一、        鋁電解生產(chǎn)的理想目標(biāo)：電解槽“長壽”、高效、低耗、低污染。
1、        低污染（污染物）：CO2、CO、HF、高溫、強(qiáng)磁、粉塵、高壓、電弧光。（國內(nèi)唯一一家在城市內(nèi)建造的鋁廠是撫順鋁廠，國外發(fā)達(dá)國家不在本國建鋁廠，目的保護(hù)資源避免污染。）
2、        低耗：低電耗，低氟鹽消耗等。
3、高效：高電流效率等。
4、電解槽“長壽“是影響電解生產(chǎn)是否高效、低耗的重要因素之一，國外電解槽平均壽命達(dá)3000天以上，國內(nèi)目前電解槽平均壽命為1500天左右（大修一臺電解槽費(fèi)用約50萬元）。

二、        影響電解槽“長壽”的因素：
設(shè)計(jì)占20%、材料占10%、施工占20%、焙燒啟動占25%、后期管理占25%。其中焙燒啟動在影響電解槽壽命的因素中作用舉足輕重，所以選擇什么樣的電解槽焙燒啟動方案，怎樣對方案進(jìn)行嚴(yán)格控制、落實(shí)以及焙燒啟動期間出現(xiàn)的異常情況采取什么樣的有效處理手段，將直接影響到焙燒啟動效果是否良好以及電解槽是否“長壽”、高效、低耗。恰巧公司安排我和大家討論大型槽的焦粒焙燒與啟動，今天我們就以二電解廠300KA大型預(yù)焙槽為實(shí)例進(jìn)行探討、分析。

三、焙燒方法：
鋁液焙燒、焦粒焙燒、燃?xì)獗簾?、金屬電阻體直接加熱電解槽焙燒。
1、焦粒焙燒優(yōu)點(diǎn)：（1）電解槽內(nèi)襯溫度從常溫開始逐漸升高避免內(nèi)襯中產(chǎn)生過大溫度差，均勻內(nèi)襯中產(chǎn)生的熱應(yīng)力避免陰極早期破損；（2）焙燒完成前和啟動初期無鋁液產(chǎn)生，電解質(zhì)液直接進(jìn)入電解槽在早期生成的陰極裂縫中凝固，對陰極表面進(jìn)行修補(bǔ)以減少正常生產(chǎn)期間鋁液的滲漏從而可以延長槽壽命；（3）焦粒層保護(hù)了陰極表面免受氧化；（4）使用分流裝置可以控制預(yù)熱速度；（5）焙燒方法容易控制。
2、焦粒焙燒缺點(diǎn)：（1）陰極表面溫度不均勻，易局部高溫；（2）角部升溫慢槽四周扎糊帶預(yù)熱不良；（3）為控制升溫速度采取多種分流裝置進(jìn)行分流，復(fù)雜了操作過程，增加了操作難度；（4）啟動后碳渣多須人工打撈費(fèi)時費(fèi)力。

四、電解槽焦粒焙燒技術(shù)要點(diǎn)
（1）選擇粒度較好的焦粒，鋪焦掛極質(zhì)量；（2）分流裝置應(yīng)用及拆除效果；（3）保證升溫過程滿足升溫曲線要求。

五、        焙燒目的：（保證電解槽內(nèi)襯溫度均勻升高絕對不允許出現(xiàn)忽高忽低現(xiàn)象。）
新電解槽在進(jìn)入生產(chǎn)之前，必須經(jīng)過焙燒這一重要過程。電解槽焙燒的目的在于通過一定時間的緩慢加熱使電解槽的內(nèi)襯得以烘干，使陰極碳塊和側(cè)部碳快燒結(jié)成一個整體；陰極碳塊和槽周邊的扎糊進(jìn)心行燒結(jié)焦化；排除陰極內(nèi)襯中的水分，因?yàn)樗衷诟邷刂袝纬蓺怏w在焙燒期間會使內(nèi)襯產(chǎn)生膨脹使陰極內(nèi)襯產(chǎn)生早期破損；同時使陰極與陰極燒結(jié)成一個整體，以減免在后續(xù)的啟動中發(fā)生“熱震”造成陰極早期破損；通過焙燒還能均勻升高內(nèi)襯溫度達(dá)到生產(chǎn)所需溫度；預(yù)熱裝爐物料。整個焙燒過程在電解槽的整個使用期內(nèi)雖然很短，僅幾天時間，但對電解槽的使用壽命以及正常生產(chǎn)起著決定性影響。

