新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法
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新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法
来源:中铝郑州有色金属研究院有限公司
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简介: 本申请公开了一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法,所述方法包括:在铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套;向阳极框套中加入第一预设高度的阳极糊料,在阳极框套侧面设置电流分流器;在阳极框套与铝电解槽的内壁之间的空隙中填充石油焦,通入直流电开始焙烧;焙烧时间达到第一预设时间后,拆除电流分流器,对阳极锥体进行导电增强处理;阴极炭块的温度达到第一预设温度后,去除石油焦,在阳极框套与铝电解槽的内壁之间的空隙中填充冰晶石;阳极锥体的第一平均锥体高度达到第二预设高度
权利要求

1.一种新型连续阳极电解槽的焙烧启动方法,其特征在于,所述方法包括:

在所述铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套;

向所述阳极框套中加入第一预设高度的阳极糊料,并在所述阳极框套侧面设置电流分流器,所述电流分流器用于辅助所述阳极糊料和导电介质导电;

在所述阳极框套与所述铝电解槽的内壁之间的空隙中填充石油焦,并向所述铝电解槽中通入直流电开始焙烧,所述石油焦用于保温,并吸收焙烧时产生的沥青烟;

当焙烧时间达到第一预设时间后,拆除所述电流分流器,并对所述阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理;

当所述铝电解槽的阴极炭块的温度达到第一预设温度后,去除所述石油焦,并在所述阳极框套与所述铝电解槽的内壁之间的空隙中填充冰晶石;

确定所述阳极锥体在所述阳极框套中的第一平均锥体高度,当所述第一平均锥体高度达到第二预设高度,且所述阴极炭块的温度达到第二预设温度时,完成焙烧,并启动所述铝电解槽。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套,包括:

在所述铝电解槽的底部铺设预设厚度的导电介质;

在所述导电介质上方放置支撑盘,所述支撑盘用于支撑阳极框套,并分隔所述导电介质与所述阳极糊料;

在所述支撑盘上放置阳极框套,并在所述支撑盘与阳极框套之间铺垫陶瓷纤维板,所述陶瓷纤维板用于增加所述阳极框套的密封性,并避免电流直接经过所述阳极框套流入支撑盘和导电介质。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述导电介质的材料为颗粒状的炭素材料,所述预设厚度为30mm至60mm。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电流分流器一端连接在所述阳极框套的侧面,另一端与所述铝电解槽的阴极的钢棒部位连接。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理,包括:

测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第一锥体高度,并基于所述第一锥体高度,确定所述阳极锥体的第二平均锥体高度;

确定第一锥体高度低于第二平均锥体高度的阳极框套区域,作为低导电区域;

在所述低导电区域中插入铝棒,以增强所述低导电区域中阳极锥体的导电性。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述阳极锥体在所述阳极框套中的第一平均锥体高度,包括:

当焙烧时间达到第二预设时间后,测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第二锥体高度,并基于所述第二锥体高度,确定所述阳极锥体的第一平均锥体高度。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述启动所述铝电解槽,包括:

抬升所述阳极锥体,向所述铝电解槽内倒入液态电解质,直至所述液态电解质在所述铝电解槽内的高度达到第三预设高度,且所述铝电解槽的槽电压达到预设电压,完成所述铝电解槽的启动。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一预设高度为500mm至800mm,所述第二预设高度为400mm至600mm。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一预设温度为800℃,所述第二预设温度为900℃。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电流分流器的分流比例大于或等于70%。

说明书

技术领域

[0001]本申请属于铝电解槽焙烧启动技术领域,尤其涉及一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法。

背景技术

[0002]目前,电解氧化铝是工业中制备金属铝的主要生产方式,焙烧启动是电解槽投入正常运行的第一步。铝电解槽的焙烧方法主要有:焦粒焙烧、铝液焙烧和燃气焙烧三种方法。对于新型连续阳极铝电解槽而言,由于取消了侧插或上插的导电钢棒结构,在焙烧过程中不仅难以保障电流分布的均匀性,还难以保障阳极糊料焙烧形成的阳极锥体在高度及均匀性方面达到要求,在新型连续阳极铝电解槽中采用燃气焙烧的方法会产生升温梯度不可控的问题,从而导致焙烧形成阳极锥体异形化,采用常规焦粒焙烧会产生缺乏内部热传导路径的问题,导致烧结锥体强度难以达标,基于此,如何提高新型连续阳极铝电解槽在焙烧启动时的产生的阳极锥体的品质,是亟待解决的技术问题。

