解槽穩(wěn)定性變差,隨后將設定電壓提至 3.88 V,電解槽穩(wěn)定性有所好轉,通過進一步探索規(guī)范、匹配各項技術條件,分別將三臺異型陰極電解槽電壓保持到 3.88 V,電解質溫度控制在 970℃左右,電解質水平 180～200 mm,鋁水平 160～180 mm,分子比在 2.75以上,日噪聲值 30 mV以下.

3 效果對比

三臺異型陰極電解槽后期管理中電壓保持到3.88 V,與同期啟動的正常生產(chǎn)電解槽電壓相比低 200 mV左右,交流電單耗低 811 kW·h/t-Al,見表1.

表1 異型陰極電解槽與正常電解槽比較

4 問題探討

4.1 槽電壓的探索

通過對異型陰極試驗槽生產(chǎn)實踐控制,電壓有計劃穩(wěn)步降至目標電壓 3.8 V保持,但是電解槽噪聲值升高,為了穩(wěn)定槽況,被迫將電壓返提至3.88 V.在經(jīng)過各項技術條件匹配探索后,大型異型陰極電解槽電壓穩(wěn)定在 3.88 V,槽況穩(wěn)定.

4.2 鋁水平高度的探索

啟動后期按照異型陰極試驗槽后期管理技術方案,鋁水平 20 cm以上開始出鋁,由于前期電解槽穩(wěn)定性較差,通過提電壓,減少出鋁量來增強電解槽的穩(wěn)定性,但隨之氧化鋁投入量持續(xù)增大,電解槽冷行程態(tài)勢較為明顯,通過偏大出鋁任務進行調整,一段時間后鋁水平下降至 160～180 mm,電解槽穩(wěn)定性明顯增強.

5 結 語

通過對 350 kA異型陰極試驗槽啟動后期工藝實踐管理,異型陰極試驗槽在節(jié)能降耗方面具有獨特的優(yōu)勢,與同期啟動的正常生產(chǎn)槽后期管理過程相比,交流電耗降低了 811 kW·h/t-Al;同時優(yōu)化生產(chǎn)工藝管理,探索出較為合適的技術條件:電壓保持在 3.88 V,電解質溫度 970℃左右,鋁水平 160～180 mm,電解質水平 180～200 mm.

A

1671-6620(2010)S1-0039-02