《延长铝电解槽寿命》PPT课件

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1、延长铝电解槽寿命技术和方法中铝贵州分公司龚春雷1.前言延长铝电解槽寿命是降低电解铝生产成本的需要。延长铝电解槽寿命是环境保护需要。延长铝电解槽寿命是追赶国外先进技术的需要。国内出现3000天以上的电解槽是延长电解槽寿命技术成功的标志。2.1铝电解槽内衬破损直接影响槽寿命铝电解槽内衬破损的成因阴极碳块局部破损捣固糊局部破损侧部碳块局部破损铝电解槽内衬破损的机理热冲击产生的热应力不均阴极内衬吸钠产生应力不均机械磨损以及阴极表面的副反应2.影响铝电解槽寿命的主要因素2.2铝电解槽运行状况间接影响槽寿

2、命铝电解槽经济槽寿命维护成本低潜在危害小技术指标好2.3铝电解槽停槽的条件槽壳温度、槽壳变形程度原铝质量电流效率2.影响铝电解槽寿命的主要因素根据仿生学原理，确定影响电解槽寿命的五个环节电解槽结构设计材料选择筑炉工艺焙烧启动技术生产操作3.延长槽寿命措施及有效性分析3.1.1电解槽结构设计铝电解槽较佳设计效果侧部散热，底部保温；钢壳强度高，变形小；下料器布局利于氧化铝溶解扩散，浓差变化小；母线配置均衡槽内磁场分布，铝液流速适当。3.1电解槽结构设计、筑炉工艺操作以及筑炉材料选择高效大容量电解槽结

3、构设计特点四端、五端、六端进电单围带摇篮架式四点交替下料模糊控制技术窄炉面3.1.1电解槽结构设计电解槽结构设计对槽寿命的影响实例贵州分公司186KA电解槽与160KA电解槽停槽槽龄统计3.1.1电解槽结构设计槽型2004年2005年2006年2007年平均186KA槽（天）17091860.418822006.71879.5160KA槽（天）14921524162917491598.5阴极碳块组装质量扎固糊温度及扎固压力控制针对薄弱部位，强化扎固质量根据筑炉材料的性质，制订技术措施和施工方案完

4、善电解槽内衬砌筑检查规程，保证施工工程质量3.1.2筑炉工艺和施工质量的把关30%石墨阴极碳块的工业应用，提高抗钠侵蚀和膨胀能力上下复合侧部炭-氮化硅的工业应用，提高电解槽侧部散热能力异型阴极碳块的工业应用，提高铝电解技术经济指标3.1.3新型内衬材料的开发应用3.2.1铝电解槽常用焙烧方法及优缺点比较3.2大型预焙槽预热焙烧启动技术分析评价焙烧方法优点缺点铝液焙烧过程简单、平稳，最终温度分布较匀、碳块氧化少、电解质洁净灌铝时对冷的阴极、捣固糊表面产生热冲击。铝液渗透到阴极裂缝中，影响寿命。焙烧

5、时间长。初期升温过快，温度梯度大，能耗高。焦粒焙烧容易控制，焙烧时间较短，48-72小时，启动效应电压低，可弥补内衬缺陷阳极电流分布控制较难，易出现局部温度过高及局部欠烧情况。温度梯度较大，阴极电流分布不均，电解质含碳高，能耗略高，操作复杂。石墨粉焙烧温度梯度小，可弥补内衬缺陷，电解质洁净石墨价格高，操作复杂，石墨电阻较低，升温缓慢，焙烧时间较长。燃料焙烧可达到很均匀的温度分布，加热速度可控，不需电能，无阳极氧化问题，能耗低，外能源预热。阴极和捣固糊表面氧化破坏，易出现阴极裂缝、上抬和削落，启动

6、困难，启动效应时间长，设备复杂，操作难度大，需要维修，安全措施、有害气体防护等要求较高。3.2.2.1预热方式的对比分析铝液焙烧预热铝液高温热冲击是造成电解槽产生早期破损的主要原因。混合料焙烧预热符合“缓慢加热，均匀升温”原则，为延长槽寿命创造条件。3.2.2混合料焙烧与铝液焙烧应用情况对比焙烧过程升温曲线混合料焙烧更接近于理想的升温曲线。焙烧过程阴、阳极电流分布混合料焙烧电流分布均匀较好。焙烧过程温度场分布混合料焙烧能有效控制850℃等温线，横向温度分布均匀。焙烧过程电压变化曲线混合料焙烧冲击

7、电压低，焙烧过程电压下降平缓；铝液焙烧冲击电压高，焙烧过程电压波动大。3.2.2.2焙烧环节的对比分析评判焙烧效果的数据资料预热焙烧期间加热速率，即升温过程；阴极碳块、耐火材料及绝热材料的垂直温度梯度；预热焙烧期间阳极（阴极）电流分布；最终阴极表面平均温度；最终阴极表面温度分布。3.2.2.2焙烧环节的对比分析3.2.3混合料、铝液启动阶段对比分析3.2.3.1干法、湿法启动的特点分析湿法、干法启动特点及优缺点分析对比表启动方法干法启动湿法启动无效应启动有效应启动低AE启动高AE启动特点靠弧光放

8、电，熔化冰晶石造液控制电压在10V以内，慢慢熔化固体料造液AE电压在12V以下AE电压在12V以上优缺点电压波动大，在10-30V之间启动时炉底温度高，并且电解质中碳渣不易分离碳渣易从电解质中分离出来3.2.3.2启动效果对比贵州分公司不同焙烧技术阴极破损或剥层统计中铝贵州分公司推广应用混合料焙烧启动技术后，平均停槽槽龄增加305.5天。内容铝液焙烧混合料焙烧启动槽数量（台）96138阴极破损或剥层数量（台）194所占比率19.5%2.9%3.3.1三种非正常期技术管理的特点三个月非正常期严格执