[发明专利]一种铝电解槽石墨毯焙烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解过程中的铝电解槽用焙烧方法。

背景技术

铝电解槽在砌筑以后，都要经历焙烧，启动和启动后期的管理才能过渡到正常生产。而焙烧的作用之一是：排出砌体的水分，烘干槽内衬，使炉膛内碳块间和槽周围糊烧结焦化，使炉底温度接近或达到电解正常生产温度。铝工业对电解槽焙烧的基本要求是：(1)缓慢的加热炭阴极，达到操作温度(950-980℃)，避免在炭阴极中产生热冲击；(2)均匀的加热炭阴极的工作面，使表面的温度梯度尽量小，避免表面热应力；(3)保证炭糊中的沥青粘结剂以适当的速度进行焦化，以便获得良好的粘接性能。

铝电解槽阴极焙烧成功与否，直接关系到铝电解槽的寿命。目前现代铝电解槽焙烧方法有三种：(1)燃料焙烧法；(2)铝液焙烧法；(3)焦粒焙烧法。

其中，燃料焙烧法的优点是：阴极表面温度均匀，产生的热应力很小，焙烧温度易于控制，阴极寿命长。缺点是阴极碳块和炭缝有一定的氧化烧损，启动时操作复杂，由于阳极冷，易于发生阳极效应，而且不易熄灭；铝液焙烧法在焙烧启动时首先往电解槽中注入高温铝液，这会对槽内衬产生很大的热冲击，如槽内衬有裂纹，铝液就会进入缝隙，启动后会使阴极底部产生冲蚀坑。焦粒焙烧法(是目前各厂用得最多的一种方法)，它是在阳极炭块的正下方的炭阴极表面上铺一层焦粒或碳粉，并把阳极坐落在炭粒和碳粉之上，然后通电流进行焙烧，焙烧时采用分流器，使槽内的电流逐步增加，温度逐步升高到900℃以上。由于阴极内衬温度是从环境温度逐步升到900℃以上的，因此不至于产生太大的热冲击，不会出现铝液焙烧法类似情况。但焦粒焙烧法的主要缺点是电流分布不均，导致阴极表面温度梯度增大，在通电焙烧过程中，温度高的地方电流大，而电流大的地方温度会更高，形成正反馈，从而导致温差更大，也不易调整过来。有时温差高达几百度。

发明内容

本发明针对上述已有技术的不足，提供一种能与炭块很好的接触、降低接触电阻、保护阴极不受氧化、减少整个阴极面上的温差、焙烧均匀的铝电解槽石墨毯焙烧方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种铝电解槽石墨毯焙烧方法，其特征在于焙烧过程是以柔性石墨材料为发热体进行焙烧的。

本发明的一种铝电解槽石墨毯焙烧方法，其特征在于所述的柔性石墨材料为柔性石墨。

本发明的一种铝电解槽石墨毯焙烧方法，其特征在于所述的柔性石墨材料为柔性石墨或柔性石墨纸制成的石墨毯。

一种铝电解槽石墨毯焙烧方法，其特征在于所述的将柔性石墨材料厚度为2-20mm。

本发明的一种铝电解槽石墨毯焙烧方法，其特征在于所述的电流可以从阳极通过柔性石墨材料到阴极。

本发明的一种新的电解槽焙烧方法，电解槽焙烧启动前将柔性石墨材料铺在整个电解槽阴极上，阳极炭块组放置在石墨毯上，依靠炭块的自重实现和石墨毯的紧密连接，通过石墨毯的厚度或石墨毯的层数来调节焙烧发热体的电阻。

本发明中，焙烧发热体具有一定的柔性和弹性，与炭块可以很好的接触，降低接触电阻，保护阴极不受氧化。可以减少整个阴极面上的温差，以利于电解槽的均匀焙烧。

本发明中的石墨毯具有很大的各项异性，在垂直于底部炭块方向有较大的电阻，可以满足发热的需要，而在水平方向它具有较小的电阻，导电导热性好，可以减少整个阴极面上的温差，减少焙烧时的正反馈，以利于电解槽的均匀焙烧，减少开裂的发生，使电解槽焙烧启动稳定，增加槽寿命。

具体实施方式

一种铝电解槽石墨毯焙烧方法，其焙烧过程是以柔性石墨毯材料为发热体进行焙烧的；所述的柔性石墨材料为柔性石墨或柔性石墨纸加工而成的石墨毯，厚度在2-20mm之间可调，电阻率为5000-18000μΩm。焙烧时间72-96小时。

实施例1

在150KA级预焙阳极铝电解槽上采用柔性石墨材料复合而成的石墨毯进行预热焙烧，在电解槽阴极上铺设的柔性石墨毯厚度为10mm，电阻率为12000μΩm，通电24h后，每6小时拆除一组分流片，预热焙烧72小时后，槽温可达900℃，能够平稳启动。

实施例2

在150KA级预焙阳极铝电解槽上采用柔性石墨纸复合而成的石墨毯进行预热焙烧，在电解槽阴极上铺设的柔性石墨毯厚度为6mm，电阻率为8000μΩm，通电24h后，每6小时拆除一组分流片，预热焙烧96小时后，槽温可达900℃，能够平稳启动。