鋁用陽(yáng)極連續(xù)混捏成型系統(tǒng)工藝分析及建議

耿少會(huì)

摘 要：在我國(guó)電解鋁用預(yù)焙陽(yáng)極制造中主要存在兩種混捏技術(shù)，一種是間斷性的混捏技術(shù)，混捏方式為不連續(xù)或者是具有半連續(xù)性，另一種是以國(guó)外為代表的連續(xù)性混捏方式。就目前大型制造工業(yè)來(lái)說(shuō)，全自動(dòng)控制連續(xù)混捏技術(shù)更適用于現(xiàn)代大型電解鋁配套碳素工業(yè)中。基于此，本文首先對(duì)預(yù)焙陽(yáng)極的質(zhì)量對(duì)鋁電解的影響進(jìn)行分析，其次對(duì)鋁用陽(yáng)極連續(xù)混捏技術(shù)及其振動(dòng)成型工藝進(jìn)行研究，同時(shí)闡述導(dǎo)熱油的工藝流程，并提出相應(yīng)建議。

關(guān)鍵詞：鋁用陽(yáng)極;連續(xù)混捏成型;工藝分析

由于當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需要，大部分大型鋁廠采用的是預(yù)備陽(yáng)極電解槽進(jìn)行鋁電解。目前越來(lái)越多的設(shè)備和先進(jìn)的工藝流程運(yùn)用到預(yù)焙槽電解鋁廠中，但對(duì)陽(yáng)極的整體的質(zhì)量要求更高。影響陽(yáng)極的質(zhì)量因素比較多，其中重要的一點(diǎn)便是在混捏過(guò)程中，能否持續(xù)供熱并且保證穩(wěn)定供熱是連續(xù)混捏質(zhì)量提高的重要因素，同時(shí)對(duì)于生塊的質(zhì)量和產(chǎn)量也有重要的影響[1]。因此有必要對(duì)鋁用陽(yáng)極連續(xù)混捏成型工藝技術(shù)和流程進(jìn)行分析研究，并對(duì)在連續(xù)混捏過(guò)程中的導(dǎo)熱油的供熱的流程展開(kāi)研究，以此為我國(guó)鋁廠在實(shí)際應(yīng)用中提供參考依據(jù)。

一、B&P連續(xù)混捏以及振動(dòng)成型工藝流程分析研究

煅燒焦、殘極、生碎首先需要進(jìn)行破碎處理，后對(duì)其有效篩選分類(lèi)，并進(jìn)行磨粉工作通過(guò)輸送使其到達(dá)相應(yīng)的配料倉(cāng)。另外在配料使用過(guò)程中好需要加入改質(zhì)的液體瀝青，并將其存儲(chǔ)在一定的容器內(nèi)。陽(yáng)極長(zhǎng)包容易影響電流的分布，很大程度上降低了鋁產(chǎn)量，而出現(xiàn)這一問(wèn)題的主要原因是在混捏過(guò)程中，混捏效果比較差等多方面因素影響陽(yáng)極整體的消耗速度不同，則會(huì)使陽(yáng)極部分位置出現(xiàn)長(zhǎng)包的情況。而陽(yáng)極疏松則是在整個(gè)混捏過(guò)程中，配料或者是整個(gè)混捏、成型程度沒(méi)有達(dá)到按照實(shí)際的要求等因素導(dǎo)致的，會(huì)使陽(yáng)極的氧化速度變快，進(jìn)而使陽(yáng)極的整個(gè)消耗增加。

因此在對(duì)中間物料進(jìn)行配料時(shí)，需要按照一定的稱(chēng)重工具并嚴(yán)格依照生產(chǎn)配方完成配料，常采取的承重工具是申克失重稱(chēng)和連續(xù)皮帶秤進(jìn)行稱(chēng)量工作，并將稱(chēng)量好的物料放入集合螺旋中，并進(jìn)行輸送，使其展開(kāi)連續(xù)預(yù)熱工作。連續(xù)預(yù)熱需要一定的條件，首先需要高溫?zé)釋?dǎo)油進(jìn)行預(yù)熱，并將干料預(yù)熱到185攝氏度左右，然后將預(yù)熱后的干料放入混捏機(jī)中，并用失重稱(chēng)稱(chēng)量溫度為178攝氏度左右的液體瀝青混合到干料中，并展開(kāi)連續(xù)混捏工作，使之形成糊料，并且具有一定的塑性。另外當(dāng)糊料形成之后利用相應(yīng)的冷卻機(jī)對(duì)其進(jìn)行降溫，一般糊料的溫度降到147攝氏度左右即可[2]。最后將糊料放入振動(dòng)成型機(jī)中，經(jīng)過(guò)成型工作即可使生陽(yáng)極成型并且具有一定的強(qiáng)度，并送到生塊庫(kù)儲(chǔ)存或者是焙燒車(chē)間進(jìn)行焙燒工作。

