大型预焙铝电解槽焙烧的过程控制与方法
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摘要：简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程，谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤。
简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程，谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤，干法启动及湿法启动的工艺技术对比，分析了焙烧预热启动时影响铝电解槽寿命的诸多因素，在焙烧预热启动过程中所采取的预焙铝电解槽早期破损的措施。
关键词：电解槽；铝液焙烧；焦粒焙烧；干法启动；湿法启动
1 概述
现代大型预焙铝电解槽的焙烧启动，国内近几年新建电解铝厂大多采用铝液焙烧启动和焦粒焙烧启动两种方法，尤其是焦粒焙烧启动，目前更是各新建电解铝厂广泛使用的焙烧预热工艺技术，它较铝液焙烧启动预热时间短、温度梯度不大，可弥补槽内衬及材料质量问题的缺陷等优点，但是，也有它的不足之处，那就是较铝液焙烧启动操作复杂，技术条件要求高，阴极电流分布不均匀，电解质含碳量过高，能耗增加。还有两种焙烧启动方法就是石墨粉焙烧启动技术方法和气体焙烧启动技术方法。前者价格太高，造成费用增加，操作复杂(此法国内仅丹江铝厂在114.5kA铝电解槽的启动中使用过)，后者易氧化碳块，用于启动的设备复杂，操作难度大，所以，这两种方法很少被铝电解生产厂家采用。
铝电解槽的预热焙烧启动是影响槽寿命的重要因素之-，而槽寿命又直接影响到铝电解的生产成本的稳定，尤其是对大型预焙铝电解槽的焙烧启动。但是，无论采用那种技术方法，几乎都难以避免使阴极碳块及内衬产生裂纹或孔隙，可是，不让铝液浸入裂纹和孔隙是可以避免的，焦粒焙烧启动方法就具有这种优点，在白银铝厂应用较早，近年来才在国内新建铝厂及自焙槽改造的预焙槽厂家陆续广泛采用。
2 铝电解槽焙烧启动技术
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。
3 铝液焙烧启动铝电解槽的技术方法
采用铝液作电阻体的叫做铝液焙烧启动(也叫铝液预热法)，在准备投产的电解槽内注入一定量的液体铝，使其覆盖在阴极表面，并与阳极接触，使其构成电流回路，产生热量预热电解槽，由于铝液本身电阻小，大部分热量则由阴极和阳极产生，对于大型预焙阳极电解槽，阳极通过高温焙烧后，电阻值很小，如阴极采用半石墨化碳块，电阻值也很小，所以总发热量不太大，这样，铝液焙烧启动电解槽即可一次通入全电流，一次将阳极紧紧固定在阳极母线上，不用增加中间导体。较焦粒焙烧启动，简便了操作程序，温度分布均匀，电解槽不会出现局部过热现象。可减少阴极碳块受热量的分布不均而产生的膨胀变型应力而发生断裂。
由于铝液焙烧启动方法总发热量不大，故阳极上必须加强保温。一般用冰晶石覆盖阳极以及填充阳极之间缝隙，为了增加热量以达到预热效果，启动到一定时间内可缓慢上提阳极，增大极距，从而达到提高温度的目的。
3. 1 铝液培烧启动的技术特点
不使用软连接，分流器。技术方法简便、易操作、不用增加任何临时设施，槽内温度分布均匀，不会出现局部过热现象，能较好地减少阴极碳块的裂纹，能完全避免阳极的氧化，投产后的电解质纯净、无杂质、省工省料。
3. 2 铝液焙烧启动的技术缺点
a.在灌入高温铝液(约800～900℃)的时候，能造成阴极碳块受到强烈的热量冲击，从而影响阴极碳块及内衬寿命。
b.碳糊质量不好可使铝液渗透从而引起铝电解槽早期破损。
c.由于铝液电阻较小，预热温度上升缓慢。
4 焦粒焙烧启动铝电解槽的技术方法
焦粒焙烧启动(也叫焦粒预热法)，所使用的焦粒是抗氧化性能强，体积密度变化小的煅后焦粒，是在阴极、阳极之间铺设上一层锻后焦碳颗粒，其粒度约在2～3mm，严格控制使用1mm以下焦粉，铺设厚度在10～20mm左右。焦粒层作为电阻导体在阴极、阳极之间产生热量，预热电解槽，同时，阴极和阳极自身的电阻也在产生热量，在其内部预热，阳极导杆与阳极母线之间用临时导电软连接母线联接，以便阳极的全部重量压在焦粒上，保证阳极与焦粒良好的接触，在启动投产之前将阳极导杆紧紧固定在阳极母线上，拆除临时软连接母线。
据考察了解和资料信息，目前，国内各大型预焙铝电解槽生产厂家，其通电焙烧的电流均不统一，多数厂家是根据现场的实际情况来定。
4. 1 预热电解槽
在槽四周用电解质和冰晶石砌筑，并用隔板将冰晶石与焦粒分开，使边部碳块和四周扎糊在预热过程中受到保护避免氧化，预热开始通入部分电流，逐渐加大电流，一般情况下24小时左右达到全电流，但是电流的增加速度可依据槽预热速度来定，电流满负荷后应继续预热电解槽一定的时间(视槽温情况而定)，从而使阴极表面温度达到900～950℃，方可开始启动。
4. 2 焦粒焙烧方法技术特点
可使阴极碳块、阳极碳块从常温下逐渐升高，避免了强烈的热冲击，焦粒层保护了阴极表面，在使用分流器的情况下，可使电解槽升温速度得以控制，阴极本身产生的热量，可使阴极碳块从内部开始烘干，从而避免了扎糊缝隙的裂纹渗铝现象。
4. 3 焦粒焙烧方法技术的缺点
阴极表面会产生局部温度过高现象，操作复杂、增加了操作难度，且容易造成槽四周扎固糊预热不良现象，易造成裂纹或出现缝隙。启动投产后电解质中含碳量过高，增加了人工捞取碳渣的工作量。
5 大型铝电解槽的启动生产
在铝电解槽焙烧预热达到900～950℃后，便可开始启动生产。其主要工作是使电解槽内熔化足够量的液体电解质，在启动生产的方法技术，目前国内通常采用干法和湿法两种进行铝电解槽的启动生产
5. 1 干法启动
干法启动通常是新建铝电解厂所采用的技术方法，因在启动生产时无现成的液体电解质，但是，大大增加了电能的消耗，一般情况下均在前一至二台电解槽上采用。
干法启动就是利用阴极、阳极之间产生电弧高温将固体冰晶石熔化成液体，并不断的逐步向电解槽内添加冰晶石，缓慢提升阳极，使其产生强烈的电弧而形成高温，当电解槽内有适当高度的液体后，便可引发阳极效应，从而加快了冰晶石的熔化，当电解槽内液体电解质达到15～17cm后，便可加入Al2O3熄灭效应，注入液体铝水，使铝电解槽步入正常的生产。
干法启动在开始时由于两极产生强烈的电弧，将会损伤阴极碳块和阳极碳块表面，严重时将会影响电解槽寿命，在抬升阳极时必须加以谨慎，缓慢进行提升，以防发生蹦爆，破坏槽内衬，其做法通常是采用槽电压的高低来监视，一般槽电压应控制在10～15V左右。