发明内容

[0003]本申请的实施例提供了一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法,进而可以提高新型连续阳极铝电解槽在焙烧启动时产生的阳极锥体的品质。

[0004]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。

[0005]根据本申请的一些实施例,提供了一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法,其特征在于,所述方法包括:在所述铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套;向所述阳极框套中加入第一预设高度的阳极糊料,并在所述阳极框套侧面设置电流分流器,所述电流分流器用于辅助所述阳极糊料和导电介质导电;在所述阳极框套与所述铝电解槽的内壁之间的空隙中填充石油焦,并向所述铝电解槽中通入直流电开始焙烧,所述石油焦用于保温,并吸收焙烧时产生的沥青烟;当焙烧时间达到第一预设时间后,拆除所述电流分流器,并对所述阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理;当所述铝电解槽的阴极炭块的温度达到第一预设温度后,去除所述石油焦,并在所述阳极框套与所述铝电解槽的内壁之间的空隙中填充冰晶石;确定所述阳极锥体在所述阳极框套中的第一平均锥体高度,当所述第一平均锥体高度达到第二预设高度,且所述阴极炭块的温度达到第二预设温度时,完成焙烧,并启动所述铝电解槽。

[0006]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述在所述铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套,包括:在所述铝电解槽的底部铺设预设厚度的导电介质;在所述导电介质上方放置支撑盘,所述支撑盘用于支撑阳极框套,并分隔所述导电介质与所述阳极糊料;在所述支撑盘上放置阳极框套,并在所述支撑盘与阳极框套之间铺垫陶瓷纤维板,所述陶瓷纤维板用于增加所述阳极框套的密封性,并避免电流直接经过所述阳极框套流入支撑盘和导电介质。

[0007]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述导电介质的材料为颗粒状的炭素材料,所述预设厚度为30mm至60mm。

[0008]在本申请的一些实施例中,基于前述方案所述电流分流器一端连接在所述阳极框套的侧面,另一端与所述铝电解槽的阴极的钢棒部位连接。

[0009]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述对所述阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理,包括:测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第一锥体高度,并基于所述第一锥体高度,确定所述阳极锥体的第二平均锥体高度;确定第一锥体高度低于第二平均锥体高度的阳极框套区域,作为低导电区域;在所述低导电区域中插入铝棒,以增强所述低导电区域中阳极锥体的导电性。

[0010]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述确定所述阳极锥体在所述阳极框套中的第一平均锥体高度,包括:当焙烧时间达到第二预设时间后,测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第二锥体高度,并基于所述第二锥体高度,确定所述阳极锥体的第一平均锥体高度。

[0011]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述启动所述铝电解槽,包括:抬升所述阳极锥体,向所述铝电解槽内倒入液态电解质,直至所述液态电解质在所述铝电解槽内的高度达到第三预设高度,且所述铝电解槽的槽电压达到预设电压,完成所述铝电解槽的启动。

[0012]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述第一预设高度为500mm至800mm,所述第二预设高度为400mm至600mm。

[0013]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述第一预设温度为800℃,所述第二预设温度为900℃。

[0014]在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述电流分流器的分流比例大于或等于70%。

[0015]基于本申请提出的技术方案,通过在阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙中填充石油焦,一方面,可以在培烧时利用石油焦保持所述阳极框套内的温度,另一方面,还可以通过所述石油焦吸收焙烧时产生的沥青烟,如此一来,不仅能有效降低沥青烟的无组织排放,减少对环境的污染,还能够确保所述新型连续阳极铝电解槽在培烧时产生的阳极锥体的品质;当焙烧时间达到第一预设时间后,对阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理,可以改善焙烧过程中的电流分布,有助于更精准地控制焙烧条件,从而可以在焙烧时,使阳极糊料内部电流分布均匀,热量传导均匀,进而提高阳极锥体的品质。

[0016]应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:

[0018]图1示出了本申请一个实施例中新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法的流程图;

