2、预焙铝电解槽的焙烧、启动及非正常期管理新建或大修后的铝电解槽在进入生产前，要经过焙烧与启动过程。而从启动结束到转入正常生产，还需要一定的过渡时期。这一时期称之为非正常期。所谓焙烧（对于预焙槽而言，又称为预热），就是利用置于铝电解槽阴、阳两极间的发热物质产生热量，使电解槽阳极、阴极（含内衬）的温度升高，实现下列目的：①使阴极炭块间和槽周边的扎糊烧结焦化，与阴极炭块形成一个牢固的整体；②烘干阴极内衬，并逐步将槽膛温度提高到接近电解温度（900℃以上），为启动电解槽做准备。所谓启动，就是使电解槽在联通了系列电流的状态下，形成发生电解反应所需具备的基本技术条件，包括形成一定高度的电解质熔体和铝液，并使铝电解槽的主要技术参数（极距、槽电压、槽温、电解质成分、氧化铝浓度等）进入到电解所需的范围之内。启动后的非正常期是使铝电解槽逐渐建立正常的生产技术条件的过渡时期。在这一时期，电解槽由启动初期的高槽温、高槽电压、高电解质水平、高分子比逐渐走向正常水平，并在槽膛四周逐渐形成由α-Al2O3与冰晶石组成的固态结壳，建立起规整、稳定的槽膛内形，从而建立起理想的热平衡（能量平衡）与物料平衡。电解槽的焙烧启动虽然只有短短的几天，但对电解槽启动后的工作状态产生重大影响，尤其是对电解槽的寿命产生决定性的影响。非正常期的长短视不同的槽型、运行条件与技术方案在1～3个月之间，该时期管理好坏也直接关系到电解槽能否顺利转入正常生产，而且对电解槽寿命产生巨大影响。焙烧启动与非正常期管理不当，很容易造成阴极破损、漏槽事故，或者会使电解槽先天不足，终身病态。因此，许多学者的论述均提醒对铝电解槽的焙烧、启动与非正常期管理给予足够重视[1-3]。2.1焙烧铝电解槽焙烧方法可以分为两大类，一类为电焙烧法；另一类为燃料（燃气、燃油）焙烧法（又称外加热法）。根据发热电阻物料的不同，电焙烧法又分为：①铝液焙烧法，即用铝液作电阻体的电焙烧法；②焦粒（或石墨粉）焙烧法，即用焦炭颗粒或石墨粉作电阻体的电焙烧法。（1）铝液焙烧法铝液焙烧法是在电解槽内灌入一定量的铝液，覆盖在阴极表面上，并且与阳极接触，构成电流回路，电解槽通电后产生热量，焙烧电解槽。铝液焙烧法示意图见图1。铝液焙烧的基本程序是，焙烧之前在槽膛四周用固体电解质块砌筑堰墙，以减缓铝液对人造伸腿的直接冲击并缩小铝液的铺展面积，完成堰墙砌筑后将预焙阳极安放在离阴极表面约2～2.5cm远处；然后从从出铝端灌入铝液（铝液厚度约4cm），铝水布满槽底包住阳极后即可通电；接着往槽内装入冰晶石和纯碱，并将冰晶石覆盖到阳极上以加强保温并避免阳极氧化；最后通入全电流进行焙烧。由于铝液本身电阻很小，大部分热量则由阴极和阳极产生，总发热量不大，这是铝液焙烧电解槽一次通入全电流的原因。尽管通入全电流，因产生的热量较低，一般大型预焙槽的焙烧时间长达7~8昼夜。在焙烧初期刚通电时，冲击电压会高达6伏，随后电压逐渐降低（因槽底电阻逐渐减少），在第6昼夜时，电压降低到1.5伏，因为此时发热量低而无法满足焙烧温度的要求，因此要稍稍提升阳极，使电压升高到2伏左右，然后继续焙烧。提升阳极之前，铝液的温度在很长时间内保持在600℃左右，但在稍稍提升阳极之后，铝液温度很快就会升高到900~980℃。整个过程以控制铝液温度的上升速度为管理点。经过8昼夜的均匀而缓慢地焙烧之后，达到启动温度后，电解槽便可以启动了。（2）焦粒（石墨粉）焙烧法（a）焦粒焙烧法焦粒焙烧法是在阴、阳极之间铺上一层煅后石油焦颗粒作为电阻体，电解槽通电后，焦粒层便在阴、阳极之间产生焦尔热，焙烧电解槽，同时，阴极和阳极本身的电阻也产生热量，在其内部焙烧]。焦粒焙烧法示意图见图2。焦粒焙烧法的基本程序是，在焙烧开始之前，在阳极与阴极之间均匀地铺设一层粒度约1～3mm、厚度约10～20mm的煅轧后的焦粒，作为“加热元件”，其中焦粒应选用抗氧化性能强、体积密度变化小和粒度适当的煅后焦粒，以便有利于焦粒层与阳极底掌之间的通电接触良好和发热电图1铝液焙烧示意图1阳极母线；2阳极；3铝水；4阴极碳块；5电解质、冰晶石、保温...
VIP
