[00138712]200KA预焙铝电解槽焦粒－石墨碎混合料焙新技术

1、任务来源中国铝业青海分公司响应中铝第三次节能降耗会议精神，第三电解厂按照分公司的部署进行了试验研究，主要从以下几个方面进行了研究：（1）将石油焦和石墨碎按重量比8/2、7/3、6/4、5/5等配比装炉；（2）新分流器的制作；（3）通电焙烧后，研究分流器的拆除方案及软连接的拆除方案；研究在不同配比下的温度上升曲线，寻求最佳配比焙烧方案，以及新型分流器的制作和拆除方案，并取得了理想的效果，在分公司三个电解系列进行了产业化推广。2、应用领域和技术原理石墨碎的比电阻比煅后焦约低22μΩM，采用石墨碎和煅后焦为混合料的焦粒焙烧，与采用煅后焦为“发热阻”的焦粒焙烧相比，其电阻减小。通电初期，在分流量相同的前提下，可使冲击电压下降（I不变，R↓，则U↓）。石墨的良好导电性，发热阻得以减小，局部升温速度比仅以煅后焦为发热阻要缓。借鉴国内外厂家的实践经验，通过调整焦粒焙烧中的煅后焦的含量，采用石墨碎与煅后焦为发热体的混合料来进行焙烧是可行的。石墨碎与煅后焦的比电阻比较表项目 石墨碎 煅后焦比电阻μΩM 538 ≯600（560左右）3、性能指标（1）电解槽冲击电压小于5.5v（2）杜绝焙烧期间电解质的渗漏（3）焙烧期间电解槽横向温度梯度小于200℃。4、与国内外同类技术比较目前，国内外电解槽的焙烧启动方法有四种：铝液焙烧、焦粒焙烧、石墨粉焙烧、燃气焙烧方法，大多是采用焦粒焙烧方法，主要是由于其它几种焙烧方法，不是工艺上存在冲击电压高、焙烧时间长等问题，就是焙烧价格昂贵，达不到节能降耗的效果。而混合料焙烧，在焙烧启动期间。（1）能减少对阴极内衬的热冲击，避免因阴极裂纹而导致电解槽早期破损，影响槽寿命；（2）缩短焙烧时间，提高经济效益；（3）焙烧操作要简单易行，不能过于复杂；（4）焙烧成本不高。5、成果的创造性、先进性焦粒-石墨碎的最佳配比使得电解槽焙烧温度梯度小，升温均匀、冲击电压降低：（1）启动新方法：采用湿法效应启动法；（2）焙烧时间由原来的5天缩短至3天；（3）新分流器的制作和拆除方案；（4）二级分流在焦粒焙烧过程中的运用。6、作用意义直接经济效益－降低电能消耗：通过试验槽与对比槽平均电压的比较，在整个焙烧过程中试验槽平均电压与对比槽平均电压大约降低1.8V左右，在实际生产中估计至少可降低1.5v，焙烧79小时，则每台槽子节约电能：P=UIT=1.5×200×79=23700KWh电费以0.30元/度计，则：每焙烧一台槽子（210KA）可节约费用为：23700×0.30=7110（元）。间接经济效益－延长槽寿命：据文献报道，焙烧启动的管理占影响电解槽寿命中因素的25%，采用石墨碎与焦粒为混合料的焦粒焙烧，有利于实现“缓慢加热、均匀升温”的过程，能降低焙烧初期热应力对炉底的冲击，提高电解槽阴极焙烧的质量，延长电解槽寿命。7、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见（1）取得200kA大型预焙电解槽混合料焙烧方案的技术成果。同时该成果可在分公司内进行大力推广，为后续开槽提供科学的参考依据，同时可以在该成果的基础上进一步研究推广到一、二电解新开槽的应用上；（2）该成果可申报200kA大型预焙电解槽新型焙烧启动方法专利；（3）可取得新型分流器研究成果，并申报专利；（4）系列成果可向兄弟单位或同行业单位进行推广和产业化。