5. 2湿法效应启动
湿法效应启动就是向待生产电解槽注入一定量的液体电解质，并逐渐抬升阳极，引发人工效应，槽效应电压应控制在20V左右，待液体电解质达到15～17cm后，加入Al2O3，熄灭效应，这时应保持较高的槽电压，槽电压应在6～8V为宜，并向槽内注入一定量的液体铝水来作为在产侣，加好阳极保愠料，使铝电解槽进入正常的生产。
湿法启动较干法启动省电，操作简单，劳动强度低，安全可靠，不会对阴极碳块和内衬形成损伤，但容易出现化炉膛、化阳极钢爪现象。
5. 3 湿法无效应启动
近年来有些铝电解生产厂家还采用了无效应湿法启动，这种方法主要是将液体电解质注入待启动的电解槽，然后升高电压在10V左右，并缓慢融化固体物料，但启动时间较长，其优点是在启动期间物料挥发损失小，工作场地环境条件较好，采用此法启动应比其他启动方法电解槽预热适当提高50℃左右，来防止注入的电解质产生凝固。
6 结语
在大型预焙铝电解槽的焙烧启动工作中，无论采用何种技术方法，均必须使投入的固体物料充分熔化，其电解质温度应稍高寸于正常生产中的电解质温度，这是因为在启动初期投入的固体物料若不充分熔化，将沉淀于电解槽底部，当注入液体铝水后造成炉底温度的降低，使其难于熔化造成凝固，长时间便在电解槽底部结成坚硬的块状物体，即影响了电解槽的正常生产，增加了电能消耗，又影响了阴极和槽内衬的寿命。此外，在新启动的电解槽上散热损失过大，槽内衬在启动后相当一段时间还会吸收大量的热能，若启动时电解质温度过低，很容易出现电解质急速下降，并在电解槽底部产生沉淀，造成电解槽炉底畸形。
纵观整个焙烧预热启动过程，只要电解槽筑炉，扎固质量合格，内衬材料质量符合要求，在焙烧启动中严格按规程操作，其电解槽寿命将会达到或超过设计值，电解槽的启动投产将会顺利地转入到正常的生产中，并取得最佳技术经济指标。
230KA导流结构电解槽混合料焙烧启动操作规程 1目的及范围 通过煅后焦、石墨粉混合料焙烧，烘干炉体，烧结阴极炭缝，熔化导流沟内的电解质，将炉底加热到接近生产温度后，采用湿法效应启动，熔化冰晶石等装炉原料，形成铝电解生产必须的液态电解质，同时进一步加热炉内衬，清除杂物。 适用于230KA导流结构电解槽采用煅后焦、石墨粉混合料焙烧启动的具体操作和管理要求。 2作业人员：值班长、电解工、天车吸出工、计测工、调度人员 3使用工具、原料 3.1 装炉使用的工器具、原料：扫把、风管、天车、专用筛格、刮板、直尺、扳手、软连接（1套）、分流片(1套)、石棉板、风动扳手、绝缘板（4块）、绝缘套管（8根）、热电偶及保护套管（2套）、炉盖（1套）、煅后焦、石墨粉混合料（0.4吨）、阳极（32块）、电解质块（6吨）、冰晶石（3吨）、碱（1.0吨）、氟化钙（0.5吨） 3.2 焙烧期间使用的原材料：碱（1吨） 3.3 启动使用的工器具、原料：天车、抬包、电解质液（14吨）、铝液（13吨）、碱（1.0吨）、氟化钙（0.5吨）、冰晶石（3吨）、氧化铝（12吨） 4 准备作业 4.1 煅后焦、石墨粉的准备 用筛子对煅后焦、石墨粉进行筛分，将粒度在5mm以下的煅后焦与石墨粉原则上按重量比6：4的比例进行充分混合，配备0.4吨左右的混合料。 4.2 预先对阳极导杆和槽上压接面进行抛光，同时对分流片的压接面进行抛光处理。 4.3 使用扫把等工具将电解槽阴极炭块表面清扫干净，再用风管将阴极表面吹干净。
4.4 用冰晶石填充电解槽内的沟槽与阴极面平齐。 4.5 铺设混合料、安装阳极 4.5.1 首先挂好A16处的阳极，确定阳极正投影位置，将专用筛格沿投影线摆好，要求筛格安放平整。将混合料倒入筛格内，用刮板在筛格内来回刮混合料，使其沿筛眼漏至阴极面，待填满所有筛眼后，取出专用筛格。沿阴极混合料处安放，在A、B两侧依次铺设混合料。 4.5.2 铺设混合料后，安装阳极，装好卡具，但不拧紧，使阳极完全靠自重与混合料接触。在阳极中缝、间缝铺设10mm厚的石棉板。 4.6 安装软连接 4.6.1 安装软连接前确认软连接完好，无断裂情况。 4.6.2 用风动抛光机打磨软连接的接触面。 4.6.3 用风动抛光机打磨与软连接接触处的铝导杆和阳极水平母线，将软连接的两端分别与铝导杆和阳极水平母线连接。（如图1所示） 4.6.4 安装软连接必须使软连接与母线、导杆连接的螺帽扭紧，通电前进行最后确认（复紧）。
400KA预焙阳极电解槽 焙烧启动突发事件应急预案 一、编制目的 为了确保电解槽焙烧启动工作的顺利进行，预防焙烧启动过程中发生紧急事件，强化紧急事件发生后的应急处置能力，杜绝人身伤害事故和将紧急事件损失降到最低，特制定本预案。 二、组织机构及职责 （一）组织机构 1、应急抢险领导小组 组长： 副组长： 成员单位：各区域、科室主管 2、领导小组下设办公室，办公室设在公司调度室 3、对外联系方式： 公司生产安全部联系方式： 调度室电话： 火警电话：119 急救电话：120 供电整流所电话： （二）领导小组职责 1、组长负责紧急事件发生后的现场总指挥和其它应急方案的制
定、实施及对外协调。 2、副组长负责分管职责范围内相关紧急事件的预防和紧急事件发生后协助组长指挥分管人员实施现场救援工作。 3、安全环保办负责各项工作的安全监护工作。 4、综合管理科负责应急后勤保障及信息发布工作。负责所需应急物资的准备、供应和日常监督，包括应急防护用品的供应。 5、生产指挥中心、负责应急安全区域的划定、与公司内部相关单位的联络、及时通知相关领导、传达应急指令和电解槽焙烧启动期间出现特殊情况时对区域的指导。 6、电解区域负责电解槽焙烧启动期间的管理和异常状态的监控、紧急事件的预防与及时报告、紧急事件发生初期的自救、按照应急指令配合抢险救援及救援结束后的现场清理、配合事件调查等工作。组织出铝人员配合电解槽抽灌铝液、电解质等工作。 7、维检区按照应急指令组织相关人员配合应急抢险救援。（三）应急处理原则 1、以人为本，安全第一，最大程度地预防和减少紧急事件造成的人员伤害。 2、避免由于突发事件发生造成的环境污染和设备事故。 3、用最短时间抢修设备、恢复生产，争取损失最小。 三、紧急事件报告、现场救援程序和办法 人员伤害事故报告： 事故发生后，如有人员伤害，事故单位应按《工伤事故报告和
