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
3.3 生产工艺 （1）工艺流程 图3-7 生产工艺流程图 （2）流程说明 电解铝用预焙阳极生产采用煅烧石油焦、沥青和返回料（电解铝厂返回的电
解残极、焙烧碎料、生碎料）为原料。原料经破碎、筛分、配料，生产出生阳极，再经焙烧得到预焙阳极产品。 （1）原料贮运 预焙阳极生产所用主要原料煅烧石油焦,由带式输送机从集团公司料仓运来卸入Ф17?20m贮仓内,用料时由设置在仓下的电磁振动给料机经带式输送机输送到生阳极制造工序使用。 （2）返回料处理 生产过程中产生焙烧碎料、生碎料和电解铝厂返回的电解残极共用一套返回料处理系统，由500吨残极破碎机粗碎至100mm以下粒度，再由一台反击式破碎机中碎筛分至20mm以下粒度后，然后经斗式提升机直接送入料仓待用。焙烧碎料、残极碎料用于配料，生碎料进入混捏工段。 （3）液体沥青制备 由汽车运来固体改质沥青经颚式破碎机破碎，送入沥青熔化罐内，用高温导热油间接加热熔化，经过滤机过滤滤去杂质后进入液体沥青接收槽,再用输送泵送到2座Ф8?8m沥青保温贮罐内，单座贮罐贮存容量为400t。使用时由沥青输送泵输送至生阳极车间用于配料。 （4）生阳极制造 生阳极制造包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序。 ①中碎筛分 本项目设2个石油焦中碎、筛分系统和1个残极返回料中碎、筛分系统。石油焦（或残极料）分别由电磁振动给料机给料,经带式输送机、斗式提升机送入一台双层水平振动筛和一台单层水平振动筛(残极为1台二层水平振动筛)筛分处理,粒度大于12mm的料返回中间料仓,再由电磁振动给料机给料进入双辊破碎机（残极进入反击式破碎机）中碎后再重新筛分。12～6mm,6～3mm的粒度料可直接进入相应配料仓,也可返回双辊破碎机重新中细碎至3mm以下,便于生产灵活调节。 粒度料有3种,为12～6mm、6～3mm、3～0mm,6～3mm、3～0mm的料除直接进入配料仓外,还有部分送经磨粉机磨粉成粉料。 生碎料在残极处理工段经两级破碎到20mm以下粒度后,经带式输送机,斗式提升机,直接运入生碎料仓使用。
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
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。
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/ec17068270.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/ec17068270.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
生产工艺 （1）工艺流程 图3-7 生产工艺流程图 , （2）流程说明 电解铝用预焙阳极生产采用煅烧石油焦、沥青和返回料（电解铝厂返回的电解残极、焙烧碎料、生碎料）为原料。原料经破碎、筛分、配料，生产出生阳极，
再经焙烧得到预焙阳极产品。 （1）原料贮运 预焙阳极生产所用主要原料煅烧石油焦,由带式输送机从集团公司料仓运来卸入Ф1720m贮仓内,用料时由设置在仓下的电磁振动给料机经带式输送机输送到生阳极制造工序使用。 （2）返回料处理 生产过程中产生焙烧碎料、生碎料和电解铝厂返回的电解残极共用一套返回料处理系统，由500吨残极破碎机粗碎至100mm以下粒度，再由一台反击式破碎机中碎筛分至20mm以下粒度后，然后经斗式提升机直接送入料仓待用。焙烧碎料、残极碎料用于配料，生碎料进入混捏工段。 （3）液体沥青制备 由汽车运来固体改质沥青经颚式破碎机破碎，送入沥青熔化罐内，用高温导热油间接加热熔化，经过滤机过滤滤去杂质后进入液体沥青接收槽,再用输送泵送到2座Ф88m沥青保温贮罐内，单座贮罐贮存容量为400t。使用时由沥青输送泵输送至生阳极车间用于配料。 ￥ （4）生阳极制造 生阳极制造包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序。 ①中碎筛分 本项目设2个石油焦中碎、筛分系统和1个残极返回料中碎、筛分系统。石油焦（或残极料）分别由电磁振动给料机给料,经带式输送机、斗式提升机送入一台双层水平振动筛和一台单层水平振动筛(残极为1台二层水平振动筛)筛分处理,粒度大于12mm的料返回中间料仓,再由电磁振动给料机给料进入双辊破碎机（残极进入反击式破碎机）中碎后再重新筛分。12～6mm,6～3mm的粒度料可直接进入相应配料仓,也可返回双辊破碎机重新中细碎至3mm以下,便于生产灵活调节。 粒度料有3种,为12～6mm、6～3mm、3～0mm,6～3mm、3～0mm的料除直接进入配料仓外,还有部分送经磨粉机磨粉成粉料。 生碎料在残极处理工段经两级破碎到20mm以下粒度后,经带式输送机,斗式提升机,直接运入生碎料仓使用。
