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??????延长铝电解槽寿命

技术和方法中铝贵州分公司龚春雷01020304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追赶国外先进技术的需要。国内出现3000天以上的电解槽是延长电解槽寿命技术成功的标志。1.前言2.1铝电解槽内衬破损直接影响槽寿命2.影响铝电解槽寿命的主要因素铝电解槽内衬破损的成因阴极碳块局部破损捣固糊局部破损侧部碳块局部破损铝电解槽内衬破损的机理热冲击产生的热应力不均阴极内衬吸钠产生应力不均机械磨损以及阴极表面的副反应铝电解槽经济槽寿命维护成本低潜在危害小技术指标好铝电解槽运行状况间接影响槽寿命槽壳温度、槽壳变形程度原铝质量电流效率铝电解槽停槽的条件2.影响铝电解槽寿命的主要因素根据仿生学原理，确定影响电解槽寿命的五个环节01电解槽结构设计02材料选择03筑炉工艺04焙烧启动技术05生产操作063.延长槽寿命措施及有效性分析电解槽结构设计铝电解槽较佳设计效果侧部散热，底部保温；钢壳强度高，变形小；下料器布局利于氧化铝溶解扩散，浓差变化小；母线配置均衡槽内磁场分布，铝液流速适当。电解槽结构设计、筑炉工艺操作以及筑炉材料选择0201030405单围带摇篮架式四端、五端、六端进电四点交替下料窄炉面模糊控制技术高效大容量电解槽结构设计特点3.1.1电解槽结构设计3.1.1电解槽结构设计电解槽结构设计对槽寿命的影响实例贵州分公司186KA电解槽与160KA电解槽停槽槽龄统计槽型2004年2005年2006年2007年平均186KA槽（天）17091860.418822006.71879.5160KA槽（天）14921524162917491598.5阴极碳块组装质量扎固糊温度及扎固压力控制针对薄弱部位，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完善电解槽内衬砌筑检查规程，保证施工工程质量筑炉工艺和施工质量的把关30%石墨阴极碳块的工业应用，提高抗钠侵蚀和膨胀能力01上下复合侧部炭-氮化硅的工业应用，提高电解槽侧部散热能力02异型阴极碳块的工业应用，提高铝电解技术经济指标033.1.3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3.2大型预焙槽预热焙烧启动技术分析评价焙烧方法优点缺点铝液焙烧过程简单、平稳，最终温度分布较匀、碳块氧化少、电解质洁净灌铝时对冷的阴极、捣固糊表面产生热冲击。铝液渗透到阴极裂缝中，影响寿命。焙烧时间长。初期升温过快，温度梯度大，能耗高。焦粒焙烧容易控制，焙烧时间较短，48-72小时，启动效应电压低，可弥补内衬缺陷阳极电流分布控制较难，易出现局部温度过高及局部欠烧情况。温度梯度较大，阴极电流分布不均，电解质含碳高，能耗略高，操作复杂。石墨粉焙烧温度梯度小，可弥补内衬缺陷，电解质洁净石墨价格高，操作复杂，石墨电阻较低，升温缓慢，焙烧时间较长。燃料焙烧可达到很均匀的温度分布，加热速度可控，不需电能，无阳极氧化问题，能耗低，外能源预热。阴极和捣固糊表面氧化破坏，易出现阴极裂缝、上抬和削落，启动困难，启动效应时间长，设备复杂，操作难度大，需要维修，安全措施、有害气体防护等要求较高。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。混合料焙烧预热符合“缓慢加热，均匀升温”原则，为延长槽寿命创造条件。混合料焙烧与铝液焙烧应用情况对比3.2.2.1预热方式的对比分析3.2.2.2焙烧环节的对比分析混合料焙烧更接近于理想的升温曲线。焙烧过程升温曲线混合料焙烧冲击电压低，焙烧过程电压下降平缓；铝液焙烧冲击电压高，焙烧过程电压波动大。焙烧过程电压变化曲线混合料焙烧电流分布均匀较好。焙烧过程阴、阳极电流分布混合料焙烧能有效控制850℃等温线，横向温度分布均匀。焙烧过程温度场分布01.预热焙烧期间加热速率，即升温过程；02.阴极碳块、耐火材料及绝热材料的垂直温度梯度；03.预热焙烧期间阳极（阴极）电流分布；04.最终阴极表面平均温度；05.最终阴极表面温度分布。评判焙烧效果的数据资料3.2.2.2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3.2.3.1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启动方法干法启动湿法启动无效应启动有效应启动低AE启动高AE启动特点靠弧光放