最新延长铝电解槽寿命PPT课件.ppt

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1、延长铝电解槽寿命1.前前 言言延长铝电解槽寿命是降低电解铝生产成本的需要。延长铝电解槽寿命是降低电解铝生产成本的需要。延长铝电解槽寿命是环境保护需要。延长铝电解槽寿命是环境保护需要。延长铝电解槽寿命是追赶国外先进技术的需要。延长铝电解槽寿命是追赶国外先进技术的需要。国国内内出出现现3000天天以以上上的的电电解解槽槽是是延延长长电电解解槽槽寿寿命命技术成功的标志。技术成功的标志。阴极碳块组装质量阴极碳块组装质量扎固糊温度及扎固压力控制扎固糊温度及扎固压力控制针对薄弱部位，强化扎固质量针对薄弱部位，强化扎固质量根据筑炉材料的性质，制订技术措施和施工方案根据筑炉材料的性质，制订技术措施和施工方案

2、完善电解槽内衬砌筑检查规程，保证施工工程质量完善电解槽内衬砌筑检查规程，保证施工工程质量3.1.2 筑炉工艺和施工质量的把关筑炉工艺和施工质量的把关30%石石墨墨阴阴极极碳碳块块的的工工业业应应用用，提提高高抗抗钠钠侵侵蚀蚀和和膨胀能力膨胀能力 上上下下复复合合侧侧部部炭炭-氮氮化化硅硅的的工工业业应应用用，提提高高电电解解槽侧部散热能力槽侧部散热能力异异型型阴阴极极碳碳块块的的工工业业应应用用，提提高高铝铝电电解解技技术术经经济济指标指标3.1.3 新型内衬材料的开发应用新型内衬材料的开发应用3.2.1 铝电解槽常用焙烧方法及优缺点比较铝电解槽常用焙烧方法及优缺点比较3.2 大型预焙槽预热焙

3、烧启动技术分析评价大型预焙槽预热焙烧启动技术分析评价焙焙烧烧方法方法优优点点缺点缺点铝铝液焙液焙烧烧 过过程程简单简单、平、平稳稳，最，最终终温度分布温度分布较较匀、碳匀、碳块块氧氧化少、化少、电电解解质洁净质洁净 灌灌铝时对铝时对冷的阴极、冷的阴极、捣捣固糊表面固糊表面产产生生热热冲冲击击。铝铝液渗透到阴极裂液渗透到阴极裂缝缝中，影响寿命。中，影响寿命。焙焙烧时间长烧时间长。初期升温。初期升温过过快，温度梯度大，快，温度梯度大，能耗高。能耗高。焦粒焙焦粒焙烧烧 容易控制，焙容易控制，焙烧时间烧时间较较短，短，48-72小小时时，启，启动动效效应电压应电压低，可弥低，可弥补补内内衬衬缺陷缺陷

4、阳极阳极电电流分布控制流分布控制较难较难，易出，易出现现局部温局部温度度过过高及局部欠高及局部欠烧烧情况。温度梯度情况。温度梯度较较大，阴大，阴极极电电流分布不均，流分布不均，电电解解质质含碳高，能耗略高，含碳高，能耗略高，操作复操作复杂杂。石墨粉焙石墨粉焙烧烧 温度梯度小，可弥温度梯度小，可弥补补内内衬衬缺陷，缺陷，电电解解质洁净质洁净 石墨价格高，操作复石墨价格高，操作复杂杂，石墨，石墨电电阻阻较较低，低，升温升温缓缓慢，焙慢，焙烧时间较长烧时间较长。燃料焙燃料焙烧烧 可达到很均匀的温度可达到很均匀的温度分布，加分布，加热热速度可控，不速度可控，不需需电电能，无阳极氧化能，无阳极氧化问题问

5、题，能耗低，外能源能耗低，外能源预热预热。阴极和阴极和捣捣固糊表面氧化破坏，易出固糊表面氧化破坏，易出现现阴阴极裂极裂缝缝、上抬和削落，启、上抬和削落，启动动困困难难，启，启动动效效应应时间长时间长，设备设备复复杂杂，操作，操作难难度大，需要度大，需要维维修，修，安全措施、有害气体防安全措施、有害气体防护护等要求等要求较较高。高。3.2.2.1 预热方式的对比分析预热方式的对比分析铝液焙烧预热铝液焙烧预热铝液高温热冲击是造成电解槽产生早期破损的主要原因。铝液高温热冲击是造成电解槽产生早期破损的主要原因。混合料焙烧预热混合料焙烧预热符符合合“缓缓慢慢加加热热，均均匀匀升升温温”原原则则 ，为为延