六、焙燒前的準(zhǔn)備工作：
1、        絕緣測試：對電解槽各部位絕緣情況進(jìn)行測試，要求達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
300KA預(yù)陪電解槽各部位絕緣標(biāo)準(zhǔn)
序號        檢查部位        要求電阻        序號        檢查部位        要求
電阻
1        槽罩與槽殼之間        1MΩ        10        打殼頭與集氣罩之間        2MΩ
2        電解槽排煙管和地面        2MΩ        11        陽極導(dǎo)桿與上部結(jié)構(gòu)之間        2MΩ
3        氣缸對地面        2MΩ        12        槽罩與上部結(jié)構(gòu)之間        2MΩ
4        網(wǎng)格板與槽殼之間        1MΩ        13        短路口螺桿與母線之間        2MΩ
5        端頭槽外側(cè)網(wǎng)格板與地坪之間        1MΩ        14        單槽對地        1000Ω
6        陽極提升馬達(dá)與槽上部結(jié)構(gòu)之間        2MΩ        15        地面與母線        1MΩ
7        陽極提升馬達(dá)與傳動軸之間        2MΩ        16        槽底支撐鋼梁與支柱之間        1MΩ
8        三角板起重機(jī)與大母線之間        2MΩ        17        打殼頭對氣缸        1MΩ
9        門式支柱與槽殼之間        2MΩ        18        ——        ——

2、上部結(jié)構(gòu)負(fù)重試驗(yàn)合格，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，兩根大母線水平，打殼、下料定容器驗(yàn)收合格。
3、槽控機(jī)控制運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

4、短路實(shí)驗(yàn)：短路實(shí)驗(yàn)主要是檢測電解車間母線系統(tǒng)在通電狀態(tài)下，母線各部位壓接點(diǎn)的壓接壓降，檢查施工質(zhì)量，壓降大的要及時處理。
5、耐壓試驗(yàn)：在系列絕緣測試合格的情況下，對系列進(jìn)行帶電試驗(yàn)，測試電解系列整體絕緣情況，打通系列母線，系列帶電負(fù)荷24ｈ，檢查各部分的壓降及溫度，做好記錄。

6、分流裝置的制作，物料（必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)二級品以上，原料必須抽檢化驗(yàn)后方可使用）、測量工具、焙燒記錄本準(zhǔn)備。
7、陽極大母線調(diào)至下限位，調(diào)整大母線使中心線與槽縱向中心線平行，大母線垂直，用木楔固定好，不準(zhǔn)再升降陽極大母線，最后動力電暫時斷電，動力箱電源用封條封住，檢查確認(rèn)大母線掛鉤是否上緊。
8、徹底清除槽內(nèi)雜質(zhì)（可用高壓風(fēng)吹）。