第二篇：铝电解生产的工程技术 1、现代预焙铝电解槽的基本结构 现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽，并主要采用容量在160kA 以上的大型预焙阳极铝电解槽（预焙槽）。因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。 工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。各类槽工艺制度不同，各部分结构也有较大差异。图1、图2分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图；图3、图4为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图（总图）。 图 1 预焙铝电解槽断面示意图 铝液 阳极炭块 电解质液 下料器 阴极炭块 电解质结壳 耐火与 保温内衬 钢壳 阴极钢棒 集气罩 阳极导杆 氧化铝 覆盖料 图2 预焙铝电解槽三维结构模拟图
图4 我国一种200kA 预焙铝电解槽结构图 1.混凝土支柱； 2.绝缘块； 3.工字钢； 4.工字钢； 5.槽壳； 6.阴极窗口； 7.阳极炭块组； 8.承重支架或门；9.承重桁架；10.排烟管；11.阳极大母线；12.阳极提升机构； 13.打壳下料装置；14.出铝打壳装置；15.阴极炭块组；16.阴极内衬 1.1 阴极结构 电解铝工业所言的阴极结构中的阴极，是指盛装电解熔体（包括熔融电解质与铝液）的容器，包括槽壳及其所包含的内衬砌体，而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素（阴极炭块为主体）与侧衬材料，阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。 阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标（包括槽寿命）产生决定性的作用。因此， 图3 我国的一种200kA 预焙铝电解槽（照片） 13 1 2 3 5 7 11 10 8 4 6 15 14 12 16 9
科技信息 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ2013年第9期1焙烧分流方法简介 根据Hale 在1989年的研究，电解槽的使用寿命取决于图1所示 的几个影响因素，其中焙烧启动的影响权重均达到25%，超过材料 （10%）、设计（20%）和筑炉工艺（20%）。 图1 焦粒焙烧方法中，分流器的设计和运作是一项非常重要的工作。 现代化大型预焙槽的电流强度已发展到350kA 以上，通电焙烧诸如 此类大型槽时采用逐级分流措施是必要的。分流效果的好坏直接影响 到电解槽的寿命。 在生产实际中各生产企业在制作分流器时，一般都是就地取材， 根据自己或其他企业的经验确定分流器的组数、每组分流器的分流片 数量及大小，甚至有时是象征性地简单将几块分流片焊接到阳极钢爪 上，根本达不到分流量要求。 由于没有手段测量每片分流片上流过的电流大小，以及在焙烧升 温过程中电阻床和分流片本身电阻的变化，从开始到完全拆卸分流 器，真正进行焙烧的电流是多大，焙烧功率是多少，无从得知。 目前国内大部分铝厂都采用手动控制预安装分流片分流的方式。 使用自动分流装置实现对电解槽焙烧启动时电流的自动控制和 可视量化控制具有深远的意义。将带来不可估量的经济效益，它将推 动电解铝产业的发展。 2北方工业大学自动分流控制系统简介 北方工业大学自行研制开发的自动分流系统能实现铝电解槽焙 烧启动过程中对电流的精确控制。其特点如下： 1）焙烧装置能有效控制焙烧温度及其变化速度 2）焙烧控制系统由分流开关装置、控制器和分流器组成。分流装 置安装在待焙烧电解槽的下一台槽的立柱母线旁边或者上边，焙烧电 解槽通过分流器将其水平母线与分流开关连接；分流开关和分流器的 数量与电解槽的立柱母线数量相同。 3）每个分流器保证能够控制每片分流片的独立闭合和断开。 4）分流器上的分流量（电解槽中通过的焙烧电流大小）由一个统 一的系统来控制，利用控制分流器上电流的大小来实现控制焙烧温 度。 5）实时测量电解槽底阴极炭块表面焙烧温度的变化，使槽底表面 温度均匀，温度测量精度±5℃，保证控制精度±10℃。 6）提供的控制系统操作界面能自定义焙烧曲线，设定不同阶段焙 烧升温速度。 7）控制系统监控界面能实时显示每台分流器的工作情况，电解槽 的焙烧电流、焙烧温度、电压、焙烧功率等多条曲线。 8）能测量阳极电流分布数据，并在系统中实时显示电流分布曲线， 显示电流分布偏差，避免焙烧电流局部集中，造成局部过热。 9）控制系统采用先进的控制策略，在保证满足焙烧控制需求的同 时，实现分流开关通断次数的均匀分配。 10）控制系统具有相应的自诊断功能，能保证设备的正常工作。 11）监控软件具有重要参数实时备份功能。 图23启动实践介绍从2012年2月23日上午11时起，至2012年2月26日止，青铜峡铝业公司电解二部9210号槽成功启动，期间由北方工业大学提供的自动分流系统装置运行正常，设备分流达到了预想的效果。线性，准确，正确的实现了对9210号电解槽的焙烧启动分流控制。其设备数据库完整记录了10087条温度数据信息。按照铝业公司提供的相关数据要求，实现了对经验曲线的良好跟随。同时，经过本次启动实践，证明了自动分流控制系统能很好替代传统的分流片人工分流装置，实现对电解槽的自动化控制。经验曲线的选择：根据青铜峡铝业公司电解二部相关工作人员的技术经验和技术要求，对9210号电解槽设定如下的经验曲线（图3）：图3图4３５０ＫＡ铝电解槽焙烧启动新方法研究 范康平铁军王晓纯 （北方工业大学，中国北京100144） 【摘要】全面总结青铜峡铝业公司电解二部9210号槽的启动实践。本次启动通过运用北方工业大学大学开发的自动分流控制系统，在部分保留传统分流片的基础上进行了启动实践，达到了预期的效果。 【关键词】自动分流系统；分流片；焦粒焙 烧 ○电力与能源○404