6、延长长槽槽寿寿命命创创造造条件。条件。3.2.2 混合料焙烧与铝液焙烧应用情况混合料焙烧与铝液焙烧应用情况对比对比 焙烧过程升温曲线焙烧过程升温曲线混合料焙烧更接近于理想的升温曲线。混合料焙烧更接近于理想的升温曲线。焙烧过程阴、阳极电流分布焙烧过程阴、阳极电流分布混合料焙烧电流分布均匀较好。混合料焙烧电流分布均匀较好。焙烧过程温度场分布焙烧过程温度场分布混混合合料料焙焙烧烧能能有有效效控控制制850等等温温线线，横横向向温温度度分分布布均匀。均匀。焙烧过程电压变化曲线焙烧过程电压变化曲线混混合合料料焙焙烧烧冲冲击击电电压压低低，焙焙烧烧过过程程电电压压下下降降平平缓缓；铝铝液焙烧冲击电压高，焙

7、烧过程电压波动大。液焙烧冲击电压高，焙烧过程电压波动大。3.2.2.2 焙烧环节的对比分析焙烧环节的对比分析 评判焙烧效果的数据资料评判焙烧效果的数据资料 预热焙烧期间加热速率，即升温过程；预热焙烧期间加热速率，即升温过程；阴极碳块、耐火材料及绝热材料的垂直温度梯度；阴极碳块、耐火材料及绝热材料的垂直温度梯度；预热焙烧期间阳极（阴极）电流分布；预热焙烧期间阳极（阴极）电流分布；最终阴极表面平均温度；最终阴极表面平均温度；最终阴极表面温度分布。最终阴极表面温度分布。3.2.2.2 焙烧环节的对比分析焙烧环节的对比分析3.2.3 混合料、铝液启动阶段对比分析混合料、铝液启动阶段对比分析 3.2.3

8、.1 干法、湿法启动的特点分析干法、湿法启动的特点分析 湿法、干法启动特点及优缺点分析对比表湿法、干法启动特点及优缺点分析对比表 启启动动方法方法干法启干法启动动湿法启湿法启动动无效无效应应启启动动有效有效应应启启动动低低AE启启动动高高AE启启动动特点特点靠弧光放靠弧光放电电，熔化冰晶石造熔化冰晶石造液液控制控制电压电压在在10V以以内，慢慢熔化固体内，慢慢熔化固体料造液料造液AE电压电压在在12V以下以下AE电压电压在在12V以上以上优优缺缺点点电压电压波波动动大，大，在在10-30V之之间间启启动时动时炉底温度高，炉底温度高，并且并且电电解解质质中碳渣中碳渣不易分离不易分离碳渣易从碳渣易

9、从电电解解质质中分中分离出来离出来3.2.3.2 启动效果对比启动效果对比 贵州分公司不同焙烧技术阴极破损或剥层统计贵州分公司不同焙烧技术阴极破损或剥层统计中铝贵州分公司推广应用混合料焙烧启动技术后，中铝贵州分公司推广应用混合料焙烧启动技术后，平均停槽槽龄增加平均停槽槽龄增加305.5天。天。内容内容铝铝液焙液焙烧烧混合料焙混合料焙烧烧启启动动槽数量（台）槽数量（台）96138阴极破阴极破损损或剥或剥层层数量（台）数量（台）194所占比率所占比率19.5%2.9%3.3.1 三种非正常期技术管理的特点三种非正常期技术管理的特点三个月非正常期三个月非正常期严格执行原日方基准。严格执行原日方基准。

10、缩短非正常期缩短非正常期快速降低分子比和电解温度，提高铝水平。快速降低分子比和电解温度，提高铝水平。延长非正常期延长非正常期增增加加电电解解槽槽的的过过渡渡期期，缓缓慢慢降降低低电电解解温温度度、分分子子比比，铝水平相对较低。铝水平相对较低。3.3 非正常期管理技术的评价非正常期管理技术的评价 电电解解槽槽采采用用碱碱性性电电解解质质启启动动之之后后，缓缓慢慢提提高高酸酸度度有有利于降低阴极压降。利于降低阴极压降。缩短非正常期能获得短期高电流效率。缩短非正常期能获得短期高电流效率。缩缩短短非非正正常常期期，电电解解槽槽产产生生热热震震，阴阴极极破破损损机机率率增增加。加。增增加加过过渡渡期期，

