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陕西美鑫产业投资有限公司

关于500KA铝电解槽非正常期管理措施

2022-8-25 08:32| 发布者: 风轻云淡| 查看: 481| 评论: 0|原作者: 陈继普创新工作室:陈继普 分享到:
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摘要: 电解槽从启动结束到正常生产,需要一定的过渡时期,即非正常时期。在这期间,电解槽经过焙烧,使槽体达到正常电解作业温度,再经历启动初时的高槽温、高槽电压、高电解质水平,高分子比以及启动后期的管理,逐渐达到 ...

电解槽从启动结束到正常生产,需要一定的过渡时期,即非正常时期。在这期间,电解槽经过焙烧,使槽体达到正常电解作业温度,再经历启动初时的高槽温、高槽电压、高电解质水平,高分子比以及启动后期的管理,逐渐达到具有足够高度的电解质液和铝液水平,并具有一定效率的产铝槽,整个电解生产才能转入正常生产。

电解槽非正常期的管理,在某种程度上决定着该槽整个运行状况的好坏,尤其是新厂开动大量新槽时,管理是否到位,有可能关系到一个工厂相当长时期内的工作成败,整个系列槽的寿命长短这时期是极为关键的。

电解槽非正常期的长短随电解槽容量,槽型、加料方式不同而异。中、小型自电解情和边部下料动后1-2个月转人正常,大容量中间下料预槽采用边部不加工,炉帮原则自然形成,非正常期时间相对较长,一般需要三个月,才能达到稳定生产条件,这一时期的管理又分为两阶段即启动初期管理和启动后期管理,两个阶段的管理截然不同。

1、500KA铝电解槽启动初期管理

电解槽启动初期即指人工效应熄灭后到第一次出铝期间,一般为两昼夜(48小时)。时间虽短,但电解槽的各项技术条件发生了明显变化。现代大型槽在启动后至少经过24小时以后才灌入铝液,其理由有二:首先,电解槽虽在启动中经过半小时左右的人工效应,槽温上升到近1000℃,但仍有部分固体物料未完全熔化,为了使电解槽灌铝后不致产生炉底沉淀,人工效应后必须保持一定时间的高温方可灌铝,使启动中添加的副原料得以充分熔化;其次,避免过早地让阴极接触铝液,而是让阴极中的细小裂缝先被冰晶石填充满,让内衬中的底糊继续焙烧好并且体积膨胀,而不让铝液先进去。

启动后经历24小时以上,向槽内灌入铝水作为在产铝,使铝液高度达到18~24cm。灌铝后电解槽便进入了生产阶段,其标志是槽温明显下降,阳极周围的电解质沸腾正常,槽周表面开始形成电解质结壳。

1.1、启动初期的重要管理工作有:

(1)电解质成分管理。由于启动初期电解槽阴极吸钠处于最剧烈期,电解质分子比会下降很快,为了满足电解槽在高温与高分子比状态形成稳固的槽膛,启动后要求电解质分子比为2.8(质量比1.4)以上,氧化钙含量5%左右,故在这期间还应根据装炉原料及灌入解质量进行估算,投入适量的苏打和氟化钙。若电解质高度不足30cm,还需在期间添加冰晶石。

(2)下料管理。电解槽在启动后即可投入自动下料,但采用定时下料的控制方式。由于启动初期电解槽并未进入正常电解过程,因此必须避免供料过量,防止产生沉淀和保持1~2次的阳极效应系数,但是也要防止阳极效应重复多发。因此,在灌铝之前,下料间隔比正常加料间隔延长一倍左右;灌铝之后下料间隔仍须大于正常下料间隔(例如,为正常下料间隔的1.5倍);阳极效应发生后再逐渐缩短加料间隔。

(3)槽电压管理。启动初期,电解槽的电压均由人工调节。在灌铝前,电压需从人工效应后的6~8V逐渐下降到5~6V,一般每隔半小时左右手动调节一次。在灌铝后槽电压需逐步下降到4.3~4.7V(具体值须依据电解槽的热平衡与工艺条件的设计标准而定),因此,灌铝后仍需3~5小时一次的手动调整电压。