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
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
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
3.3 生产工艺（1）工艺流程
气 图3-7 生产工艺流程图 （2）流程说明 （电解铝厂返回的电沥青和返回料电解铝用预焙阳极生产采用煅烧石油焦、． 解残极、焙烧碎料、生碎料）为原料。原料经破碎、筛分、配料，生产出生阳极，再经焙烧得到预焙阳极产品。 （1）原料贮运 预焙阳极生产所用主要原料煅烧石油焦,由带式输送机从集团公司料仓运来卸入Ф17?20m贮仓内,用料时由设置在仓下的电磁振动给料机经带式输送机输送到生阳极制造工序使用。 （2）返回料处理 生产过程中产生焙烧碎料、生碎料和电解铝厂返回的电解残极共用一套返回料处理系统，由500吨残极破碎机粗碎至100mm以下粒度，再由一台反击式破碎机中碎筛分至20mm以下粒度后，然后经斗式提升机直接送入料仓待用。焙烧碎料、残极碎料用于配料，生碎料进入混捏工段。 （3）液体沥青制备 由汽车运来固体改质沥青经颚式破碎机破碎，送入沥青熔化罐内，用高温导热油间接加热熔化，经过滤机过滤滤去杂质后进入液体沥青接收槽,再用输送泵送到2座Ф8?8m沥青保温贮罐内，单座贮罐贮存容量为400t。使用时由沥青输送泵输送至生阳极车间用于配料。 （4）生阳极制造 生阳极制造包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序。 ①中碎筛分 本项目设2个石油焦中碎、筛分系统和1个残极返回料中碎、筛分系统。石油焦（或残极料）分别由电磁振动给料机给料,经带式输送机、斗式提升机送入一台双层水平振动筛和一台单层水平振动筛(残极为1台二层水平振动筛)筛分处理,粒度大于12mm的料返回中间料仓,再由电磁振动给料机给料进入双辊破碎机（残极进入反击式破碎机）中碎后再重新筛分。12～6mm,6～3mm的粒度料可直接进入相应配料仓,也可返回双辊破碎机重新中细碎至3mm以下,便于生产灵活调节。粒度料有3种,为12～6mm、6～3mm、3～0mm,6～3mm、3～0mm的料除直接进入配
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） 。 阳极导杆 阳极炭块 电解质液 铝液 阴极炭块 阴极钢棒 下料器 集气罩 氧化铝 覆盖料 电解质结壳 钢壳 耐火与 保温内衬 rrT|i|TITTT 图1预焙铝电解槽断面示意图 图2预焙铝电解槽三维结构模拟图
图3我国的一种200kA 预焙铝电解槽（照片） 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） ■n n J 10- ］ 【 1 - 心 L — L J — — J 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 r M 〒■■ m T X T I I 5 6 nu
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 以槽壳必须具有较大的刚度和强度。过去为节约钢材，采用过无底槽壳。随着对提高槽壳强度达成共识，发展到现在的有底槽。有底槽壳通常有两种主要的结构形式：自支撑式（又称为框式）和托 架式（又称为摇篮式），其结构图分别见图5a， b。过去的中小容量电解槽通常使用框式槽壳结构，即钢壳外部的 加固结构为一型钢制作的框，该种槽壳的缺点钢材用量大，变形 程度大，未能 很好地满足强度要求。大型预焙铝电解槽采用刚性极大的摇篮式槽 壳。所谓摇篮式结构，就是用40a工字钢焊成若干组”型的约束 架，即 摇篮架，紧紧地卡住槽体，最外侧的两组与槽体焊成一体，其余用 螺栓与槽壳第二层围板连结成一体（结构示意图如图6所示）。 图6 大型预焙铝电解槽槽壳结构图 a —纵向； b —横向图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）