二、導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程

影響陽(yáng)極混捏成型的質(zhì)量的重要因素就是在混捏過(guò)程中供熱的連續(xù)性和穩(wěn)定性，因此導(dǎo)熱油系統(tǒng)在混捏成型工作中具有明顯的作用和重要性。導(dǎo)熱油系統(tǒng)提供連續(xù)性和穩(wěn)定性的供熱工作和熱源，能夠提高液體瀝青對(duì)干料的作用，增強(qiáng)干料的濕潤(rùn)性，而干料具備一定的濕潤(rùn)性，則會(huì)有效提高陽(yáng)極生塊的性能以及整體的耐壓強(qiáng)度。導(dǎo)熱油系統(tǒng)是利用補(bǔ)給泵通過(guò)熱媒儲(chǔ)槽打入到膨脹槽來(lái)進(jìn)入整個(gè)工藝流程中。導(dǎo)熱油對(duì)于陽(yáng)極的質(zhì)量也存在一定的影響，陽(yáng)極出現(xiàn)裂紋和斷層的主要原因則是由于在混捏過(guò)程中的整個(gè)技術(shù)存在一定的局限性，導(dǎo)致混捏不均勻的情況，或者是成型的溫度以及焙燒的溫度沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的控制，當(dāng)出現(xiàn)裂紋或者是斷層之后，會(huì)影響垂直電流的通過(guò)，導(dǎo)致掉塊問(wèn)題，對(duì)于垂直電流和水平電流的分布存在極為不利的影響，影響整個(gè)電流的效率，此外也影響了電解槽的平衡性，是電解槽的運(yùn)行工作難以達(dá)到穩(wěn)定性。

因此在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，對(duì)于膨脹槽的液體量有一定的要求，一般以不超過(guò)三分之二為準(zhǔn)，并保持在三分之一到三分之二的位置。導(dǎo)熱油需要進(jìn)入導(dǎo)熱油爐中，通過(guò)重油燃燒器對(duì)其提供所需的熱量，使之達(dá)到工藝要求的溫度標(biāo)準(zhǔn)，另外，將熱導(dǎo)油還需要達(dá)到其他高溫設(shè)備管道中以進(jìn)行熱交換工作。由于在熱交換后熱導(dǎo)油還應(yīng)回流到泵的入口，在通過(guò)泵入口時(shí)其過(guò)濾器能夠有效去除相應(yīng)的雜質(zhì)，因此就需要及時(shí)、定期對(duì)過(guò)濾器有效清理，以此提高系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性[3]。

三、主要存在的問(wèn)題及相關(guān)建議

在混捏時(shí)重油出現(xiàn)點(diǎn)不著火的情況，或者是冒黑煙等的問(wèn)題，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)主要是整個(gè)設(shè)計(jì)沒(méi)有嚴(yán)格按照相應(yīng)的環(huán)路要求設(shè)計(jì)施工導(dǎo)致的，因此，就需要對(duì)其進(jìn)行一次加壓，讓其形成滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的環(huán)路。此外相關(guān)工作人員展開(kāi)停爐檢修工作時(shí)，整個(gè)檢修工作比較困難，并且重油儲(chǔ)槽中并沒(méi)有油路回流，因此就需要對(duì)其進(jìn)行改造，使其能夠有效并快速回流到重油儲(chǔ)槽中。另外利用雙閥能夠有效改善回油閥質(zhì)量差的問(wèn)題，解決在回油過(guò)程中漏油不斷補(bǔ)油的問(wèn)題，并且提高系統(tǒng)的密封，使膨脹槽充氮。在混捏過(guò)程中，還存在軸承燒壞的問(wèn)題，主要是高溫導(dǎo)熱油加熱時(shí)產(chǎn)生的高熱量對(duì)軸承存在一定的影響，對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題可以采用帶水冷的軸承座合理解決。對(duì)于檢修工作，需要檢修工人在檢修之前，如果沒(méi)有清掃管的前提下，加上一套清油管線(xiàn)，以有效清掃管道中的重油，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)：在生產(chǎn)制造過(guò)程中，提高陽(yáng)極的性能和質(zhì)量，對(duì)降低陽(yáng)極的整個(gè)消耗量以及相關(guān)工作人員的勞動(dòng)量有重要的影響和作用，對(duì)于鋁廠的整個(gè)經(jīng)濟(jì)效益等其他相關(guān)效益有一定的促進(jìn)作用，因此有必要重視對(duì)陽(yáng)極混捏成型系統(tǒng)工藝的研究，提高整個(gè)工藝技術(shù)，解決在工藝過(guò)程中存在的問(wèn)題，而本文通過(guò)對(duì)鋁用陽(yáng)極連續(xù)混捏技術(shù)及其振動(dòng)成型工藝以及影響混捏的重要因素?zé)釋?dǎo)油系統(tǒng)工藝流程的分析研究了解到這種工藝流程能夠有效提高供熱的穩(wěn)定性和連續(xù)性，對(duì)提高陽(yáng)極質(zhì)量有重要的意義，另外在陽(yáng)極連續(xù)混捏過(guò)程中還存在一定的問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明，并提出一定的策略和建議，以期為我國(guó)鋁廠在實(shí)際應(yīng)用中提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫毅，許海飛，陸惠國(guó)，樊利軍，梁和奎.國(guó)內(nèi)外鋁用陽(yáng)極質(zhì)量差別原因分析[J].炭素技術(shù)，2009，28（05）：38-42.

[3]高守磊，王平甫，夏金童，賈魯寧，于易如.鋁用陽(yáng)極中微量元素的來(lái)源、危害及生產(chǎn)中的檢測(cè)和控制[J].輕金屬，2006（11）：58-62.