500kA铝电解槽内衬施工技术研究

第34卷第16期2018年7月甘肃科技Gansu Science and TechnologyVol.34 No.16Apr. 2018500kA铝电解槽生产AI99.90高品质铝的工艺技术王平刚，成庚！，王小康(酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司，甘肃嘉峪关735100)摘要：本文介绍了在某公司500k A铝电解槽上生产A199.90及以上高品质铝的生产工艺技术，采用优质的氧化 铝、炭阳极、氟化铝等原材料，使用磁性除铁器清除破碎料中的金属铁和尽量多比例地使用氧化铝封阳极与壳面以 减少阳极及壳面覆盖料带人的杂质量，运用炉帮厚度数学模型稳定控制电解槽炉膛以防偏析出来的铁、硅杂质返 溶于电解质并防止电解质水平升高，采用不会造成对破碎料污染的氧化铝质阳极钢爪保护环，使用专用的吸铝和 熔铸系统生产高品质铝锭产品，产生一定的经济效益和社会效益。

关键词：500k A铝电解槽;A199.90 &生产工艺技术中图分类号：某公司500k A铝电解槽系列最高可以生产A199.88原铝，尚无A199.90及以上高品质铝。

而 A199.90及以上高品质原铝液是生产高品质A199.90 和A199.85铝锭的原材料，目前市场上高品质A199.90铝锭价格高出A199.70铝锭约400元/t.A1以上，A199.85铝锭价格高出A199.70铝锭约80元/t. A1左右。

因此，该公司从2017年初开始在500k A铝 电解槽系列研发生产A199.90及以上高品质原铝 液，并批量生产出适销对路的高品质铝锭产品，创 造较大的经济效益和社会效益。

1原材料1.1使用铁含量更低的氧化铝为了采用铁含量更低的氧化铝，从市场上采购 了一批进口的氧化铝，其中Fe/〇3%平均值为0.007555，较同期所用国产氧化铝的Fe/〇3%平均值 0.014%降低了 0.006455,降幅为 46.075。

按照吨原铝氧化铝单耗1908k g计算，吨原铝消 耗氧化铝原料带入的Fe/〇3降低1908kgx0.006455 =0.123066kg，相应降低所带入的F e为0.123066kgx (56x2)"(56x2+16x3)=0.086146kg，相当于降低原铝 Fe含量 0.086146kg"1000kgxl005=0.0086%。

500KA电解槽生产工艺路线的探索，程国斌、樊雄兵新疆东方希望有色金属有限公司, 新疆昌吉831700摘要：铝电解槽的电流强度和密度越来越高，且电解质中锂、钾盐的含量达到8-9%，在焙烧启动及生产过程中持续总结、改进，形成了适合企业特点的焙烧启动技术、工艺路线及生产控制技术，实现了电解槽高效平稳运行。

关键词: 大容量高电流密度复杂电解质变形工艺技术条件大型预焙阳极电解槽是一个集热场、电场、磁场、力场（结构、流体）为一体，且交互制约、交互影响，但必须达到平衡的复杂系统。

目前国内铝电解技术发展趋势是：铝电解槽向超大容量、高电流密度、高技术集成方向发展。

电解槽最大容量达到600KA，电流密度从0.70A/cm3发展到0.83A/cm3，吨铝投资由10000元降至5000元，劳动生产率由不足100吨/人.年提高到600吨/人.年以上，铝电解综合能耗达到13200kwh/t-AL以下，其设计、生产技术达到国际先进水平。

随着电解槽容量的增大，电流产生的磁场对电解槽内熔体流动、波动产生剧烈影响，槽内的电热状况也更加复杂。

300级以下电解槽电流密度都在0.73A/cm3左右,能量平衡较易控制,这种电解槽可以在较宽松的窗口内实现稳定生产,并能取得较好的技术经济指标。

国内500KA电解槽投入工业化生产时间不长，面对电流强度高、电流密度高、电解槽热容大、电解质量相对少，且相当一部分厂家电解质中LIF+KF＞9%，电解温度低于930℃，供电性质差异大等特点，国内还没有比较成熟的工艺控制标准。