七、裝爐：鋪焦粒、掛陽極、裝物料、安裝分流裝置。

1、選擇正確的鋪焦粒掛陽極方法
鋪焦粒掛陽極很重要，因?yàn)樗苯記Q定了焙燒的效果，鋪設(shè)焦粒的厚度和陽極質(zhì)量的好壞直接決定了焙燒時陽極電流分布的大小及槽內(nèi)各部位溫度是否均勻，焙燒時陽極是否出現(xiàn)脫極現(xiàn)象。在鋪設(shè)時首先要清掃陰極，將柵欄框架（尺寸：2300mm×6700mm×20mm）平整的放在陽極正投影區(qū)域，然后將篩分好的煅后石油焦（粒度為2mm-4mm占80%以上，嚴(yán)格控制1mm以下焦粒，缺點(diǎn)：陰陽極接觸不良，細(xì)焦粉電阻較大，啟動后不利于清除）混合均勻倒入框內(nèi)，用刮板（討論使用鋸齒型刮板效果）刮平厚度為2.0-2.5cm，確保焦粒無凹陷部位，之后小心地取走柵欄架（討論：陰陽極之間的導(dǎo)電物為混合的焦粒和石墨碎焙燒效果是否更理想？）。然后挑選底掌平整無雜物、導(dǎo)桿垂直、爆炸焊口無開裂，陽極密度大而且電導(dǎo)率好的陽極組，擦凈壓接面灰塵，用多功能天車副鉤掛極，讓陽極自然緩慢下落，憑其自重壓在焦粒表面上，陽極必須壓實(shí)焦粒，不允許有晃動最后安裝卡具。注意事項(xiàng)：陽極導(dǎo)桿與掛鉤耳朵不準(zhǔn)接觸，掛陽極時先掛B面再掛A面（80%的B面陽極壓伸腿A面不壓-水平母線往B側(cè)偏移5-12公分。改進(jìn)方法：（1）打磨陽極。（2）吊槽上部時在保證槽上部中心線與電解槽煙道中心線一致的情況下槽上部盡量靠A面方向放置以利于B面掛極）。陽極組全部掛完后清除陽極底掌外焦粒，同時將陽極底掌周圍用焦粒搗實(shí)。最后預(yù)埋熱電偶，在出鋁、煙道端及A、B面各兩處安放六只鋼管（可加緣層）以測溫度，鋼管斜放大面，不可與陽極底掌、間縫接觸，啟動時鋼管須全部拿走以防融化影響原鋁質(zhì)量。


2、裝物料
用紙制材料（盡量不用塑料材料）塞住陽極間縫，在陽極四周爐底均勻鋪上5-8cm冰晶石，在人造伸腿上均勻鋪上CaF2，要求CaF2不能進(jìn)入陽極間縫及陽極底掌下。用電解質(zhì)塊砌墻，小塊貼著側(cè)部磚，大塊在里，要求寬度與人造伸腿基本一致，高度略低與側(cè)塊高度2-3公分（角部升溫慢物料融化慢不裝電解質(zhì)塊）。在電解質(zhì)墻上鋪純堿，陽極上和電解質(zhì)墻上加滿冰晶石，整形。要求極上厚度為16-18cm，中縫與極上相平，邊部略低，陽極鋼爪要露出。（討論：在陽極四周爐底均勻鋪上5-8cm冰晶石后用電解質(zhì)塊砌墻最后在人造伸腿上均勻鋪上CaF2效果是否更好？）
300KA預(yù)陪電解槽裝爐物料標(biāo)準(zhǔn)（僅供參考）
項(xiàng)目        單位        裝爐焙燒        啟動        合計(jì)
陽極組        組        20        -        20
焦粒        t        0.6-0.7        -        0.6-0.7
冰晶石        t        10        0        10
Na2CO3        t        1.5        1.5        3.0
CaF2        t        0.6        -        0.6
液體鋁        t        -        15        15
電解質(zhì)塊        t        2.5-3        5        7.5-8
液體電解質(zhì)        t        -        8        8
分流器        組        4        -        4
分流片        片        32        -        32
軟連接        組        20        -        20

3、安裝分流裝置
采用軟連接可以保證陽極與焦粒始終保持良好的接觸，能夠避免因電流不均造成的局部過熱現(xiàn)象，還能消除焙燒過程中相關(guān)部位熱變形的影響。安裝前軟連接與陽極導(dǎo)桿及陽極大母線接觸各部位應(yīng)當(dāng)清掃、打磨干凈，各部位螺栓必須堅(jiān)固，以防止接觸不良發(fā)生打火現(xiàn)象。清擦導(dǎo)桿與軟連接壓接面，然后安裝軟連接。用鋼絲刷打磨處理立柱母線、陽極鋼爪、陰極鋼棒焊頭焊接面安裝分流片、分流器（角部不焊接分流片）。