铝电解槽废弃固体材料的综合利用 一、废旧阴极炭块的无毒化处理及综合利用 1、前言 2014 年我国原铝产量约2400万t（见表1），预计2015年全国电解铝产量将超过3000t，原铝产量连续11年居世界第一位。我国铝电解工业的技术装备水平已经进入世界先进行列，300KA、400KA、500KA系列大型铝电解系列已逐渐成为我国的主流电解槽，其经济技术指标也达到国际先进水平。 但我国的电解槽寿命与国外先进水平还有一定的差距。我国电解槽寿命一般在5～6年，而国外可以达到7～8年。铝电解槽在使用一段时间之后就要进行停槽大修。电解槽停槽后于槽钢壳中取出的废旧阴极炭块是铝电解过程中产生的数量巨大的固体废料，目前，我国在铝电解生产过程中产生的废旧阴极碳块大多采用堆存或填埋处理，而废旧阴极炭块是含氟量极高的危险废弃物，又由于废旧阴极炭块常含有少量的氰化物，这些氟化物和氰化物对环境将造成非常不好的影响，因此需要进行无害化处理。 通常情况下，每生产1t原铝约产生10～15kg废旧阴极炭块。照料此推算，目前我国每年将产生约22万t的废旧炭阴极，相当于每年丢弃电解质6万t，丢弃能源材料阴极炭7万t，同时有约3万t有害氟化物和约450t剧毒氰化物威胁着电解铝厂当地的生态环境，既浪费了价格不菲的电解质和阴极炭，又带来了严重的环境污染问题。如果加以利用，变废为宝，既能保护环境，又可以解决资源问题，符合我国可持续发展战略的要求。 表1：2014年1～12月我国主要地区原铝产量统计表 我国主要地区铝电解产生固体废料统计表 我国主要地区铝电解槽大修需用侧部异型炭块统计表
2、废旧阴极的组成与结构 1)废旧阴极中电解质的组成： 通过对铝电解槽废旧阴极炭块进行物相分析，得到废旧阴极的具体组成为（见表2）: 炭（C），冰晶石（Na3AlF6）、氧化铝(α-Al2O3，β-Al2O3) 、氟化钠(NaF) 、氟化钙( CaF2) 等，而跟据电解槽的部位不同，各组分的含量又存有差异。
西安高新机电技师学院2012--2013学年 《大型预焙铝电解生产》课程考试卷 学号姓名分数 . （一）填空题 32分 1、电解槽预热焙烧的目的是（）（）。 2、电解槽启动的必要条件是1（） 2（）。 3、槽膛内形的形成由电解槽体的（）和保温条件所决定；常见的 槽膛内形有（）槽膛、（）槽膛和正常槽膛。 4、阳极更换的原则是1（）， 2（）在换阳极中，进行捞块操作时有一项“三摸一推”的工作，这里的“三摸”是指（）、（）和摸邻近残极的情况。 5、电解温度的高低主要取决于（），它又取决于（）。 6、400KA 系列电解槽正常生产工艺技术参数：槽工作电压（）V、 分子比（）、电解温度（）度、电解质水平（）。 7、槽工作电压是不包括（）电压在内的槽电压，控制槽电压实质 是通过增减（）来变更电解质电压。 8、熄灭阳极效应的操作控制点是（）的稳定和（） 的长短。 9、测量两水平的方法是（）；电解温度的测量工具是（） 测量阳极电流分布的目的是（）；为了解电解槽破损情况，可以测定( ) 10、发生针振的根本原因是（）。 11、原铝中主要杂质有（）和气体杂质（）。 12、热槽是（）。 13、启槽前做“花叉”实验是检测（）的导电情 况。 14、实际阳极更换中，考虑到新阳极导电的滞后性，新极安装位置比残极
（）cm。 15、难灭效应是由于（）造成的。 常常发生在（）、电解质水平低等非正常运行槽上。（二）、单项选择题 10分 1、预焙槽换阳极采取的方法是按（）。 A、自然数顺序法 B、交叉法 C、随机抽样 D、无顺序 2、从电解槽出铝是利用（）原理。 A、虹吸 B、负压真空 C、机械 D、重力倾倒 3、电解槽更换阳极操作代号是（） A、 NB B、RR C、 RC D、AC 4、下列病槽中不能影响电流分布的是（） A、热槽 B、压槽 C、针振 D、滚铝 5、电解槽三个平衡不包括下列哪一项（）。 A、能量平衡 B、动量平衡 C、物料平衡 D、物理场平衡 6、每1cm极距所对应的电压降，对预焙槽而言一般为（） A、0.2V左右 B、0.3V左右 C、0.4V左右 D、0.5V左右 7、大型预焙铝电解槽极距一般控制在（） A、2.0—2.5cm B、3.0—3.5cm C、4.0—4.5cm D、5.0—5.5cm 8、不能影响阳极消耗速率的是（） A、阳极电压降 B、电流效率 C、阳极电流密度 D、阳极假密度 9、槽子焙烧结束时槽温一般要达到（）。 A、400～600℃ B、600～800℃ C、800～950℃ D、950～1050℃ 10、用红外测温仪测量槽底钢板温度读取（）。 A、最小值 B、最小值 C、平均值 D、一般值 （三）多项选择题 10分 1、铝电解槽预热焙烧常见的方法有：（）。 A、铝液预热法 B、焦粒焙烧法 C、石墨粉焙烧法 D、燃料预热法 2、槽膛内型形成的好坏，一般由（）状况而定。 A、伸腿形成 B、炉帮厚薄 C、炉底沉淀 D、结壳完整 3、阳极更换过程中的质量控制点有（） A、联系计算机（操控箱） B、扒料程度 C、捞电解质块 D、新阳极安装精度
大型预焙铝电解槽焙烧的过程控制与方法 https://www.doczj.com/doc/2815506701.html,来源：铝博士2013-03-06 15:33 阅读次：86 信息来源：全球铝业网更多信息请参考https://www.doczj.com/doc/2815506701.html, 摘要：简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程，谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤。 简述了大型预焙铝电解槽两种焙烧启动的技术方法特点及控制过程，谈到了两种焙烧方法中的优缺点和具体操作步骤，干法启动及湿法启动的工艺技术对比，分析了焙烧预热启动时影响铝电解槽寿命的诸多因素，在焙烧预热启动过程中所采取的预焙铝电解槽早期破损的措施。 关键词：电解槽；铝液焙烧；焦粒焙烧；干法启动；湿法启动 1 概述 现代大型预焙铝电解槽的焙烧启动，国内近几年新建电解铝厂大多采用铝液焙烧启动和焦粒焙烧启动两种方法，尤其是焦粒焙烧启动，目前更是各新建电解铝厂广泛使用的焙烧预热工艺技术，它较铝液焙烧启动预热时间短、温度梯度不大，可弥补槽内衬及材料质量问题的缺陷等优点，但是，也有它的不足之处，那就是较铝液焙烧启动操作复杂，技术条件要求高，阴极电流分布不均匀，电解质含碳量过高，能耗增加。还有两种焙烧启动方法就是石墨粉焙烧启动技术方法和气体焙烧启动技术方法。前者价格太高，造成费用增加，操作复杂(此法国内仅丹江铝厂在114.5kA铝电解槽的启动中使用过)，后者易氧化碳块，用于启动的设备复杂，操作难度大，所以，这两种方法很少被铝电解生产厂家采用。 铝电解槽的预热焙烧启动是影响槽寿命的重要因素之-，而槽寿命又直接影响到铝电解的生产成本的稳定，尤其是对大型预焙铝电解槽的焙烧启动。但是，无论采用那种技术方法，几乎都难以避免使阴极碳块及内衬产生裂纹或孔隙，可是，不让铝液浸入裂纹和孔隙是可以避免的，焦粒焙烧启动方法就具有这种优点，在白银铝厂应用较早，近年来才在国内新建铝厂及自焙槽改造的预焙槽厂家陆续广泛采用。 2 铝电解槽焙烧启动技术