因此,探索出一套既适宜500KA电解槽热、电、磁及流体场，又适应企业供电特点的焙烧启动技术及正常生产工艺路线，对大容量电解槽生产安全、稳定、优质、高产、低耗具有重要意义。

本文从500KA电解槽的焙烧启动技术优化、富锂钾盐复杂电解质体系的应对措施及寻求最佳工艺技术条件等方面进行简单的阐述。

1、500KA焙烧启动技术优化，1．1 焙烧启动异常分享。

《500KA铝电解槽技术规范》（预审搞）编制说明甘肃东兴铝业有限公司2016年5月GB/T ×××××—××××《500kA铝电解槽技术规范》编制说明（预审稿）1 标准立项背景随着国内大容量、高电流等级槽型设计能力的提升，400kA、500kA甚至600kA铝电解槽已经在我国率先实现了工业化应用。

尽管国内的电解铝工艺装备在不断升级和进步，可供电解铝企业借鉴和参考的相关工艺标准却还停留在上世纪90年代左右的中小槽型铝电解槽，相关工艺参数与目前大型铝电解槽不符。

目前，500kA铝电解槽在我国电解铝的总产能中所占比例已超过30%，且按照目前趋势新建电解铝生产线还将以500kA系列为主。

因此，根据目前大多数电解铝企业实际情况，制订新的、符合实际的大型铝电解槽工艺技术规范或标准是电解铝行业亟待解决的问题。

鉴于上述原因，酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司联合中南大学、沈阳铝镁设计研究院有限公司、新疆农六师铝电有限公司等国内共计10家骨干高校、研究机构和企业对500kA铝电解槽工艺技术要求提出标准立项申请，建议将其列为推荐性国家标准，以便进一步推动大型铝电解槽应用和电解铝工艺完善。

2 工作简况2.1 任务来源根据全国有色金属标准化技术委员会（以下简称“全国有色标委会”）于2015年提出和制定的工作安排（有色标委[2015]29号），由酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司牵头组建编制组，承担《500kA铝电解槽技术规范》的编制工作，计划于2016年9月完成。

2.2 工作简要过程本标准是在充分借鉴电解铝行业现有标准和调研多条国内500kA电解铝系列工艺数据的基础上编制的。

编制过程中，项目组充分听取包括中南大学、沈阳铝镁设计研究院、郑州轻金属研究所等多家标准起草参与单位意见，结合500kA铝电解槽“物理场”测试数据和多条500kA铝电解槽实际运行数据，具有较为普遍的适用性。