[0019]图2示出了本申请一个实施例中新型连续阳极铝电解槽的内部示意简图。

具体实施方式

[0020]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

[0021]此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

[0022]附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

[0023]附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

[0024]还需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。

[0025]为了使本领域技术人员更好的理解本申请,下面将简单介绍一下新型连续阳极铝电解槽以及其焙烧启动方法的相关背景。

[0026]目前,电解氧化铝是工业中制备金属铝的主要生产方式,焙烧启动是电解槽投入正常运行的第一步。铝电解槽的焙烧方法主要有:焦粒焙烧、铝液焙烧和燃气焙烧三种方法。对于新型连续阳极铝电解槽而言,由于取消了侧插或上插的导电钢棒结构,在焙烧过程中不仅难以保障电流分布的均匀性,还难以保障阳极糊料焙烧形成的阳极锥体在高度及均匀性方面达到要求,在新型连续阳极铝电解槽中采用燃气焙烧的方法会产生升温梯度不可控的问题,从而导致焙烧形成阳极锥体异形化,采用常规焦粒焙烧会产生缺乏内部热传导路径的问题,导致烧结锥体强度难以达标,基于此,本申请发明人提出了一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法,以提高新型连续阳极铝电解槽在焙烧启动时产生的阳极锥体的品质。

[0027]接下来,将结合图1,对本申请提出的一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法进行详细阐述。

[0028]请参照图1,示出了本申请一个实施例中新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法的流程图,所述方法至少可以包括如下步骤110至步骤160:

[0029]步骤110,在所述铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套。

[0030]步骤120,向所述阳极框套中加入第一预设高度的阳极糊料,并在所述阳极框套侧面设置电流分流器,所述电流分流器用于辅助所述阳极糊料和导电介质导电。

[0031]步骤130,在所述阳极框套与所述铝电解槽的内壁之间的空隙中填充石油焦,并向所述铝电解槽中通入直流电开始焙烧,所述石油焦用于保温,并吸收焙烧时产生的沥青烟。

[0032]步骤140,当焙烧时间达到第一预设时间后,拆除所述电流分流器,并对所述阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理。

[0033]步骤150,当所述铝电解槽的阴极炭块的温度达到第一预设温度后,去除所述石油焦,并在所述阳极框套与所述铝电解槽的内壁之间的空隙中填充冰晶石。

[0034]步骤160,确定所述阳极锥体在所述阳极框套中的第一平均锥体高度,当所述第一平均锥体高度达到第二预设高度,且所述阴极炭块的温度达到第二预设温度时,完成焙烧,并启动所述铝电解槽。

[0035]在本申请中,所述第一预设高度可以为500mm至800mm,比如可以是550mm,也可以是650mm,还可以是700mm,所述第二预设高度可以为400mm至600mm,比如可以是450mm,也可以是500mm,还可以是550mm,对此,本申请不做具体的限定。

[0036]在本申请中,所述第一预设时间具体的可以是72小时,所述第一预设温度可以是800℃,所述第二预设温度可以是900℃,对此,本申请不做具体的限定。

[0037]在本申请中,所述阳极糊料和所述石油焦在填充完成后,还可以进行压实处理,例如,可以采用风压捣固机进行压实处理,用于压实处理的风压可以大于0.5MPa,具体的可以是0.55MPa,也可以是0.6MPa。

[0038]在本申请中,所述阳极糊料和导电介质在焙烧之前电阻较大,因此,需要设置电流分流器以辅助所述阳极糊料和导电介质在焙烧初期导电,以提高焙烧效果,避免出现偏流现象,导致焙烧形成的阳极锥体畸形,造成启动失败;其中,所述电流分流器一端连接在所述阳极框套的侧面,另一端与所述铝电解槽的阴极的钢棒部位连接,且所述电流分流器的分流比例需要大于或等于70%,具体的比如,焙烧时通入的直流电为20kA,则流经所述电流分流器的电流为14kA。

[0039]在本申请中,通过在阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙中填充石油焦,一方面,可以在培烧时利用石油焦保持所述阳极框套内的温度,另一方面,还可以通过所述石油焦吸收焙烧时产生的沥青烟,如此一来,不仅能有效降低沥青烟的无组织排放,减少对环境的污染,还能够确保所述新型连续阳极铝电解槽在培烧时产生的阳极锥体的品质;当焙烧时间达到第一预设时间后,对阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理,可以改善焙烧过程中的电流分布,有助于更精准地控制焙烧条件,从而可以在焙烧时,使阳极糊料内部电流分布均匀,热量传导均匀,进而提高阳极锥体的品质。