200kA预焙铝电解槽焙烧启动方法实践 摘要：通过对异型阴极在200ka系列焙烧启动工业试验中出现的问题进行分析，找出了一种适合异型阴极在200ka系列的焦粒焙烧启动新方法，有效地解决了异型阴极电解槽在焦粒焙烧启动时出现的冲击电压过高、局部过热、阴极炸裂等问题。 关键词：异型阴极；焦粒焙烧；冲击电压；槽寿命 the roasting practice of 200ka profiled cathode electrolyzer (lanzhou branch of chalco，lanzhou 730060,china)zhang zheng lai abstract: based on the200ka series cathode baking industry test in an analysis of the problems,to find a suitable cathode in 200ka series of coke particle baking and start-up of new methods, to effectively solve the cathode electrolytic tank adopts coke particle roasting starting method appears when the impact voltage too high, local overheating, cathode breakage a series of problems such as. key words:cathode; coke particle baking; impulse voltage; the service life of the cell 中图分类号： tm714 文献标识码： a 文章编号： 前言 近年来，我国多家铝电解企业通过推广应用异型阴极铝电解槽降
第二篇：铝电解生产的工程技术 1、现代预焙铝电解槽的基本结构 现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽，并主要采用容量在160kA 以上的大型预焙阳极铝 电解槽（预焙槽）。因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。 工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。各类槽工艺制度不同，各部分结构也有较大差异。图1、图2分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图；图3、图4为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图（总图）。 图1 预焙铝电解槽断面示意图 图4 我国一种200kA 预焙铝电解槽结构图 1.混凝土支柱； 2.绝缘块； 3.工字钢； 4.工字钢； 5.槽壳； 6.阴极窗口； 7.阳极炭块组； 8.承重支架或门； 9.承重桁架；10.排烟管；11.阳极大母线；12.阳极提升机构； 13.打壳下料装置；14.出铝打壳装置；15.阴极炭块组；16.阴极内衬 1.1 阴极结构 电解铝工业所言的阴极结构中的阴极，是指盛装电解熔体（包括熔融电解质与铝液）的容器，包括槽壳及其所包含的内衬砌体，而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素（阴极炭块为主体）与侧衬材料，阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。 阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标（包括槽寿命）产生决定性的作用。因此，阴极设计与槽母线结构设计一道被视为现代铝电解槽（尤其是大型预焙槽）计算机仿真设计中最重要、最关键的设计内容。众所周知，计算机仿真设计的主要任务是，通过对铝电解槽的主要物理场（包括电场、磁场、热场、熔体流动场、阴极应力场等）进行仿真计算，获得能使这些物理场分布达到最佳状态的阴极、阳极和槽母线设计方案，并确定相应的最佳工艺技术参数（详见本书第三篇 “铝电解槽的动态平衡及物理场”），而阴极的设计与构造涉及到上述的各种物理场，特别是它对电解槽的热场分布和槽膛内形具有决定性的作用，从而对铝电解槽热平衡特性具有决定性的作用。 1.1.1 槽壳结构 槽壳（即阴极钢壳）为内衬砌体外部的钢壳和加固结构，它不仅是盛装内衬砌体的容器，而且还起着支承电解槽重量，克服内衬材料在高温下产生热应力和化学应力迫使槽壳变形的作用，所以 铝液 阳极炭块 电解质液 下料器 阴极炭块 电解质结壳 耐火与 保温内衬 钢壳 阴极钢棒 集气罩 阳极导杆 氧化铝 覆盖料 图2 预焙铝电解槽三维结构模拟图 图5 铝电解槽的槽壳结构示意图 a —自支撑式（框式）； b —托架式（摇篮式） 图3 我国的一种200kA 预焙铝电解槽（照片） 13 1 2 3 5 7 11 10 8 4 6 15 14 12 16 9
关于大型预焙电解槽过热度控制的探讨摘要：在国际上，有的电解工作者提出了对铝电解槽的过热度的控制，而且取得了不错的效果，国外许多先进铝厂电解槽过热度控制在8—10℃，效率达到95%以上，而我国对过热度的控制还不够重视，一般控制在15—20℃，本文针对过热度控制的要点，详细控讨了怎么样通过调整物料平衡和热平衡控制好过热度。 关键词：过热度初晶温度电解质成分极距热平衡物料平衡 一、我国工艺技术控制现状 从我国引进日轻160KA大型电解槽后，逐步开发了“四低一高”的铝电解生产工艺制度，并为现代电解槽工艺技术管理所广泛采用。“四低一高”也就是低电解温度，低分子比，低AE系数、低氧化铝浓度，高极距。随着电解槽设计软件的不断开发更新，电解槽的磁场设计得到了很好的改善，所以现在也有“五低一高”的理论，也就是低电解温度、低分子比、低AE系数、低氧化铝浓度和低铝水平，高极距。无论“四低一高”还是“五低一高”工艺制度，都是要求用尽可能低的电解温度实现的高的电流效率。低温电解一直指导着我们的生产，有些文献报道，电解温度每降低10℃，可使电流效率提高1％～2％。实验研究表明，降低电解温度会使电流效率连续升高，然而，过低的电解温度容易在槽底产生沉淀和造成槽膛不规整，易引发槽子不稳定，从而影响电流效率，造成能耗的增加。而且从目前的电解质体系来说，要想达到低温电解且保持电解过程稳定高效进行，还有待改善电解质成分，不断优化电解质体系。 二、过热度控制的提出