(4)槽温管理。前面已指出,灌铝前须维持电解槽处于较高的温度。从灌铝后到第一次出铝,槽温一般从近1000℃下降到970~980℃。由于新启动槽热损失大,电解质水平下降快,为了减少热损失量,灌铝后必须在阳极上适当加氧化铝保温。须注意电解槽表面是否已形成封闭的结壳,除中间下料孔外,其余地方几乎没有冒火跑烟之处,若经过两天两夜电解槽仍结不上壳,证明启动温度过高,必须加快降低电压。

(5)电解质高度管理。应特别注意其下降速度,到第一次出铝时电解质高度应在26~30cm,不得低于25cm,若下降太快,必须加强阳极保温和放慢电压下降速度,同时添加冰晶石以补充电解质。

(6)清理碳渣。对于焦粒焙烧的电解槽,启动后还要作电解质清理工作,清除浮游碳渣。在电解槽启动初期,除了技术条件发生明显变化之外,阴极内衬组织也处于较大变化之中,阴极内衬的焙烧仍在继续,因此该时期的管理需特别关注与槽寿命相关的因素。前已述及,电解槽焙烧期间槽周扎糊带处于未焦化状态。电解槽启动时,为了保护边部,一般要求边部电解质块砌筑体不可被全部熔化,使之能缓冲边部免受强烈热震。电解槽启动后,虽然槽温在不断降低,但仍处于较高温度,边部电解质块逐渐熔化,尤其在灌铝前,边部熔化较快。随着边部电解质块的不断熔化,扎糊带温度逐渐升高而进入焙烧状态,碳糊逐渐焦化。为了让边部扎糊能正常焦化,要求边部温度上升不宜太快。灌铝后由于槽温下降较多,边部熔化减慢,同时液体电解质也开始在边部不断凝固,形成可逆过程,更减缓边部电解质熔化,使边部升温较慢,得以使边部扎糊良好焦化,不致产生裂纹。因此,电解槽启动初期必须控制好电压和槽温,一方面能保持新开槽有足够的液体电解质量,另一方面又能使边部扎糊良好焦化,延长电解槽寿命。那种启动后电解质水平严重收缩或短时间内烧红槽壳钢板的情况,既不利于电解槽转入正常生产,也将会使槽边部内衬受到严重破坏,缩短电解槽寿命。

2、500KA铝电解槽启动后期管理

电解槽启动后经过两天高温阶段,即进入启动后期,时间长达2~3个月。这期间电解槽缓慢转向正常运行,虽然技术条件变化不甚激烈,但电解槽的运行却发生着质的变化。

一是电解槽的温度逐渐达到要求;

二是各项技术条件慢慢演变到正常生产的控制范围;

三是电解槽沿四周逐渐形成一层规整坚固的槽帮结壳,即所谓槽膛内型。当这些变化完成之后,电解槽建立了稳定的热平衡,即进入了正常运行阶段。因此,这期间的管理重点应围绕着这些“变化”来进行。

为便于管理,有时也把电解槽从启动到转入正常生产,分为初期、中期和后期三个时期,主要以槽温、电解质组成变化和工艺参数的调整到位来判断。

启动初期的特点是:电解槽处于自身加热时期,温度由高到低从槽膛区向各方向延伸,各部位的温度逐渐升高;电解质逐渐变为酸性,这是因为此期间有钠的析出和碳素内衬材料大量吸收NaF所致,此时期要经常添加NaF,以保持规程要求的电解质分子比。

启动中期的特点是:电解槽各部分的温度基本达到,但尚未建立稳定的热平衡;电解质处于内衬吸收NaF和挥发损失AlF3大致平衡时期,此期间调整电解质仅添加符合规程要求的冰晶石即可。

启动后期的特点是:电解槽已建立起稳定的热平衡;电解质由于补充挥发损失和保持规程要求的分子比,需要定期添加AlF3;电解槽的各项工艺技术条件均已达到要求。

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