[0040]在上述步骤110中,所述在所述铝电解槽中依次布设导电介质,支撑盘与阳极框套,具体的可以按照如下步骤111至步骤113执行:

[0041]步骤111,在所述铝电解槽的底部铺设预设厚度的导电介质。

[0042]步骤112,在所述导电介质上方放置支撑盘,所述支撑盘用于支撑阳极框套,并分隔所述导电介质与所述阳极糊料。

[0043]步骤113,在所述支撑盘上放置阳极框套,并在所述支撑盘与阳极框套之间铺垫陶瓷纤维板,所述陶瓷纤维板用于增加所述阳极框套的密封性,并避免电流直接经过所述阳极框套流入支撑盘和导电介质。

[0044]下面请参照图2,示出了本申请一个实施例中新型连续阳极铝电解槽的内部示意图,如图所示,在新型连续阳极铝电解槽200的底部铺设预设厚度的导电介质204,在导电介质204的上方放置支撑盘205,支撑盘205可以用于支撑阳极框套202,并分隔导电介质204与阳极糊料201,在支撑盘205上放置阳极框套202,并在支撑盘205与阳极框套202之间铺垫陶瓷纤维板206,避免电流直接经过阳极框套202流入支撑盘205和导电介质204,在阳极框套202与铝电解槽200的内壁之间填充有石油焦203,在阳极框套202内部填充有阳极糊料201。

[0045]在本申请中,所述导电介质的材料为颗粒状的炭素材料,比如可以是煅后焦粒,也可以是石墨碎,还可以是煅后焦粒与石墨碎的混合物,混合物的混合比例可以根据需求在煅后焦粒占比60%-80%(石墨碎占比40%-20%)的范围内调整,二者的占比总和始终为100%,所述炭素材料的粒度可以是1mm至6mm,具体的可以是3mm,也可以是4mm,还可以是5mm,所述预设厚度为30mm至60mm,具体的可以是35mm,也可以是45mm,还可以是55mm,对此本申请不做具体的限定。

[0046]在本申请中,所述支撑盘其材质可以是铁,也可以是不锈钢,所述支撑盘的厚度可以是3mm至6mm,具体的可以是4mm,也可以是5mm;所述阳极框套其材质可以是铝,也可以是铝合金,所述阳极框套的厚度可以是10mm至15mm,具体的可以是11mm,也可以是13mm,对此,本申请不做具体的限定。

[0047]在本申请中,所述阳极框套的数量可以根据所述铝电解槽的槽型大小设置,所述陶瓷纤维板的厚度可以是10mm至50mm,具体的可以是20mm,也可以是30mm,还可以是40mm,对此本申请不做具体的限定。

[0048]在本申请中,通过在支撑盘与阳极框套之间铺垫陶瓷纤维板,能够避免电流直接从阳极框套流入支撑盘和导电介质,可以确保电流按照设计从阳极糊料中传导,提高铝电解槽焙烧启动过程的能源利用效率,此外,设置陶瓷纤维板还可以填充阳极框套与支撑盘之间的缝隙,从而能够避免经过焙烧后软化的阳极糊料或焦油从缝隙向外泄漏,还能够避免沥青烟从缝隙中冒出,进而能够有效提高新型连续阳极铝电解槽在焙烧启动时的产生的阳极锥体的品质。

[0049]在上述步骤140中,所述对所述阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理,具体的可以按照如下步骤141至步骤143执行:

[0050]步骤141,测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第一锥体高度,并基于所述第一锥体高度,确定所述阳极锥体的第二平均锥体高度。

[0051]步骤142,确定第一锥体高度低于第二平均锥体高度的阳极框套区域,作为低导电区域。

[0052]步骤143,在所述低导电区域中插入铝棒,以增强所述低导电区域中阳极锥体的导电性。

[0053]在本申请中,所述测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第一锥体高度,具体的可以是将测量工具插入不同的阳极框套区域中,测量不同的阳极框套区域的插入高度,通过第一预设高度减去不同的阳极框套区域的插入高度,得到不同阳极框套区域的第一锥体高度。

[0054]在本申请中,所述测量工具的材质可以是不锈钢或黄,其端部可以打磨成尖状,直径为6mm至10mm,具体的可以是7mm,也可以是8mm,还可以是9mm,长度为1000mm至1800mm,具体的可以是1200mm,也可以是1500mm,还可以是1600mm,所述铝棒的直径为6mm至15mm,具体的可以是7mm,也可以是9mm,还可以是12mm,长度为1000mm至1800mm,具体的可以是1300mm,也可以是1600mm,还可以是1700mm,对此,本申请不做具体的限定。

