如何延長(zhǎng)大型預(yù)焙鋁電解槽的內(nèi)襯壽命,是國(guó)內(nèi)鋁業(yè)界研究的重要課題,國(guó)內(nèi)當(dāng)前預(yù)焙鋁電解槽內(nèi)襯壽命比國(guó)外預(yù)焙鋁電解槽內(nèi)襯壽命要短2~3年,影響電解槽內(nèi)襯壽命的因素很多,可分為設(shè)計(jì)、筑爐、材料、焙燒啟動(dòng)、生產(chǎn)管理五個(gè)方面,而其中焙燒方法的選擇可以說(shuō)是影響鋁電解槽壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
如何延長(zhǎng)大型預(yù)焙鋁電解槽的內(nèi)襯壽命,是國(guó)內(nèi)鋁業(yè)界研究的重要課題,國(guó)內(nèi)當(dāng)前預(yù)焙鋁電解槽內(nèi)襯壽命比國(guó)外預(yù)焙鋁電解槽內(nèi)襯壽命要短2~3年,影響電解槽內(nèi)襯壽命的因素很多,可分為設(shè)計(jì)、筑爐、材料、焙燒啟動(dòng)、生產(chǎn)管理五個(gè)方面,而其中焙燒方法的選擇可以說(shuō)是影響鋁電解槽壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。特別是焙燒預(yù)熱啟動(dòng),雖然這一過(guò)程僅僅幾天,但對(duì)鋁電解槽的使用壽命起著決定性的影響。
2. 1 幾種焙燒啟動(dòng)電解槽技術(shù)比較
國(guó)內(nèi)、外大型預(yù)焙鋁電解槽焙燒啟動(dòng)廣泛采用的是槽內(nèi)襯預(yù)熱焙燒啟動(dòng)方法,具體方法有鋁液焙燒啟動(dòng)、焦粒焙燒啟動(dòng)、石墨焙燒啟動(dòng)、氣體焙燒啟動(dòng)四種技術(shù)方法。
90年代末,國(guó)內(nèi)預(yù)焙槽焙燒啟動(dòng)投產(chǎn)較為普遍采用的是傳統(tǒng)的鋁液焙燒技術(shù)方法,其最大優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,后期溫度上升均勻,控制方便。近幾年,隨著國(guó)內(nèi)第三次鋁電解的建設(shè)高潮,并且向電解槽大型化(200kA至300kA)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)各廠家?guī)缀跞遣捎媒沽1簾A(yù)熱啟動(dòng)。據(jù)了解貴陽(yáng)鋁鎂沒(méi)計(jì)院和貴州鋁廠共同研究開(kāi)發(fā)出了一種新的焙燒啟動(dòng)方法,這種方法已在貴鋁230kA槽上應(yīng)用,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)大大好于上述四種方法,其具體技術(shù)方法是使用一種混合料。目前該技術(shù)正在申報(bào)專利。
2. 2 預(yù)焙鋁電解槽預(yù)熱焙燒的三個(gè)升溫階段的控制
2. 1. 1 低溫預(yù)熱階段
槽內(nèi)襯平均溫度控制約在200’C范圍以下,這段時(shí)間控制溫度的主要目的是排除槽內(nèi)襯材料中的水分,同時(shí)緩解焙燒啟動(dòng)初期陰極碳?jí)K、扎糊、陰極鋼棒、槽殼之間的熱膨脹變形速度,減少由于各種材料熱膨脹系數(shù)的不同,它所造成的內(nèi)襯熱應(yīng)力的破損作用,尤其是在200℃溫度以下,陰極鋼棒的可朔性很小,而熱膨脹系數(shù)大約是陰極碳?jí)K的3~4倍,控制好溫度的上升速度,將會(huì)避免造成陰極碳?jí)K的早期裂紋,在這段時(shí)間中升溫速度一般應(yīng)控制在每小時(shí)5℃左右較好。
2. 2. 2 中溫焙燒階段
在這期間溫度控制約在200℃~600℃范圍之間,其目的是排出內(nèi)襯材料中的揮發(fā)分和結(jié)晶水,此時(shí)陰極鋼棒已由熱膨脹變形轉(zhuǎn)變?yōu)槿鋭?dòng)變形(鋼的屈服點(diǎn)為200℃),可朔性增大,這段時(shí)間的主要任務(wù)是焙燒陰極間縫和槽周邊縫的扎固的糊料,從而提高扎固糊料與陰極碳?jí)K的粘結(jié)性能,在這段時(shí)間中升溫速度可達(dá)到每小時(shí)10~20℃。
2. 2.3 高溫焦化階段
