铝电解槽烟气焙烧时阴极及扎固煳的氧化特性.pdfVIP

维普资讯 · 26 · 轻 金 属 29o4年第3期 铝电解槽烟气焙烧时阴极及扎固糊的氧化特性 常宝龙，伍成波，张 力，张丙怀 (重庆大学，重庆 沙坪坝 400044) 摘要：烟气焙烧启动方法可以有效地控制阴极的加热速度及温度分布，能方便地按要求焙烧好阴极，同时使侧部扎 固 糊取得很好的焙烧效果。但焙烧过程 中的氧化问题一直为人们所关心，用电阻炉加热试样、向炉膛 内通入燃烧烟气来 模拟烟气焙烧过程的方法测定阴极及扎 固糊的氧化特性。实验表明，在正常 的空气配比下，炭 阴极及扎固糊在烟气 中 的氧化速度约为在空气中的8％左右 。并且炭阴极及扎 固糊在烟气中的氧化速度随温度的变化较小。 关键词：焙烧 ；电解槽 ；阴极；氧化 中图分类号：0646．541 文献标识码：B 文章编号：1002—1752(2004)03—0026—04 目前，国内的铝 电解槽焙烧启动方法主要有铝 气体为 02，CO2和 H20，焙烧时发生以下反应 液焙烧、焦粉 (焦粒)焙烧、石墨焙烧。但由于这几种 1 c(s)+寺02(g)一C0(g) (2 焙烧方法 自身都存在着各种各样的缺点，不同程度 H2O(g)+C(。)一H2+CO(g) (3) 地影响电解槽的正常寿命。因此国外早在 20世纪 C02(g)+C(。)--~2C0(g) (4) 80年代就开始开发使用燃料焙烧启动铝 电解槽 1【J， (2)空气不足 (即n1．0)时，烟气 中的氧化性 但在实施中采用火焰直接加热，需要大量的机械和 气体为 C02和 H20，焙烧时发生的反应为 相应的配套设备来控制 阴极氧化。于是开发了铝电 H20 (g)+C(。)一H2+CO(g) (5j 解预焙槽的高温烟气焙烧启动方法及装置。实验及 co2(g)+C(。) C0(g) l6j 工业应用结果表明，烟气焙烧启动，易于调节控制铝 从以上两组反应 中，我们可以看出在焙烧过程 电解槽焙烧过程的温升速度 、保持所需的温度分布， 中，随着空气过剩系数的变化，焙烧时阴极氧化机理 能够有效地克服温度大梯度和加热不均匀、炭块及 也不同，有可能导致炭的损失量也不同。另外，根据 炭缝扎糊的烧损问题，延长铝电解槽寿命 2【J。 阿累尼乌斯关系式K=l0【e 限T我们可 以看出，随 由于烟气焙烧启动过程中，阴极一直暴露在高 着温度的升高，反应速度将加快。因此，在实验过程 温烟气气氛 中，因此，阴极表面是否会被氧化就成为 中，将从空气过剩系数的变化和温度的变化两方面 烟气焙烧方法应用普遍所关心的问题。通过实验研 来研究烟气焙烧启动时阴极及扎固糊的氧化特性。 究，讨论烟气焙烧启动时阴极的氧化特性显得十分