[0055]在本申请中,通过测量阳极锥体在不同阳极框套区域的第一锥体高度,并与第二平均锥体高度对比,能够精准识别出导电性较差的低导电区域,为后续的导电增强处理提供数据支持,在低导电区域插入铝棒以增强导电性,能够促使阳极糊料在导电增强的条件下发热而烧结形成阳极锥体,进一步提高所述新型连续阳极铝电解槽在焙烧启动时产生的阳极锥体的品质;此外,由于铝棒会在高温下熔化,因此在阳极糊料完成烧结后不需要进行拔棒作业,如此一来,可以避免因拔棒作业而产生大量沥青烟气的无组织排放。

[0056]在上述步骤160中,所述确定所述阳极锥体在所述阳极框套中的第一平均锥体高度,具体的可以按照如下步骤161执行:

[0057]步骤161,当焙烧时间达到第二预设时间后,测量所述阳极锥体在不同的阳极框套区域中分别对应的第二锥体高度,并基于所述第二锥体高度,确定所述阳极锥体的第一平均锥体高度。

[0058]在本申请中,所述第二预设时间可以是100小时至150小时,具体的可以是110小时,也可以是120小时,还可以是140小时,对此,本申请不做具体的限定。

[0059]在本申请中,通过测量不同阳极框套区域的第二锥体高度,可以直观体现焙烧过程中电流分布均匀性,而通过所述第二锥体高度,确定所述阳极锥体的第一平均锥体高度,则可以反映所述阳极锥体的整体烧结情况,用于判断当前焙烧进度是否达到预期,为后续铝电解槽启动条件的判断提供数据支持。

[0060]在上述步骤160中,所述启动所述铝电解槽,具体的可以按照如下步骤162执行:

[0061]步骤162,抬升所述阳极锥体,向所述铝电解槽内倒入液态电解质,直至所述液态电解质在所述铝电解槽内的高度达到第三预设高度,且所述铝电解槽的槽电压达到预设电压,完成所述铝电解槽的启动。

[0062]在本申请中,所述第三预设高度需要大于或等于300mm,具体的可以是350mm,也可以是400mm,还可以450mm,所述预设电压需要小于或等于10V,具体的可以是7V,也可以是8V,还可以是9V,本申请对此不做具体的限定。

[0063]在本申请中,当达到铝电解槽的启动条件后,可以抬升所述阳极锥体,并向所述铝电解槽内倒入第三预设高度的液态电解质,此时,随着阳极锥体的上升,所述电解槽的槽电压会逐渐升高,直至达到预设电压后,停止抬升阳极锥体,完成铝电解槽的启动,如此一来,通过明确的操作步骤和控制条件,能够使铝电解槽能够快速且稳定地达到启动状态,提高整体生产效率。

[0064]为了使本领域技术人员更好的理解本申请,接下来将结合一些具体的实施例,对本申请提出的一种新型连续阳极铝电解槽的焙烧启动方法进行说明。

[0065]实施例1:在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设煅后焦粒和石墨碎混合物作为导电介质,其混合比例60%:40%,粒度:2mm至4mm,铺设厚度:40mm。在导电介质的上方放置厚度为3mm的不锈钢板作为支撑盘,在支撑盘的上方放置1组厚度为10mm的铝质阳极框套,阳极框套与支撑盘之间铺垫20mm的陶瓷纤维板,在阳极框套内加入高度为500mm的阳极糊料,采用风压为0.55MPa的风压捣固机将阳极糊料进行压实处理,阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙用石油焦填满并压实,在阳极框套侧部焊接4组电流分流器,初始的分流比例为70%;通入20kA直流电开始焙烧,当焙烧到72小时后测量阳极锥体的高度,然后采用8根直径为8mm、长度为1200mm的铝棒分别插入阳极框套4个角部的低导电区域增加导电量;104小时后,阴极炭块的温度达到803℃,挖出石油焦并填充冰晶石;144小时后测量阳极锥体的评价高度为413mm,阴极炭块的平均温度为916℃,达到启动条件,具体的阳极锥体高度和阴极炭块温度如表1所示,然后逐步将阳极锥体抬升,同时灌入液态电解质2吨,待槽电压上升至10V,阳极锥体开始工作,铝电解槽启动成功。