国际著名的铝冶金专家Haupin对大量的电流效率数据的统计分析表明[1]，电解槽的电流效率更依赖于过热度，而不是电解质温度。在国际上，有的电解工作者提出了对过热度的控制，国外有的大型电解槽过热度控制在8—10度，而且取得了不错的效果。过热度是电解质温度与电解质初晶温度之差，我国一般控制在15—20度左右，一直以来我们对过热度的控制并没有引起足够的重视。下表是法国彼斯涅电解槽的一些技术数据情况统计表： 从上表可以看出，尽管电解质的初晶温度高，但只要控制好电解质的过热度，仍能得到很高的电流效率，这也是我们提出对电解质过热度控制的原因，从电解发展情况来说，以后控制好电解质的过热度，可能会是电解槽大幅提高电流效率的突破点。 三、最佳过热度的机理 Solheim研究指出[1]，较低的过热度可以在铝阴极表面沉积一层冰晶石壳膜，因而可阻止铝的溶解损失，提高电解槽的电流效率。然而过热度太低时也会引起过多的冰晶石沉积和沉淀，而导致电解槽的不稳定，最佳的过热度的大小应与电解质的分子比、电解质初晶温度有关。分子比较低时，需要适当提高一点过热度，因为在此时，电解质的初晶温度的变化受电解质分子比变化的影响较大。 四、过热度的控制方法
铝电解预焙阳极电解槽的介绍与展望摘要：本文主要是对电解铝工业生产中的主要设备——电解槽的相关介绍，重点讲述预焙阳极电解槽的相关技术参数、指标、工艺等指数。其后介绍现代关于铝电解槽的新工艺、新设备。 关键词：电解槽预焙阳极阳极炭块阴极炭块 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。 abstract: this article is mainly to the aluminum industrial production of main equipment-electrolytic cell related introduction, focuses on pre-baked anode cell related technical parameters, index, craft index. Introduced by modern about aluminum cell of new technology, new equipment. Key words: pre-baked anode cell anode block cathode carbon blocks Aluminum electrolytic aluminum is through get. Modern aluminum industrial production adopts BingJingShi-alumina melts salt by electro-dialysis. Molten BingJingShi is solvent, alumina as solute, with carbon body is used as an anode, liquid aluminum as a cathode, ventilation with powerful dc, in 950 ℃-970 ℃, the poles in the electric in the electrochemical reactions, both electrolysis. 1 预焙阳极电解槽的介绍 电解槽是电解炼铝的核心设备，一百多年来铝电解槽的结构有了许多改进，其中以电解阳极的变化最大。其经历的顺序大致是：小型预备阳极→侧部导电自焙阳极→上部导电自焙阳极→大型不连续预焙阳极→中间下料预焙阳极。 预焙阳极电解槽 该电解槽由阳极装置、阴极装置和导电母线系统三大部分组成。 1.1 阳极装置 它包括三部分：阳极母线大梁、阳极炭块组和阳极升降机构 1.1.1 阳极炭块组 预焙槽有多个阳极炭块组，每一组包括2～3块预制炭块。炭块、钢爪、铝导杆组装成电解用阳极。钢爪由高磷生铁浇铸在炭碗中，与炭块紧紧地黏在一起，铝导杆则是采用渗铝法和爆炸焊与钢爪焊在一起的。铝导杆通过夹具与阳极母线大梁夹紧，将阳极悬挂在大梁上。炭块组数取决于电解槽的电流强度、阳极电流密度以及炭阳极块的几何尺寸。如180KA预焙槽，若阳极电流密度为0.7A/cm2左右，阳极规格为1520*585*535（mm)，即可算出阳极炭块为30炭。 1.1.2 阳极母线大梁 阳极母线大梁承担着整个阳极的重量，并将电流通过阳极输入电解槽。它由铸铝制成，由升降机构带动上下移动，以调整阳极的位置。 1.2 阴极装置 它由钢制槽壳、阴极炭块组和保温材料砌体三部分组成。 1.2.1槽壳 铝电解槽的槽壳是用钢板焊接，或铆接而成的敞开式六面体。分为有底和无底槽壳；并有背撑式和摇篮式两种。目前多采用有底槽。 无底槽壳是个空的框架，底没有钢板。槽壳四周和底部用钢筋和工字钢加固。
电解槽焙烧启动要点分析 前言 现在大型预焙槽的焙烧大部分采用焦粒焙烧法，焦粒焙烧相比铝液焙烧可避免铝液对槽内衬材料的冲击，同时电解质提前进入从而阻挡了铝液从炉底及侧部缝隙向外渗透。根据我们在日常的生产当中焙烧启动过程中容易出现的各种问题加以分析总结，分析出其原因并采取合适措施避免类似问题发生，通过对焙烧启动过程中阳极电流分布及电解槽槽电压变化规律研究，从理论上解释其变化原因及变化规律。 1焙烧前准备工作 1.1铺焦粒与挂阳极的要求及影响 电解槽焙烧前要求铺焦粒，对于焦粒的铺设有严格的要求，铺焦所用的焦粒粒度为1～4mm，要求铺焦平整，阳极自然下落后与焦粒充分接触，可用钢板尺检查焦粒与阳极底掌是否接触完全，对于接触面积小的应重新调整阳极导杆位置，尽可能使阳极底掌与阴极碳块接触面积较大。放下阳极后，可将阳极周围焦粒向填充不实的部位塞进去，保证阳极与阴极底掌完全接触。实际铺焦过程中经常容易出现这样的问题，作业人员为保证阳极导杆与阳极大母线之间缝隙较小，铺焦过程中往往将阳极外侧焦粒铺的比内侧稍厚一点，这样阳极碳块放下后阳极导杆向大母线方向倾斜，容易保证阳极导杆与大母线的间隙较小，但这种铺焦方式会为以后的焙烧启动工作带来麻烦，具体表现在由于阳极外侧焦粒较厚，阳极外侧接触好，通电焙烧后外侧电流就比内侧大，外侧发热量多导致冰晶石靠槽帮一侧先熔化，靠中缝侧由于发热量少中间冰晶石熔化速度慢，由于中见熔化差，不具备启动条件造成焙烧时间被迫延长情况发生。然而，由于上述的原因，导致培烧时间的延长。所以，我们根据实际的操作，把以往的这种方式改变为铺焦粒是用纱网式工具，如图： 它的利处就是：当阳极坐放在焦粒层上时，由于阳极底面高低不平一般相差5～10mm,一方面利用小而密集的圆锥焦粒体填充找平阳极底面凹凸；另一方面，阳极局部挤压焦粒层时，由于锥体之间存在较大空间，被挤压的焦粒向周围空间扩散，使阳极底掌其余部分与其它圆锥焦粒体进一步接触，有效的增加了阳极底面与焦粒层的接触面积，从而达到阳极与焦粒层充分接触的目的。
