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鋁電解槽焙燒方法的評價標準

   日期:2010-10-11     瀏覽:1317    評論:0    
核心提示:縱觀整個焙燒預熱啟動過程,只要電解槽筑爐,扎固質量合格,內襯材料質量符合要求,在焙燒啟動中嚴格按規程操作,其電解槽壽命將會達到或超過設計值,電解槽的啟動投產將會順利地轉入到正常的生產中,并取得最佳技術經濟指標。
 任何從技術角度對焙燒方法進行評價,目前并無統一的標準和指標,一般可從以下六個方面進行評價:

    一、升溫速度的可控性。平均升溫速度一般不應超過20℃/小時,最大升溫速度不應超過50℃/小時。在焙燒溫度300-600℃范圍內,升溫速度應控制在10℃/小時或更小。

    二、焙燒過程中陰極表面的溫度分布。顯然,溫度分布愈均勻愈好。一般要求其相對標準偏差小于10%。焙燒結束時陰極表面沒有溫度超過1000℃的“熱點”。

    三、焙燒過程中的垂直溫度梯度(從陰極炭塊表面直到保溫層中)。目前缺乏定量數據。一般要求焙燒結束時這一溫度梯度應盡量接近電解槽正常生產時的溫度梯度。

    四、焙燒結束時陰極表面的平均溫度。理想情況是這一溫度應盡可能接近電解槽正常生產時電解質的溫度(950-970℃),以避免灌電解質時產生熱沖擊。

    五、陽極電流分布。這是用焦床法焙燒預焙槽時的一個重要考查指標。一般要求陽極電流分布的相對標準偏差小于15%,最好小于10%。

    六、陰極電流分布。這是用焦床法焙燒電解槽時的另一個重要考查指標。其對預焙槽的要求與陽極電流分布一樣,即其相對標準偏差應小于15%,最好小于10%。對自焙槽來說,陰極電流分布的相對標準偏差應小于20%。

    從操作和經濟角度來講,當然是以簡便和成本低為好。其中簡單易行仍是目前多數鋁廠在選擇焙燒方法時所考慮的最重要的因素之一。

    焙燒的升溫曲線應主要根據填縫糊的特性來制訂。這是因為填縫糊在焙燒過程中發生大的化學和物理變化(主要由粘結劑煤瀝青的炭化引起),而已經過高溫處理的陰極炭塊和側塊只有較小的物理變化。影響填縫糊燒結質量的關鍵溫度區間為200-500℃,在這一溫度范圍內的升溫速度必須緩慢。升溫速度過快,瀝青的分解和揮發速度也加快,分解和揮發量增加,填縫糊的裂紋增多增大,機械強度下降。這是導致電解槽壽命短和操作困難的主要原因之一。由于焙燒過程的升溫曲線通常是以陰極炭塊的表面溫度為準,而填縫糊的溫度滯后于陰極炭塊的溫度,故實際焙燒過程一般從300-350℃開始才降低升溫速度。應當指出的是,一般來說填縫糊的溫度滯后于炭塊的溫度是有利的。因為這意味著填縫糊能較長時間地保持塑性,從而有利于消除焙燒過程中產生的膨脹應力。

    這有一點需要指出的是,陰極炭素材料雖屬脆性材料,但如緩慢施加應力(負載),卻呈現出相當大的韌性,這也是應控制升溫速度的一個重要原因。

 
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