技术|大型铝电解槽角极长的应对措施

发布时间: 2020-09-28 01:16:45 作者:中商

上篇文章中我们对铝电解槽角极长的形成原因进行了分析,得知电解槽内部设计、工艺参数及操作方法等因素均会导致电解槽角极长。本文将紧跟上文思路,对角极长的三个成因给出针对性的解决措施,供铝企参考借鉴。




1、优化设计


优化电解槽四角保温,设计槽壳和侧部炭块之间增加一层厚10mm的陶瓷纤维板,加陶瓷纤维板后传热系数为:


δ4=10mm,取平均温度为600℃,

λ4=0.15kCal/(m2·h·℃)

由上文:

1/k=δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3

    =0.15/2.992+0.125/9.43+0.012/45

    =0.06485

得1/k=δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3+δ4/λ4

得K2=7.6(W/m2·℃)

传导热损失:Q=kS△t


通过计算可知,在传热面积和温度差不变时,加陶瓷纤维板,电解槽角部传热系数基本为原来的一半,保温效果明显提高。


2、改善工艺调整换极方法


一组新更换阳极周期使用15d后将B2或B23用新阳极更换,待B1或B24到更换周期后将B2或B23调到B1或B24位置,且装极精度由原来的2cm改为1.5cm,经过三个月调整后,炉帮和炉膛高度如表1、2所示:


表1 换极方法调整前炉帮、炉膛变化表(cm)




表2 换极方法调整后炉帮、炉膛变化表(cm)




由表1和表2可知,调整换极方法后,炉膛和炉帮均有较好改善。


优化阳极更换操作质量


更换阳极时,在阳极上铺上石棉后进行收边作业,收边禁止使用直径超过10cm的破碎块,收边结束后,阳极四周用氧化铝粉料拍密实。角极长的点,换极时利用天车长锤头打击结壳,取出浓度高的结壳。另外,加强对职工培训,提高职工责任心,禁止下料点氧化铝一次全部进入电解槽,做好极上保温工作,边部无大块外露,极上保温料与钢爪横梁平齐。


封堵电解槽四角槽壳和炉底,减少散热


为了加强电解槽角部保温,对系列电解槽角极长严重的点进行四角槽壳和炉底封堵,减少热损失。在四角槽壳的小窗处填塞石棉,利用水玻璃进行固定,以达到较好的保温效果。


3、调整工艺参数


针对实际情况,对角极长严重的电解槽制定单独的控制工艺,确保电解槽平稳运行,减少电解温度动荡。当电解槽趋冷时,应及时调整出铝量或提高设定电压,防止冷槽出现。本次试验改变以前通过增加出铝量来减少热支出的方式,回调在产铝2~3t,设定电压比正常槽高20~30mV,电解质水平比正常槽高2cm,增强角部阳极导电性及电解槽热稳定性,逐步化开沉淀、结壳。


角极长会破坏电解槽稳定性,不仅增加阳极炭耗,降低电流效率,还破坏槽膛,增加职工劳动强度。杜绝角极长需从源头入手,在侧部炭块与槽壳之间加10mm厚的陶瓷纤维板,加强保温。同时应减少角部散热和提高角部导电性,科学合理匹配好工艺参数,使角部结壳逐步化开。