一、项目背景铝电解槽是铝冶炼生产中的关键设备，其内衬的安装质量直接影响到电解槽的运行稳定性和生产效率。

为了提高电解槽的保温性能、降低炉底压降和槽电压，实现降本增效的目标，本方案针对500千安大型电解槽内衬进行优化安装施工。

二、施工准备1. 材料准备：嵌紫铜钢棒、全石墨阴极炭块、保温材料、粘结剂等。

2. 工具准备：切割机、钻机、电焊机、搅拌机、水平尺、垂直尺等。

3. 人员准备：施工队伍需具备相关技能和经验，进行现场培训。

4. 施工场地准备：确保施工场地平整、清洁，符合施工要求。

三、施工步骤1. 施工前准备（1）对施工人员进行技术交底，明确施工要求、质量标准及安全注意事项。

（2）检查施工材料、设备是否符合要求，确保质量。

2. 施工过程（1）槽体清理：将槽体内部杂物、氧化层等清理干净。

（2）内衬安装①按照设计图纸要求，在槽体内部均匀涂刷粘结剂。

②将嵌紫铜钢棒按设计要求安装在槽体内部，确保钢棒垂直、水平。

③将全石墨阴极炭块按照设计要求安装在内衬上，炭块之间留有适当间隙。

④用粘结剂将炭块固定在内衬上，确保固定牢固。

⑤对内衬进行找平和调整，确保内衬水平、垂直。

（3）保温材料铺设①在炭块与槽体之间铺设保温材料，确保保温效果。

②保温材料铺设均匀，无空隙。

（4）施工质量检查①检查内衬安装质量，确保安装牢固、水平、垂直。

②检查保温材料铺设质量，确保保温效果。

3. 施工结束（1）清理施工现场，确保清洁。

（2）整理施工资料，包括施工记录、材料清单等。

四、施工注意事项1. 严格遵循施工图纸和规范要求，确保施工质量。

2. 施工过程中，注意安全防护，防止意外事故发生。

3. 施工人员应具备相关技能和经验，确保施工质量。

4. 加强施工过程中的质量控制，确保内衬安装质量。

五、施工效果通过优化铝电解槽内衬安装施工方案，提高电解槽的保温性能，降低炉底压降和槽电压，实现降本增效的目标。

同时，提高电解槽的运行稳定性和生产效率，为我国铝冶炼行业的发展提供有力保障。

1500KA电解槽铝母线制作安装技术探讨1、前言随着时代发展，带动了电解炼铝技术的完善与发展。

在当今资源紧缺的背景下，由于能源、原材料、劳动力等成本处在一个不断上涨的趋势。

铝行业的通过技术上的革新，使铝工业在发展过程中能够有效节约能源的消耗。

近几年来，电解铝的工业技术得到不断的发展，500KA电解槽在电解铝技术的基础上产生的。

而这一电解槽的主要特点是具有较大单位面积产量，在制作安装过程中使用的材料较少，能够合理的进行成本控制，有效节约制作的成本，电解槽的合理化结构的设计，优化母线的设置。

在电解槽的安装制作过程中，铝母线的使用是必然的，然而对于铝母线在制作上的好坏会影响到整个电解槽[1]。

2、电解槽铝母线的产生的重要性电解槽在制作过程中，铝母线是必不可少的重要组成部分，电解槽铝母线在、是将直流电通过铝母线的牵引，将直流电牵引到电解槽当中。

然而电解槽之间的联系呈现串联趋势，阴极母线的排布主要围绕在槽壳的四周围，或者是电解槽的底下部分。

上部之间的结构主要是阴、阳母线之间的联系，立体母线与铝软带进行连接，将一个个电解槽进行串联，从而构成一个串联的体系。

而在这一设计过程中，母线是电流的导体，与磁场的作用有着很大的关系。

铝母线在制作的过程中，有着较为复杂的结构，一台电解槽铝母线的重量达到45吨左右，加上由于整个过程的操作空间有限，较为狭小，而一整个制作安装都需要焊接，因此在制作安装的过程中要仔细认真的进行每一步骤的操作，确保在操作过程中得以顺利完成。

3、做好铝母线制作安装技术保障3.1铝母线制作流程第一，将铝母线进行校直要注意的问题。

铝母线的制作主要是以铝锭为主，这一材料可以进行不同程度的弯曲，从而进行校直，在这一过程中主要是根据将500T千斤顶立式胎具进行。

通过校直后母线直线度不超过3mm/m，整条母线的长度不超过6mm[2]。

第二，将铝母线进行切割，受运输的影响，铝母线的原材料一定程度是规定长度的两倍，因此在使用；铝母线的工程中要进行切割，在切割的过程中主要是用铝板进行焊接。

500KA电解槽铝母线制作安装技术分析摘要：大型的预焙阳极铝电解电流强度正逐步地增大和增强，我们对电解槽组成的结构进行了剖析以及合理的分解，这样一来就优化了电解槽铝母线，从而不仅需要对原材料进行选择，也要对电极以及隔膜的材料进行一下合理的分析和选择，这样一来就进一步提升了电流的工作效率，同时也要将槽电压做进一步地降低，通过这种方式就可以有效地控制和节约成本。

电解槽铝母线主要的组成部分就是几台电解槽组，这个的生产过程中主要就是让电流通过电解槽组，然后将电解槽与铝母线进行相互有机结合，在过程之中，电解槽以及铝母线的内部都会产生大量的热量。

