[发明专利]一种低电阻短周期焦粒焙烧方法

说明书

技术领域

    本发明属于有色金属冶金铝电解焙烧技术领域,特别是涉及一种低电阻短周期焦粒焙烧方法。

背景技术

目前国内电解槽焙烧主要有焦粒焙烧和燃气焙烧两种方法。焦粒焙烧由于其简便、易行及固有的槽体温度（阴极炭块）梯度分布小等优点，仍将是主流焙烧技术。但是，目前国内传统的焦粒焙烧还存在以下问题：

焦粒层铺设厚度在15－35mm，甚至更厚，浪废资源，造成启动时需打捞炭渣，造成危废产生（炭渣含氟超标）。焙烧过程中，焦粒层产生热量过多，使槽体阴极炭块内温度梯度过大。特别是个别厂家缩短焙烧时间易造成阴极炭块焙烧缺陷；另外，传统厚焦粒层由于通电后冲击电压过高，升温过快等原因，不得不采用分流措施，将电流从分流器直接短接至焙烧槽阴极钢棒，其最大分流量通常在30－80%，这将造成部分电流损耗。

专利《铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极焦粒及方法》（公开号CN101302628）中提到铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极焦粒，这是个好的方法，可以实现危废的资源化利用。但通常会出现废旧阴极破碎料颗粒无法捞出，造成电解质含碳，转化为热槽的现象，其关键点应对每台槽使用量（或掺配量）进行限定，否则按传统做法难以使用。故到目前为止无法推广使用。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可使焙烧焦粒用量降低，后续工作量减小，废物产生量减小，槽体（特别是阴极炭块）焙烧温度梯度小、焙烧缺陷少，焙烧时间短，焙烧电能利用率高的低电阻短周期焦粒焙烧方法。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种低电阻短周期焦粒焙烧方法，其工艺步骤包括焦粒层铺设，装炉，焙烧，其特征是：通过降低传统焦粒层厚度和降低焦粒层材料电阻率实现低电阻焦粒层铺设，同时配套采用减小焙烧分流量和减小焙烧时间实现资源节约和综合利用、节约焙烧能耗和改善焙烧质量。

所述焦粒层铺设厚度为5－15mm。

所述焦粒为煅后石油焦、石墨碎、废旧阴极破碎料、阳极碳块破碎料和石墨化焦中的一种或几种的混合，焦粒粒度为1－5mm，其中石墨碎、废旧阴极破碎料无论单独或掺配添加，其单槽加入量不多于200公斤或加入量为启动时灌入电解质量的3%以下。

所述焦粒层铺设采用格栅布料法铺设。

所述的格栅法铺设是指采用格栅布料装置铺设，所述的格栅布料装置是由格栅板、用于安放格栅板的支撑架和刮板组成，所述格栅板上开有若干个格栅孔，格栅孔孔径为15－25mm,相邻格栅孔中心距不大于2倍孔径。

所述支撑架的底部支撑厚度不大于20mm。

所述支撑架为至少一侧无支撑边的框架。

所述支撑架采用钢管、钢筋或铝合金管制作，所述格栅板采用钢、玻璃丝布树脂板、木板、塑料板、胶合板或铝板制作。

所述焙烧的分流范围为0－30％。

所述焙烧时间控制在48－72小时。

本发明主要通过1、将传统两极间铺设导电焦粒层15－35mm厚，改为确保两极间能够有效接触为原则，厚度控制在15mm以下，其用量不足传统用量一半，典型值在400公斤/槽以下；2、通过减小分流量，使焙烧初期通过槽阳极和阴极的电流增加，减小两极间焦粒层产生热量，减小槽体（特别是阴极炭块内部）温度梯度，从而使焙烧时间控制在48－72小时。本发明较传统焦粒焙烧工艺可实现焦粒数量少，减小资源浪费及启动捞炭渣工作量；电解槽焙烧电能利用率提高；电解槽阴极表面和阴极本体间温度梯度小，减小焙烧可造成的阴极槽体缺陷产生，电解槽焙烧时间短等优点。

附图说明

图1为本发明格栅布料装置的结构示意简图。

具体实施方式

本发明的低电阻短周期焦粒焙烧方法，其工艺步骤包括：

a.      焦粒铺设

在阴极碳块和阳极碳块之间进行焦粒铺设，铺设厚度以保证两极有效接触为准。

所述的焦粒为煅后石油焦、石墨碎、废旧阴极破碎料和石墨化焦中的一种或几种的混合，采用格栅法铺设，辅设厚度为5－15mm，焦粒粒度为1－5mm。其中石墨碎、废旧阴极破碎料无论单独或掺配添加，其单槽加入量不多于200公斤或加入量为启动时灌入电解质量的3%以下。