电解槽烟气焙烧装置技术方案 一、电解槽焙烧方法及特点 电解槽焙烧的目的是通过给电解槽逐渐升温,使电解槽阴极内衬中的水分得以烘干,阴极和阳极的温度接近电解槽正常生产温度,电解槽边部的斜坡扎糊和阴极碳块之间的碳缝糊得以焦化和烧结。因此焙烧方法的选择对铝电解槽能否尽快转入生产、尤其是对大型预焙电解槽槽寿命的影响至关重要。我国电解槽通用的焙烧方法主要有3种：铝液焙烧法、焦粒焙烧法、燃料焙烧法。 铝液焙烧法是电解槽焙烧的一种传统方法。其最大优点是简便和烟气量较小。其弊端是灌铝时900℃以上高温的铝液直接接触常温的阴极炭块及扎糊，热冲击引发的热应力会使炭素内衬产生裂纹或层状剥离，以及液体金属可通过炭块内衬的任何一个小裂纹进入阴极内部，并与耐火材料和保温材料发生反应，形成腐蚀空腔，并进一步发展为泄漏，从而引发电解槽出现早期破损和寿命缩短等问题。目前国内外大多数电解铝企业已不再采用此种方法。 焦粒焙烧法是目前我国所有电解铝厂广泛采用的一种焙烧方法。其优点在于：阴极可从常温逐渐升温预热，避免了铝液焙烧法中灌入高温铝液时的瞬间强烈热冲击，且不需要复杂设备、不需要燃料、基本上不存在阴极炭块烧损问题。其最大的缺点在于：升温速度、温度分布均匀性无法有效控制，并且电能耗费量较大。 燃气焙烧法是最近几年出现的新型先进的焙烧方法，国外电解铝企业广泛采用此方法，我国电解铝行业最早在广西平果铝业进行过相关试验，因当时的理论研究和控制技术、装备均不够成熟，最终未能在国内推广。目前行业内正在推广的异型阴极电解槽，因为阴极结构的特殊性，必须采用此种焙烧法才能保证电解槽顺利焙烧启动。燃气焙烧法的优点：1、升温速度可控性好；2、可控制调节电解槽内各点的温度，使温度分布均匀；3、启动后不需要清除焦粒；4、不存在电流分布问题；5、相对于铝液、焦粒焙烧法其更加节能、节约焙烧成本。 郑州经纬科技是行业内高新技术装备专业生产商，郑州经纬科技联合东北大学冯乃祥教授等知名专家团队和行业内多家大型骨干生产企业，合作开发成功的铝电解槽燃气焙烧法——烟气焙烧系列装置，在温度高于300 °C时，各点的温度控制精度可以达到5°C以内。不仅能够满足异型阴极电解槽的焙烧要求，
230KA 导流结构电解槽混合料焙烧启动操作规程 1目的及范围 通过煅后焦、石墨粉混合料焙烧，烘干炉体，烧结阴极炭缝，熔化导流沟内的电解质，将炉底加热到接近生产温度后，采用湿法效应启动，熔化冰晶石等装炉原料，形成铝电解生产必须的液态电解质，同时进一步加热炉内衬，清除杂物。 适用于230KA 导流结构电解槽采用煅后焦、石墨粉混合料焙烧启动的具体操作和管理要求。 2作业人员：值班长、电解工、天车吸出工、计测工、调度人员 3使用工具、原料 3.1装炉使用的工器具、原料：扫把、风管、天车、专用筛格、刮板、直 尺、扳手、软连接（1 套）、分流片（1 套）、石棉板、风动扳手、绝缘板（4 块）、绝缘套管（8根）、热电偶及保护套管（2套）、炉盖（1套）、煅后焦、石墨粉混合料（0.4吨）、阳极（32块）、电解质块（6 吨）、冰晶石（3吨）、碱（1.0吨）、氟化钙（0.5吨） 3.2焙烧期间使用的原材料：碱（1 吨） 3.3启动使用的工器具、原料：天车、抬包、电解质液（14 吨）、铝液（13 吨）、碱（1.0吨）、氟化钙（0.5吨）、冰晶石（3吨）、氧化铝（12吨） 4准备作业 4.1煅后焦、石墨粉的准备 用筛子对煅后焦、石墨粉进行筛分，将粒度在5mm 以下的煅后焦与石墨粉原则上按重量比6：4的比例进行充分混合，配备0.4吨左右的混合 料。 4.2预先对阳极导杆和槽上压接面进行抛光，同时对分流片的压接面进行抛光处理。
4.3使用扫把等工具将电解槽阴极炭块表面清扫干净，再用风管将阴极表面吹干净。 4.4用冰晶石填充电解槽内的沟槽与阴极面平齐。 4.5铺设混合料、安装阳极 4.5.1首先挂好A16处的阳极，确定阳极正投影位置，将专用筛格沿投影线摆好，要求筛格安放平整。将混合料倒入筛格内，用刮板在筛格内来回刮混合料，使其沿筛眼漏至阴极面，待填满所有筛眼后，取出专用筛格。沿阴极混合料处安放，在A、B两侧依次铺设混合料。 4.5.2铺设混合料后，安装阳极，装好卡具，但不拧紧，使阳极完全靠自 重与混合料接触。在阳极中缝、间缝铺设10mm厚的石棉板。 4.6安装软连接 4.6.1安装软连接前确认软连接完好，无断裂情况。 4.6.2用风动抛光机打磨软连接的接触面。 4.6.3用风动抛光机打磨与软连接接触处的铝导杆和阳极水平母线，将软连接的两端分别与铝导杆和阳极水平母线连接。（如图1所示） 4.6.4安装软连接必须使软连接与母线、导杆连接的螺帽扭紧，通电前进行最
大型预焙槽工艺技术发展 一、我国大型预焙电解槽的发展 我国现代大型预料电解槽的发展起步较晚。国外在六十年代较快发展了大型预焙槽生产，而我国于1973年才开始于抚顺铝厂进行大型预焙槽的开发研究工作，经两年的筹建，1975年4月10日我国第一台135kA预焙槽投入工业试验。经过二十年的努力，至1995年，通过引进和消化引进技术，我国已形成大型预焙槽各具特色的生产系列，拥有135kA、140kA、155kA、160kA、180kA、280kA 大型预焙槽，总槽数达近1600台，产能为60万吨。至2002年底，我国电解铝企业已达136家，生产能力达到5300kt/a，居世界首位；其中年产100kt/a生产规模的企业已达17家，产能2650kt/a，占总产能的50%；电解槽容量在160kA 以上的企业有35家，能力达2800kt/a，占总产能的53%。 我国电解铝企业技术改造、扩建和新建的项目，一直以200～240kA电解槽为投资主流，对于300kA级电解槽的三场、槽寿命等问题，许多人一直持有怀疑态度。随着我国第一个200kt/a规模300kA级电解系列在河南豫港龙泉铝业有限公司的顺利建成投产，不但使SY300（300kA）电解槽在国内外得到广泛认可，而且它还标志着中国电解铝工业的综合技术已达到世界先进水平。SY300电解槽已成为国内众多新建的200～250kt/a规模电解铝项目的主要槽型。 西方发达国家的原铝生产主要集中于加铝、美铝、俄铝、法铝、海德鲁、科马尔科等大型企业集团，主要槽型为AP18、AP21、AP30、Hydro23和CD200等，单系列产量为100～250kt/a。