[0066]

[0067]表1

[0068]实施例2:在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设煅后焦粒作为导电介质,粒度:1mm至6mm,铺设厚度:30mm。在导电介质的上方放置厚度为4mm的铁板作为支撑盘,在支撑盘的上方放置5组厚度为12mm的铝质阳极框套,阳极框套与支撑盘之间铺垫30mm的陶瓷纤维板。在阳极框套内加入高度为600mm的阳极糊料,采用风压为0.5MPa的捣固机将糊料扎实,阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙用石油焦填满并压实,在阳极框套侧部焊接16组电流分流器,初始的分流比例为70%;通入200kA直流电开始焙烧,当焙烧到72小时后采用专用工具测量阳极锥体高度,然后采用4根直径为10mm、长度为1500mm的铝棒插入阳极框套4个角部的低导电区域增加导电量;104小时后,阴极炭块温度达到828℃,挖出石油焦并填充电解质粉;144小时后测量阳极锥体的平均高度为427mm,阴极炭块的平均温度为935℃,达到启动条件,具体的阳极锥体高度和阴极炭块温度如表2所示,然后逐步将阳极锥体抬升,同时灌入液态电解质14吨,待槽电压上升至8V,阳极锥体开始工作,铝电解槽启动成功。

[0069]

[0070]

[0071]表2

[0072]实施例3:在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设石墨碎作为导电介质,粒度:1mm至5mm,铺设厚度:60mm。在导电介质的上方放置厚度为6mm的铁板作为支撑盘,在支撑盘的上方放置8组厚度为15mm的铝质阳极框套,阳极框与支撑盘之间铺垫50mm的陶瓷纤维板。在阳极框套内加入高度为800mm的阳极糊料,采用风压为0.55MPa的捣固机将糊料扎实,在阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙用石油焦填满并压实,在阳极框套侧部焊接20组电流分流器,初始的分流比例为70%;通入300kA直流电开始焙烧,当焙烧到72小时后采用专用工具测量阳极锥体高度,然后采用6根直径为15mm、长度为1600mm的铝棒插入阳极框套4个角部的低导电区域增加导电量;104小时后,阴极炭块温度达到811℃,挖出石油焦并填充电解质粉;144小时后测量阳极锥体平均高度为418mm,阴极炭块平均温度为928℃,达到启动条件,具体阳极锥体高度和阴极炭块温度见表3,然后逐步将阳极锥体抬升,同时灌入液态电解质18吨,待槽电压上升至9V,阳极锥体开始工作,铝电解槽启动成功。

[0073]

[0074]表3

[0075]从上述实施例1至实施例3可以看出,通过本申请提出的新型连续阳极铝电解槽焙烧启动方法,烧结形成的阳极锥体高度均匀性较好,阴极炭块能够达到启动需要的温度,具有较好的启动效果。

[0076]与之相对应的,在对比例1中,采用与实施例1相同的铝电解槽,相同的焙烧启动方法与物料,即在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设煅后焦粒和石墨碎混合物作为导电介质,其混合比例60%:40%,粒度:2mm至4mm,铺设厚度:40mm。在导电介质的上方放置厚度为3mm的不锈钢板作为支撑盘,在支撑盘的上方放置1组厚度为10mm的铝质阳极框套,阳极框套与支撑盘之间铺垫20mm的陶瓷纤维板,在阳极框套内加入高度为500mm的阳极糊料,采用风压为0.55MPa的风压捣固机将阳极糊料进行压实处理,在阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙用石油焦填满并压实,在阳极框套侧部焊接4组电流分流器,初始的分流比例为70%;通入20kA直流电开始焙烧。

[0077]但在对比例1中,未使用插入铝棒进行导电增强处理的操作,在144小时后烧结的阳极锥体的平均高度为364mm,阴极炭块温度为913℃,未能达到启动条件,因此,说明本申请提出的技术能够提高焙烧产生的阳极锥体的质量。