11、符符合合“不不至至在在内内衬衬中中形形成成非非正正常常期期的的温温度度梯梯度度以以及及减减少少由由此此造造成成的的内内衬衬材材料料损损坏坏”的的工工艺要求。艺要求。3.3.2 非正常期管理分析与评价非正常期管理分析与评价3.4.1 装备技术的创新装备技术的创新自适应技术及点式下料系统的开发应用自适应技术及点式下料系统的开发应用 分布式技术的开发应用分布式技术的开发应用 电解计算机管理程序的开发应用电解计算机管理程序的开发应用 模糊控制技术的开发应用模糊控制技术的开发应用 3.4 正常期电解槽管理正常期电解槽管理 新工艺的特点是有效控制针振、冷热新工艺的特点是有效控制针振、冷热好的工艺更需好的执

12、行好的工艺更需好的执行!3.4.2 新工艺概念的提出和应用新工艺概念的提出和应用 随随着着电电解解新新技技术术、新新工工艺艺、新新材材料料、新新装装备备的的应应用，对工艺规程实施动态管理；用，对工艺规程实施动态管理；制定各种异常事件的应急预案；制定各种异常事件的应急预案；严格实施各项工艺规程以及规章制度；严格实施各项工艺规程以及规章制度；加大工艺纪律的检查；加大工艺纪律的检查；严惩违章行为。严惩违章行为。3.4.3 工艺规程的标准化管理工艺规程的标准化管理 3000天天以以上上电电解解槽槽在在技技术术条条件件控控制制上上波波动动幅幅度度小小，特特别是电解温度波动小；别是电解温度波动小；寿寿命命

13、短短的的电电解解槽槽肯肯定定在在某某一一长长时时间间段段内内出出现现过过较较大大幅幅度的电压波动；度的电压波动；热热震震导导致致内内衬衬的的热热膨膨胀胀加加大大和和钠钠渗渗透透所所造造成成的的膨膨胀胀加加剧剧，阴阴极极表表面面析析钠钠和和碳碳化化铝铝副副反反应应的的发发生生是是产产生生阴阴极极破损的重要原因之一。破损的重要原因之一。3.4.4 长、短寿命铝电解槽调研与分析长、短寿命铝电解槽调研与分析 3.5.1 破损槽的评价认定破损槽的评价认定 原铝质量下滑原铝质量下滑出现过炭块剥层出现过炭块剥层槽壳温度升高槽壳温度升高局部阴极电流分布增加幅度大局部阴极电流分布增加幅度大内衬出现破损内衬出现破

14、损3.5 破损槽及老龄槽的维护管理破损槽及老龄槽的维护管理根据检测确定破损位置，判断破损程度；根据检测确定破损位置，判断破损程度；修补破损部位；修补破损部位；跟踪分析破损槽原铝质量的变化跟踪分析破损槽原铝质量的变化 ；确保破损槽的运行稳定性；确保破损槽的运行稳定性；在破损槽及老龄槽上运用在线检测技术；在破损槽及老龄槽上运用在线检测技术；为防止破损程度的加剧，必要时切割局部阴极钢棒；为防止破损程度的加剧，必要时切割局部阴极钢棒；建立电解槽破损台帐。建立电解槽破损台帐。3.5.3 破损槽的维护及管理破损槽的维护及管理贵州分公司延长破损槽生产槽昼夜调研表贵州分公司延长破损槽生产槽昼夜调研表3.5.3

15、 破损槽的维护及管理破损槽的维护及管理项项目目98年前年前98年年-2003年年2004-2007年年延延长长最最长长天数（天）天数（天）38813001376平均延平均延长长天数（天）天数（天）60134479.7最高最高铁铁、硅含量、硅含量（%）1.21/0.075.21/0.595.46/0.11铝电解槽实施局部小修的条件铝电解槽实施局部小修的条件槽龄较短槽龄较短破损点单一破损点单一局部小修二次启动技术特点局部小修二次启动技术特点扎固糊修补扎固糊修补石墨粉焙烧启动石墨粉焙烧启动 3.6 局部小修槽二次启动技术的应用局部小修槽二次启动技术的应用 铝铝电电解解槽槽破破损损、短短寿寿命命是是多多种种因因素素的的综综合合结结果果，五五大大因因素素对对槽槽寿寿命命的的影影响响为为：电电解解槽槽设设计计是是条条件件，筑筑炉炉工工艺艺是是基基础础，焙焙烧烧启启动动是是前前提提，工工艺艺技技术术管管理理与与操操作作是是关关键键。紧紧紧紧围围绕绕“避避免免热热冲冲击击，减减热热震震荡荡，确确保保电电解解槽槽平平稳稳运运行行”开开展展工工作作，能能有有效效地地延延长长电解槽寿命。电解槽寿命。4结束语结束语 谢谢大家！谢谢大家！