在20世纪90年代，建成的电解铝系列（除中国外）80%采用了法国彼施涅公司的电解铝技术，特别是300kA级预焙阳极电解槽技术几乎全部采用AP30技术，单系列产能达到250kt/a。 加入WTO后，中国电解铝工业面临进一步发展，做大做强的机遇，为了满足中国电解铝工业全球发展战略的需求，建设一批规模大、技术起点高、有竞争能力的现代化的企业势在必行。2000年，沈阳铝镁设计研究院在总结SY系列电解槽的设计和实践经验的基础上，开发了SY300预焙电解槽。它是目前中国已投产的产能最大的电解系列。 二、我国大型预焙电解槽的槽型及主要技术参数 大型预焙槽中，从进电方式上分为：两点进电、四点进电和五点进电三种；从电解槽槽壳结构上分为：摇篮式和臂撑式两种，其中摇篮式约占94%；从下料方式上分为：现我国大多数电解槽都采用中间下料方式，它包括点式下料、插板式下料和闸刀式下料三种方式，后两种方式正在逐步地进行改造成先进的点式下料方式；从电解槽容量上分为：135kA、140kA、155kA、160kA、180kA、
电解槽正常生产的主要技术参数 铝电解槽经过焙烧、启动和后期管理之后进入正常生产阶段，正常生产阶段的电解槽是在规定的电流强度下进行生产的。其特征是：电解槽的各项技术参数已达到了规定的范围建立了较稳定的电热平衡制度，阴极周围的侧壁上已牢固的形成电解质一氧化铝 结壳（俗称伸腿）构成了较好的炉膛内形，另外可看到阳极不氧化、不着火、阳极周围的电解质均匀沸腾，电解质与炭渣分离较好，阳极底下没有过量的沉淀，炉面结壳完整并覆盖一定数量的氧化铝保温。也就是说电解槽的正常生产是在一定的技术参数和常规作业制度的密切配合下实现的。 电解槽生产的技术参数是以电解槽的类型、容量和操作人员的技术水平而定。技术参数包括：槽工作电压、极距、电解温度、电解质成份（分子比）两水平、炉底压降、效应系数。 下面我们分别来讲各项技术参数在铝电解生产中的作用： 1、系列电流强度：每个电解系列都有额定的电流强度、额定的电压、与之对应有 一定的产铝量。额定的电流强度一经确定下来，尽可能保持恒定的电流强度不变， 以保证整个电解系列生产的稳定性。 2、槽工作电压：电解槽的工作电压由阳极压降（约0.34V）、电解质压降（约 1.57V）、阴极压降（约0.36V）、母线压降（约0.20V）、极化电压（约1.70V）、效应 分摊电压（约0.10V）。只随氧化铝浓度的变化而稍有变化。 槽工作电压随生产操作而变动，但极化电压和母线压降变化较小，只随氧化铝浓度的变化而稍有变化。变化较大的是阳极压降、电解质压降和阴极压降这三项也是维持电解温度热量来源的电压。其中电解质压降时刻在变化，所以平时工作电压的高低在某种意义上来说就是电解质压降的高低。因而工作电压对电解温度有明显的影响过高或过低保持电压都会给电解槽带来变化。 1 ?槽电压过高保持不但浪费电能而且电解质热量收入增多，会使电解槽走向热 过程，炉膛熔化、原铝质量受影响，并影响电流效率。 2.槽电压保持过低也不行，虽然最初因热收入减少可能会出现低温时的坏处，电解 温度低，电解质会下缩产生沉淀的机会增多，而形成结壳会使炉底电阻增加而发热，由冷行程转为热行程。其结果的损失，可能比高电压时要大的多，槽电压过低还可能造成压槽、滚铝和不灭效应等技术事故，因而在生产中决定各种情况下的槽工作电压的保持一定要谨慎。正常生产的槽电压应该时稳定的，如果出现波动应该查明原因及时处理。 3、极距：通常所说的极距是指阳极底掌到铝液镜面之间的距离。它既是电解过程 中的电化学反应区域又是维持电解温度的热源中心，对电流效率和电解温度有着直接影响。 1.提高极距：能减少铝的损失会使电流效率提高，也就是说能减少二次反应次数
几种电解槽焙烧启动工艺的节能分析 焙烧启动在电解铝生产过程中占据着重要角色，对电解铝纯生产而言只是一个“无用功”，不仅要消耗大量能源，而且对环境又造成污染，对企业生产又不能产生直接经济效益，但它是电解生产的前奏，必不可少，特别关键。长期以来大家一直在探讨焙烧启动的方法和效果，对焙烧启动期间的能源消耗和成本控制很少谈起。 一、铝电解槽的焙烧启动 １、就当前的铝电解工业而言，电解槽的正常生产流程分为焙烧、启动和正常生产三个过程。铝电解槽的焙烧即把电解槽由室温状态加热到正常生产状态（９４５－９５５℃）的过程，是电解槽正常生产的前提，也是电解槽实现高效产铝过程的关键时期，对于电解槽的后期管理显得尤为重要。铝电解槽的焙烧目的有： １）焙烧阴极和侧部炭块。通过焙烧阴极炭块和侧部炭块之间的扎固糊进行焦化，使阴极炭块和侧部炭块成为一个整体； ２）排除内衬中含有的水分。因为水分在高温内衬中极易形成气体，如不及时排出，则会在启动期或生产期使内衬产生膨胀，造成内衬漏洞； ３）均匀升高内衬温度。在焙烧过程中使内衬按不同层次、一定梯度均匀升温，以满足正常生产之需要； ４）提高阳极和阴极的温度,以利用下一步的顺利启动。 目前国内外通常使用的焙烧方法有：铝液焙烧、焦粒焙烧和燃料焙烧等。铝液焙烧是电解槽内灌入高温铝液，再通以直流电，利用铝液和阴、阳极炭块在通以直流电的状态下产生的焦耳热来焙烧电解槽；焦粒焙烧是在电解槽的阴极炭块上预先铺设一层焦粒，再坐上阳极，通以直流电，靠焦粒电阻本身产生的焦耳热来焙烧电解槽；燃烧焙烧，是利用燃料系统和温度控制系统的配合，按事先设置好的温度曲线要求，通过燃烧油类或天然气等来加热焙烧电解槽。 ２、铝电解槽的启动 铝电解槽的焙烧结束就是铝电解槽启动的开始，两者完全是一个“无缝”的衔接过程，一般经过２４－４８小时的启动,将步入启动后期管理过程，预示着电解槽缓慢进入正常生产过程。铝电解槽的启动是指使电解槽槽内拥有足量多的液体电解质，以适应电解槽正常生产的需要，目前的启动工艺主要分为干法效应启动、湿法效应启动和湿法无效应启动三种。 干法效应启动，即利用升高槽电压使电解槽发生阳极效应，靠阳极效应产生的热量来熔化冰晶石等物料，使槽内电解质达到一定水平，来满足电解槽正常生产的要求。湿法效应启动，是将其它槽内液体电解质注入待启动的电解槽内，使槽内电解质达到一定水平，此时再利用升高槽电压使槽子发生阳极效应，来逐步熔化槽内物料，使槽子电解质水平达到正常生产的要求。湿法无效应启动，也是将其它槽内液体电解质注入待启动的电解槽内，只是要求有足够多的量，再将槽电压保持稍高于正常生产槽电压，适当保持一段时间来熔化槽内物料，使电解槽逐步进入正常生产。 二、焙烧启动工艺的节能分析 １、焙烧工艺节能分析 具体要分析哪种焙烧工作节能效果更好，其一，这种工艺首先能达到满意的电解槽焙烧效果，完全满足电解槽的启动要求；第二，焙烧时间最短，可以保证