[发明专利]一种铝电解槽全电解质焙烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽全电解质焙烧方法，属于有色冶金铝电解槽焙烧技术领域。

背景技术

在铝电解焙烧启动工艺中，国内从近十年内开始由传统的铝液焙烧转向推广焦粒焙烧技术。国内焦粒焙烧主流方法是在装炉、焙烧、启动后期管理等过程采用冰晶石，使冰晶石为主的材料形成电解质。这在几年前是可行的，但是随着国家对环保要求的严格，资源节约型社会建设要求的加强，人们发现，在大量使用冰晶石的过程中，形成大量多余电解质无法处理。故减小或避免冰晶石的使用，用生产多余电解质取代，是建设循环经济的必然。

由于国内主流焦粒焙烧启动技术中主要使用了大量冰晶石，由于在启动时要求电解质达约5％的氟化钙含量、分子比2.9左右、但冰晶石为主的固体料熔化后中难以在熔融体中达到此含量，故往往需在装炉或焙烧启动时加入部分氟化钙和纯碱等物。如采用全电解质，由于一般电解质中钙可达此浓度，故不需额外加入氟化钙，减小了材料消耗。只需进行纯碱的添加即可。此外，传统冰晶石在焙烧过程中挥发较大，易造成环境污染和材料浪费，但采用本技术后，可降低焙烧过程挥发和降低材料消耗。

此外，传统焦粒焙烧技术中，由于大量物料落入阳极中缝和间缝，造成人为增加焙烧温度来熔化中缝等处物料，导致槽底阴极炭块等处温度过高，给后续工作造成一定不良影响。

发明内容

本发明为实现电解质取代冰晶石，提出了一套新的技术方案。该方案能用电解质将冰晶石完全取代，并有效的提高了电解槽的焙烧效果，避免了传统的炉底过热造成的危害，实现了资源的循环利用。

本发明的技术解决方案如下：

本发明铝电解槽全电解质焙烧方法，利用钢带等防护物堵住阳极间缝，利用电解质块在出铝端砌灌注口，在阳极周边和槽侧壁空间加满电解质块，并在电解质块上加适量纯碱；或用电解质粉和纯碱的混合掺配料加入该区域，纯碱的加入量依据电解质粉的分子比确定；

在阳极中缝，可加入20mm以上的电解质粉和纯碱混合料，利用耐高温绝热材料进行覆盖。

在指定的阳极间缝中部设定测温点，测定其对应点处阴极炭块焙烧升温曲线；

应用传统的焦粒铺设、分流装置分流、软连接等技术，经过3-4天焙烧，达到焙烧温度时，利用灌电解质的湿法启动方法启动电解槽。

一种铝电解槽全电解质焙烧方法，其特殊之处在于：完全采用正常铝电解生产过程中多余出来的电解质取代冰晶石装炉，充当防氧化、保温、防侵蚀，以及产生液态电解质的主要原料，装炉和焙烧过程中保持阳极间缝和阳极中缝畅通，阳极间缝和阳极中缝采用防护物覆盖保温；

本发明将电解槽内测温点对应处阴极炭块温度作为焙烧升温控制评价标准，铝电解槽的人造伸腿附近升温曲线不作为主要控制依据；

全电解质装炉，是指在阳极与槽体空隙处加满电解质块，在出铝端用电解质块砌灌注口，据实测电解质分子比确定纯碱加入量，将纯碱覆盖在电解质块上部；

全电解质装炉，是指在阳极与槽体空隙处加满电解质粉与纯碱混合掺配料，电解质粉与纯碱掺配比例视电解质粉分子比确定，在出铝端用电解质块砌灌注口；

全电解质装炉，是指在阳极上部覆盖电解质粉与纯碱混合掺配料，电解质粉与纯碱掺配比例视电解质粉分子比确定。

阳极间缝采用的防护物，为耐高温的有一定强度的宽度大于40mm的挡板，可起到堵塞纵向水平或垂直阳极间缝的作用；挡板可以是铁制、铝制或其它能满足要求的材质；

阳极中缝防护保温采用的防护物，采用有一定机械强度的耐高温的宽度可搭于阳极中缝的材料，可以是耐高温硅酸钙板，耐热陶瓷纤维板，硅酸铝纤维板(毡)等；

阳极中缝可据具体焙烧方案铺电解质粉与纯碱混合料厚20-500mm，电解质粉和纯碱掺配比例据电解质分子比确定；

装炉和焙烧过程中保持阳极间缝和阳极中缝畅通，应用传统的焦粒铺设、分流装置分流、软连接等技术，经过3-4天焙烧，达到焙烧温度、焙烧过程结束时，必须通过灌入电解质的湿法启动方式进行启动电解槽。

本发明一种铝电解槽全电解质焙烧方法的技术方案同现有技术相比，具有以下几个特点：

1、以槽内阴极炭块温度做为焙烧温度评价数据，保证了焙烧效果，避免边部测温造成的中部过热现象；

2、通过保持中缝和阳极间隙通畅，保证了在不过热的情况下，湿法启动灌入电解质可迅速充填全槽；

3、整个装炉焙烧过程中全部采用电解质粉(块)装炉，不使用传统冰晶石；

4、阳极中缝铺适量电解质粉和纯碱掺配料，既防氧化又可避免启动时阻碍电解质流动。