[发明专利]一种异型阴极铝电解槽的高效节能二次焙烧启动方法

说明书

本发明涉及铝电解槽的焙烧启动技术领域，具体公开了一种异型阴极铝电解槽的高效节能二次焙烧启动方法。该二次焙烧启动方法在装炉时，在异型阴极炭块的凹槽处填充铝锭与冰晶石的混合物，在阳极炭块的上表面及其周围覆盖密封板，在铝电解槽的侧部伸腿处填设电解质块；在密封板上设置透气孔，透气孔通过导气管连接至铝电解槽上部的集气罩；之后先用天然气焙烧，焙烧至电解槽内部温度到700～750℃，之后向电解槽内灌入铝液，灌入的铝液液面高出异型阴极炭块上表面2～3cm，然后进行铝液焙烧。本发明采用铝液“半腔”装炉、天然气‑铝液二段焙烧，利用对流与辐射的原理进行焙烧，可确保电解槽内衬温度均匀上升，保护异型阴极炭块不受损伤。

技术领域

本发明涉及铝电解槽的焙烧启动技术领域，特别是涉及一种异型阴极铝电解槽的高效节能二次焙烧启动方法。

背景技术

铝电解生产过程中，电解槽内衬使用的异型阴极结构，因各方面原因停槽，经过局部小修后需要二次焙烧启动。

现有的铝电解槽焙烧预热主要是通过焙烧加热升温来烘干电解槽阴极内衬，使焙烧温度接近或达到正常生产温度，防止内衬中的水分在高温下快速排出而使内衬造成漏洞或裂纹，并且提高阴极和阳极温度，防止阴极工作面因温差产生的热应力而损伤阴极炭块；焙烧预热还可以使阴极炭块间的底糊烧结焦化，以粘接阴极炭块和侧部炭块使之构成一个整体。目前国内对于异型阴极二次焙烧启动的电解槽，普遍采用焦粒焙烧启动的方式，该方式主要利用焦粒电阻发热的原理，具体如图1所示，即在电解槽的异型阴极炭块上方、阳极正投影下方之间铺设一定厚度的焦粒，通过焦粒电阻发热来达到焙烧的目的，而且电解槽装炉是全槽装满物料，所以热量只能通过热传导的方式来获取。焙烧时还需要在阳极炭块之间的缝隙处盖设密封板以保温。

以上这种传统的焦粒焙烧，在实际焙烧操作中发现，易出现温度上升不均、阳极电流分布不均等现象，这种情况会对异型阴极炭块表面产生热应力。尤其是经过局部小修后需要二次焙烧启动的异型阴极铝电解槽，因小修后的电解槽已经历焙烧启动、生产、停槽，物料清理的过程，产生的热应力很容易损伤异型阴极凸台与阴极内衬结构，导致二次破损槽出现，影响电解经济指标，甚至被迫停槽。

为解决异型阴极铝电解槽二次焙烧启动中出现的整体温度上升不均、电流偏流、异型阴极凸台脱层现象，有必要提出一种针对小修后需要二次焙烧启动的异型阴极铝电解槽的焙烧启动方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种异型阴极铝电解槽的二次焙烧启动方法，以避免传统二次焙烧启动温度不均、热冲击大的弊端，确保二次焙烧启动电解槽整体温度均匀上升。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种异型阴极铝电解槽的高效节能二次焙烧启动方法，包括步骤：

S1：装炉

在异型阴极炭块的凹槽处填充铝锭与冰晶石的混合物，在阳极炭块的上表面及其周围覆盖密封板，在铝电解槽的侧部伸腿处填设电解质块；在所述密封板上设置透气孔，所述透气孔通过导气管连接至铝电解槽上部的集气罩；

S2：加热焙烧

先使用天然气进行焙烧，焙烧至电解槽内部温度达到700～750℃，之后向电解槽内灌入铝液，铝液的灌入量为：灌入铝液后的铝液液面高出异型阴极炭块上表面2～3cm，然后进行铝液焙烧，铝液焙烧持续45～50小时，使电解槽内部平均温度达到950℃以上，即可正常启动。

作为一种优选的实施方式，步骤S1中，所述密封板为5mm厚的不锈钢板或铁板。

作为一种优选的实施方式，步骤S1中，在所述密封板上设置有6个透气孔，所述透气孔均通过导气管连接至铝电解槽上部的集气罩。