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。
提高电解铝预焙阳极质量的研究 铝电解槽中阳极是铝电解生产技术关键之一,是铝电解工艺中最主要的组成部分,阳极常被誉称为铝电解槽的心脏.其质量的好坏将直接影响着铝电解的正常生产及经济技术指标的提高,因此提高预焙阳极质量显得尤为重要.本文结合青海黄河水电再生铝业公司炭素预焙阳极生产的实践经验,就生产过程中出现的阳极质量问题进行探讨。 主要从原料控制、煅烧温度、配方优化、改善混捏效果以及加强焙烧管理等方面加以分析并采取措施.从生产实践中探索出提高阳极质量的途径,主要研究内容及获得的主要研究结论是:(1)对影响预焙阳极质量的因素进行了研究,研究表明原料质量是前提,成型配料是关键,焙烧制度是保证.(2)对石油焦质量进行了研究,研究表明石油焦除了控制其理化指标外,粒度分布也很重要,应该建立这方面的正式标准.(3)对沥青质量进行了研究,研究表明沥青质量指标中软化点固然重要,但其它指标亦不能忽视.尤其是甲苯不溶物含量不应小于28﹪,喹啉不溶物含量在8﹪~12﹪、β-树脂含量在18﹪~25﹪为宜.(4)对煅烧工序进行了研究,研究表明煅烧温度应保持在较高水平,达到1240~1300℃、真密度应达到2.00~2.05g/cm<'3>.(5)对成型工序进行了研究,研究表明稳定的成型生产条件是一个关键因素,它直接影响到焙烧阳极质量.尤其是-0.074mm粉料比例应严格控制,它对阳极生产的稳定影响较大.生产质量稳定的阳极其重要性丝毫不亚于提高阳极质量;混捏效果的好坏影响到阳极的使用性能.(6)对焙烧工序进行了研究,研究表明焙烧中温的升温速率、最高温度、保温时间及火道平衡影响到体积密度、比电阻值及外观合格率,应严格控制.通过改善工艺条件,稳定了生阳极生产质量,预焙阳极外观质量及理化指标也有了改善,预焙阳极在电解使用过程中掉渣、脱极现象明显降低,返回残极均匀,每组重量为120~140kg,使用周期由原设计的33天提高至34天,阳极毛耗由原来的594kg/t-Al降至564kg/t-Al.
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。
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
电解槽的焙烧启动和后期管理 电解槽的预热焙烧与启动是铝电解生产中的两个重要阶段，新建或二次启动的电解槽在进入生产前，要经过焙烧与启动过程。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，因此必须足够的重视。 一.焙烧 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。 电解槽预热焙烧的目的主要有： 1.1 预热阴极。阴极碳块间边缝和槽周边的扎糊进行烧结焦化，形成密实的碳素槽膛。 1.2 烘干电解槽内衬。通过一定时间的缓慢加热排除槽体内耐火材料、保温材料等砌体的水分，提高槽膛温度，使阴、阳极温度接近或达到电解槽正常生产温度。 1.3 预焙槽的预热焙烧方法主要有：1.铝液预热法； 2.焦粒焙烧法； 3.石墨粉焙烧法； 4.燃料预热法。 焦粒焙烧 现在大型预焙槽的焙烧大部分采用焦粒焙烧法，焦粒焙烧相比铝水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。根据我们厂实际焙烧的方法，我们这种来主要探讨一下焦粒焙烧法。 焦粒焙烧法是在阴、阳极之间铺上一层煅烧过的焦炭颗粒，其厚度为15-20mm。如果炉底平整，焦粒厚度可为10-20mm。焦粒粒度在1-5mm之间，严格控制1mm一下的焦粉。 1.焙烧前准备工作 1.1铺焦与放阳极要求及影响 电解槽焙烧前要求铺焦，对于焦粒的铺设有严格的要求，铺焦所用的焦粒粒度为1~5mm，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