内部的组成都是有机物质，用氧化铝和冰晶石构成电解质，然而在这一过程中通过进一步分解合成铝和氧。

关键词：500KA；电解槽；铝母线；安装制作1前言随着时代和社会地进步，带动了电解炼铝技术的完善与发展。

我国的资源现在特别紧缺，同时我国的能源、原材料、劳动力等等一些成本处正在不断地上涨。

铝行业的发展技术也正不断地革新，通过改革可以讲将铝工业在作业的过程中能够有效节约能源的消耗。

现如今，电解铝的工业技术的发展速度已经很快了，500KA 电解槽在电解铝技术的基础上产生的。

而这一电解槽的主要特点是具有较大单位面积产量，在制作安装过程中使用的材料较少，能够合理的进行成本控制，有效节约制作的成本，电解槽的合理化结构的设计，优化母线的设置。

在电解槽的安装制作过程中，铝母线的使用是必然的，然而对于铝母线在制作上的好坏会影响到整个电解槽。

2电解槽铝母线的概况电解槽母线一般分为两种，一种是阴极母线，另外一种阳极母线，但是阴极的母线是电解车间中，最主要的组成部分。

阴极母线分为两种，一种是铸铝母线，另外一种则是软母线。

阴极母线是铝电解工艺的重要导体，这个过程中，需要大量的阴极母线，同时阴极的母线规格也很多。

铝母线的加工生产过程将会直接对电解铝的生产技术造成一定的影响。

所以在加工的过程中，一定要重视起来，母线的安装施工难度非常大。

500KA电解槽槽壳制作技术摘要：现代铝工业将以高产率、高质量、高寿命及低能耗、低污染为发展目标，以大型预焙阳极电解槽为发展方向。

目前，我国新、改、扩建铝厂几乎均采用大型预焙槽，因为大型阳极预焙电解槽具有产量大、电流效率高、自动化程度高，并配有烟气、粉末回收净化装置，环保性能好，对人体危害小等优点，成为国家目前大力推广使用的一种大型铝冶炼设备。

而中、小型电解槽因能耗高、产率低、对环境污染大、对人体危害大，将逐渐被替代。

因此，认真总结、研究大型阳极预焙电解槽槽壳施工工艺技术已成为必要。

关键字：电解槽预备槽效率环保自动化1.技术特点1.1槽壳各板材零件使用数控切割机排版下料，尺寸精度易于保证，速度快。

1.2槽壳部件组对采用模块化制作，部件组对焊接均在胎具上进行，使槽壳部件具有通用性。

1.3槽壳焊接采用二氧化碳气体保护焊和埋弧自动焊，不仅改善了劳动操作条件，降低施工用料消耗，又大量节省了人工费用，经济效益显著。

2.适用范围适用于指导大型阳极预焙电解槽槽壳制作施工与管理。

3.工艺原理槽壳制作关键技术是有效控制焊接变形。

本技术分别采取刚性固定法、反变形法和合理的焊接顺序、专人流水化施工等措施控制焊接变形。

端头部件与长侧部件组对焊接时与胎具刚性固定，焊接采取分班流水作业，专人进行组对、专人进行焊接，有效的控制了各部件的质量。

4.施工工艺要点4.1端头部件与长侧胎具的制作胎具表面要保证平整度，不得有翘曲及挠拱，刚性卡具要焊接牢固，4.2端头部件制作4.2.1端头部件由竖围板、端头壁板、翼板、端头筋板、端面筋板等组成，竖围板呈U型分上中下三层，由液压顶压制而成；端头壁板采用新的设计结构，与以往的端头壁板有所不同，由以前的U型板改为现在的平板，增加了制作的简洁性，便于组对，精度易于控制；各翼板、筋板都采用数控切割系统统一排版下料，增加了其尺寸精度，降低了制作成本。

4.2.2检测胎具的整体尺寸及上表面平整度，将端头壁板放在胎具上，用卡具压紧，将竖围板、翼板、端头筋板、端面筋板等依次按照图纸组对完毕，检测尺寸无误后开始焊接。