[0078]在对比例2中,采用与实施例2相同的铝电解槽,相同的焙烧启动方法与物料,即在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设煅后焦粒作为导电介质,粒度:1mm至6mm,铺设厚度:30mm。在导电介质的上方放置厚度为4mm的铁板作为支撑盘,在支撑盘的上方放置5组厚度为12mm的铝质阳极框套,阳极框套与支撑盘之间铺垫30mm的陶瓷纤维板。在阳极框套内加入高度为600mm的阳极糊料,采用风压为0.5MPa的捣固机将糊料扎实,在阳极框套侧部焊接16组电流分流器,初始的分流比例为70%;通入200kA直流电开始焙烧,当焙烧到72小时后采用专用工具测量阳极锥体高度,然后采用4根直径为10mm、长度为1500mm的铝棒插入阳极框套4个角部的低导电区域增加导电量。

[0079]但在对比例2中,未采用石油焦填充阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙,在144小时后阳极锥体的平均高度为387mm,阴极炭块温度只有885℃,未能达到启动条件,并且在焙烧过程中,产生的沥青烟较大,因此,说明本申请提出的技术方案不仅能够提高阳极锥体的品质,还能够吸收烧结过程中产生的沥青烟。

[0080]在对比例3中,采用与实施例3相同的铝电解槽,相同的焙烧启动方法与物料,具体的,在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设石墨碎作为导电介质,粒度:1mm至5mm,铺设厚度:60mm。在导电介质的上方放置厚度为6mm的铁板作为支撑盘,在支撑盘的上方放置8组厚度为15mm的铝质阳极框套,阳极框与支撑盘之间铺垫50mm的陶瓷纤维板。在阳极框套内加入高度为800mm的阳极糊料,采用风压为0.55MPa的捣固机将糊料扎实,在阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙用石油焦填满并压实;通入300kA直流电开始焙烧,当焙烧到72小时后采用专用工具测量阳极锥体高度,然后采用6根直径为15mm、长度为1600mm的铝棒插入阳极框套4个角部的低导电区域增加导电量;104小时后,阴极炭块温度达到811℃,挖出石油焦后填充电解质粉。

[0081]但在对比例3中,在阳极框套的外侧连接数量较少的电流分流器,并且初始的分流比例设置为40%,在焙烧开始后,出现了偏流现象,导致焙烧形成的阳极锥体畸形,电流大的区域烧结收缩较快导致阳极锥体产生收缩裂缝,其中的内置导体熔化漏出,启动失败,因此,可以说明本申请提出技术方案能够有效辅助分流,避免出现偏流现象,确保焙烧启动过程的安全性。

[0082]在对比例4中,采用与实施例2相同的铝电解槽,相同的焙烧启动方法与物料,具体的,在新型连续阳极铝电解槽的槽底铺设煅后焦粒作为导电介质,粒度:1mm至6mm,铺设厚度:30mm。在导电介质的上方不放置支撑盘,直接放置5组厚度为12mm的铝质阳极框套,阳极框套与支撑盘之间铺垫30mm的陶瓷纤维板。在阳极框套内加入高度为600mm的阳极糊料,采用风压为0.5MPa的捣固机将糊料扎实,在阳极框套侧部焊接16组电流分流器,初始的分流比例为70%;通入200kA直流电开始焙烧,当焙烧到72小时后采用专用工具测量阳极锥体高度,然后采用4根直径为10mm、长度为1500mm的铝棒插入阳极框套4个角部的低导电区域增加导电量。

[0083]但在对比例4中,去除了导电介质上方的支撑盘,在144小时时阳极锥体的平均高度为372mm,阴极炭块面温度只有844℃,未能达到启动条件,因此,说明本申请提出的技术方案可以有效提高焙烧形成的阳极锥体的品质。

[0084]对比例1至对比例4,分别与实施例1至实施例3之间的启动条件数据的结果请参照表4。

[0085]

[0086]

[0087]表4

[0088]基于本申请提出的技术方案,通过在阳极框套与铝电解槽内壁之间的空隙中填充石油焦,一方面,可以在培烧时利用石油焦保持所述阳极框套内的温度,另一方面,还可以通过所述石油焦吸收焙烧时产生的沥青烟,如此一来,不仅能有效降低沥青烟的无组织排放,减少对环境的污染,还能够确保所述新型连续阳极铝电解槽在培烧时产生的阳极锥体的品质;当焙烧时间达到第一预设时间后,对阳极糊料焙烧后形成的阳极锥体进行导电增强处理,可以改善焙烧过程中的电流分布,有助于更精准地控制焙烧条件,从而可以在焙烧时,使阳极糊料内部电流分布均匀,热量传导均匀,进而提高阳极锥体的品质。

[0089]以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

说明书附图(2)

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