溫度在600℃左右范圍,這段時(shí)間為高溫焙燒側(cè)部?jī)?nèi)襯,其溫度控制的目的是使陰極碳?jí)K與扎固糊料充分粘結(jié)和焦化為一個(gè)整休,達(dá)到正常生產(chǎn)的條件,在這段時(shí)間需要注意的是在溫度達(dá)到500℃以后,扎固糊料由于焦化使其自由膨脹變形而轉(zhuǎn)化為收縮變形,這時(shí)陰極碳?jí)K仍保持在膨脹變形之中,因此,槽周邊扎固糊自身將會(huì)產(chǎn)生一定的收縮裂紋,所以,要及時(shí)控制好升溫速度。
如何延長(zhǎng)大型預(yù)焙鋁電解槽的內(nèi)襯壽命,是國(guó)內(nèi)鋁業(yè)界研究的重要課題,國(guó)內(nèi)當(dāng)前預(yù)焙鋁電解槽內(nèi)襯壽命比國(guó)外預(yù)焙鋁電解槽內(nèi)襯壽命要短2~3年,影響電解槽內(nèi)襯壽命的因素很多,可分為設(shè)計(jì)、筑爐、材料、焙燒啟動(dòng)、生產(chǎn)管理五個(gè)方面,而其中焙燒方法的選擇可以說(shuō)是影響鋁電解槽壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。特別是焙燒預(yù)熱啟動(dòng),雖然這一過(guò)程僅僅幾天,但對(duì)鋁電解槽的使用壽命起著決定性的影響。
2. 1 幾種焙燒啟動(dòng)電解槽技術(shù)比較
國(guó)內(nèi)、外大型預(yù)焙鋁電解槽焙燒啟動(dòng)廣泛采用的是槽內(nèi)襯預(yù)熱焙燒啟動(dòng)方法,具體方法有鋁液焙燒啟動(dòng)、焦粒焙燒啟動(dòng)、石墨焙燒啟動(dòng)、氣體焙燒啟動(dòng)四種技術(shù)方法。
90年代末,國(guó)內(nèi)預(yù)焙槽焙燒啟動(dòng)投產(chǎn)較為普遍采用的是傳統(tǒng)的鋁液焙燒技術(shù)方法,其最大優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,后期溫度上升均勻,控制方便。近幾年,隨著國(guó)內(nèi)第三次鋁電解的建設(shè)高潮,并且向電解槽大型化(200kA至300kA)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)各廠家?guī)缀跞遣捎媒沽1簾A(yù)熱啟動(dòng)。據(jù)了解貴陽(yáng)鋁鎂沒(méi)計(jì)院和貴州鋁廠共同研究開(kāi)發(fā)出了一種新的焙燒啟動(dòng)方法,這種方法已在貴鋁230kA槽上應(yīng)用,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)大大好于上述四種方法,其具體技術(shù)方法是使用一種混合料。目前該技術(shù)正在申報(bào)專利。
2. 2 預(yù)焙鋁電解槽預(yù)熱焙燒的三個(gè)升溫階段的控制
2. 1. 1 低溫預(yù)熱階段
槽內(nèi)襯平均溫度控制約在200’C范圍以下,這段時(shí)間控制溫度的主要目的是排除槽內(nèi)襯材料中的水分,同時(shí)緩解焙燒啟動(dòng)初期陰極碳?jí)K、扎糊、陰極鋼棒、槽殼之間的熱膨脹變形速度,減少由于各種材料熱膨脹系數(shù)的不同,它所造成的內(nèi)襯熱應(yīng)力的破損作用,尤其是在200℃溫度以下,陰極鋼棒的可朔性很小,而熱膨脹系數(shù)大約是陰極碳?jí)K的3~4倍,控制好溫度的上升速度,將會(huì)避免造成陰極碳?jí)K的早期裂紋,在這段時(shí)間中升溫速度一般應(yīng)控制在每小時(shí)5℃左右較好。
2. 2. 2 中溫焙燒階段
在這期間溫度控制約在200℃~600℃范圍之間,其目的是排出內(nèi)襯材料中的揮發(fā)分和結(jié)晶水,此時(shí)陰極鋼棒已由熱膨脹變形轉(zhuǎn)變?yōu)槿鋭?dòng)變形(鋼的屈服點(diǎn)為200℃),可朔性增大,這段時(shí)間的主要任務(wù)是焙燒陰極間縫和槽周邊縫的扎固的糊料,從而提高扎固糊料與陰極碳?jí)K的粘結(jié)性能,在這段時(shí)間中升溫速度可達(dá)到每小時(shí)10~20℃。
2. 2.3 高溫焦化階段
溫度在600℃左右范圍,這段時(shí)間為高溫焙燒側(cè)部?jī)?nèi)襯,其溫度控制的目的是使陰極碳?jí)K與扎固糊料充分粘結(jié)和焦化為一個(gè)整休,達(dá)到正常生產(chǎn)的條件,在這段時(shí)間需要注意的是在溫度達(dá)到500℃以后,扎固糊料由于焦化使其自由膨脹變形而轉(zhuǎn)化為收縮變形,這時(shí)陰極碳?jí)K仍保持在膨脹變形之中,因此,槽周邊扎固糊自身將會(huì)產(chǎn)生一定的收縮裂紋,所以,要及時(shí)控制好升溫速度。