[发明专利]一种全石墨化阴极铝电解槽生产控制方法

说明书

本发明涉及电解铝技术领域，提供了一种全石墨化阴极铝电解槽生产控制方法。本发明根据全石墨化阴极电阻小、散热大的牲征，采用电解生产能量平衡管理模式，根据电能收入和热能支出确定工艺技术标准，保持电解生产的能量平衡关系；本发明在电解槽的正常生产期，采用“低电压、低铝水平、低分子比、低氧化铝浓度、低炉底压降、高电解质水平”的“五低一高”控制标准，能够稳定电解生产，降低直流电耗。工业实验验证表明，采用本发明的方法控制全石墨化阴极铝电解槽的生产过程，电流效率可达93.5％，直流电耗为12300kWh/t.Al以下，能够取得较好的经济技术指标，实现了降低能耗、降低碳排放的目标，具有较好的推广价值和应用价值。

技术领域

本发明涉及电解铝技术领域，尤其涉及一种全石墨化阴极铝电解槽生产控制方法。

背景技术

铝电解生产工艺为融盐电解法，铝工业发展初期为小型自焙电解槽，随着电解技术的不断进步，淘汰自焙槽，建立80KA、180KA等小型预焙电槽，后来逐步发展到200KA、240KA、280KA、300KA、350KA、400KA、500KA、600KA等大型预焙电解槽，但电解槽阴极结构一直采用GS-3或GS-5材质，阴极压降高，导电性较弱等问题制约生产电压的降低，电耗水平较高。

目前，国内电解铝行业在节能、降碳背景下，开发低能耗电解阴极技术是铝行业面临的难题。近年来，在电解槽技术革命中，石墨化阴极脱颖而出，石墨化阴极具有低电阻、高导电性能，应用于电解槽中后具有电阻率低、抗侵蚀能力强、抗热震性能好等优势。但是，由于石墨化阴极导热率高，传热性好，造成电解槽散热大、工艺控制难度大，电解槽运行过程中参数容易波动，热收入不足，热散出增加，电解槽冷行程加大等因素导致全石墨化阴极优势难以发挥，能耗指标得不到改善。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种全石墨化阴极铝电解槽生产控制方法。本发明是对全石墨化阴极铝电解槽全生命周期进行工艺标准化，使全石墨化阴极铝电解槽达到稳定生产、降低能耗、延长寿命的目的。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种全石墨化阴极铝电解槽生产控制方法，采用所述全石墨化阴极铝电解槽进行电解铝生产，生产过程分为依次进行的启动后期和正常生产期；

所述正常生产期中，电解槽的电解质水平为180～200mm，铝水平为190～230mm，分子比为2.35～2.45，电解温度为935～945℃，氧化铝浓度为1.5～2.5wt％，设定电压为3.80V。

优选的，所述启动后期自全石墨化阴极铝电解槽启动后到运行120天止；所述正常生产期自全石墨化阴极铝电解槽运行120天之后开始计。

优选的，按照槽龄将所述正常生产期分为3个阶段，分别记为第一阶段、第二阶段和第三阶段，所述第一阶段自121天起到5年止，所述第二阶段自第6年起到第8年止，所述第三阶段为8年以上；

所述第一阶段、第二阶段和第三阶段的电解质水平独立地为180～200mm；

所述第一阶段、第二阶段和第三阶段的铝水平依次增加，增加幅度为10～20mm，所述第一阶段的铝水平为190～210mm；

所述第一阶段、第二阶段和第三阶段的分子比独立地为2.30～2.45；

所述第一阶段、第二阶段和第三阶段的电解温度独立地为935～945℃；

所述第一阶段、第二阶段和第三阶段的氧化铝浓度独立地为1.5～2.5wt％。

优选的，所述启动后期分为依次进行的建炉帮期和调整期，所述建炉帮期的时间为90天，所述调整期为30天；