八、裝爐過程中的注意事項(xiàng)
1、邊鋪焦粒邊安裝陽極以及卡具，不準(zhǔn)隨意動陽極卡具，陽極必須壓實(shí)焦粒，不允許出現(xiàn)懸空、接觸不良等現(xiàn)象。
2、導(dǎo)桿垂直無彎曲，爆炸焊口無開裂，炭塊規(guī)整無裂紋，底掌平整。
3、陽極中縫焦粒掛完極后要清除然后放置廢AE棒以利于電解槽啟動。
4、分流裝置的壓接面必須事先打磨，且安裝時要壓緊，保證良好的導(dǎo)電性。
5、焊接分流片時焊縫寬度與分流片寬度相同，焊縫飽滿，無虛焊脫焊現(xiàn)象，分流片與槽殼及槽間鋼體結(jié)構(gòu)要絕緣。
6、裝爐物料數(shù)量嚴(yán)格落實(shí)規(guī)定計(jì)劃不準(zhǔn)多不準(zhǔn)少。

九、焙燒過程管理（分流裝置拆除原則：以槽堂溫度和電壓為標(biāo)準(zhǔn)決定分流裝置拆除時間。）

1、測量及記錄：陽極電流分布每2小時測一次，以檢查是否有偏流及局部過熱現(xiàn)象，偏流可調(diào)整導(dǎo)桿與大母線軟連接接觸。陰極電流分布每8小時測一次以掌握內(nèi)襯的預(yù)熱是否均勻，同時了解內(nèi)襯的砌筑質(zhì)量，過熱處加強(qiáng)散熱。槽電壓每2小時記錄一次，記錄時必須是全電流狀態(tài)。爐膛溫度測量每2小時測一次，陰極鋼棒溫度每4小時測一次。


2、通電時沖擊電壓不得大于5.0V，否則立即降電流暫緩送電（沖擊電壓過高易使電解槽內(nèi)襯產(chǎn)生內(nèi)傷影響槽壽命。）。檢查分流片工作狀況及焊口情況，溫度過高或發(fā)紅的可用風(fēng)吹。密切注意陰極鋼棒溫度，發(fā)現(xiàn)過高或發(fā)紅的風(fēng)吹降溫，并上報指揮人員。將焙燒過程中用原材料數(shù)量、通電過程中特殊現(xiàn)象、沖擊電壓等記錄完整，形成單槽檔案。通全電流30-60分鐘時必須測陽極電流分布<1mv時可用大錘適當(dāng)擊打陽極鋼爪以改善陽極與焦粒的接觸，如果>3mv時經(jīng)分流無效可以調(diào)整軟連接。分流器的拆除電壓恢復(fù)到2.3-2.6V時，陽極電流分布均勻，無鋼爪發(fā)紅，可拆除分流器，拆時先拆1-4后拆2-3，12-16小時內(nèi)拆完，拆時電壓允許上升50-100mv。58-62小時后拆導(dǎo)桿壓降小的分流片。拆時注意，一根一跟的拆，不準(zhǔn)同時拆兩根或兩根以上。拆除原則：拆時電壓允許上升50-100mv，若槽電壓>3.0V時則停止拆除。80-84小時后拆除軟連接。（拆除軟連接時用高壓風(fēng)吹凈陽極導(dǎo)桿與母線壓接面，必須在導(dǎo)桿上用粉筆標(biāo)記好緊固螺旋夾具拆除軟連接，否則不準(zhǔn)拆除。軟連接拆除后必須測全槽電流分布、電壓降有異常及時處理。）90小時后點(diǎn)動抬電壓。抬電壓前要再次檢查夾具是否上緊、導(dǎo)桿是否畫線。1-2小時抬一次電壓，每次電壓上升0.01V左右，若電壓超過2.50V，緩抬電壓。若超過3V時不許抬，也不許降，多觀察一會兒，若電壓擺動，只許往槽內(nèi)捅物料，不許降電壓。

3、        焙燒期間異常情況處理：焙燒期間可能會出現(xiàn)個別陽極因偏流或陽極質(zhì)量問題而脫落，對于這種情況不必動脫落陽極，待啟動前更換。若持續(xù)嚴(yán)重偏流其它極也有脫落的危險時則用熱極更換；由于偏流引起鋼爪發(fā)紅，可將陽極上保溫料扒開加強(qiáng)散熱或用風(fēng)吹，個別嚴(yán)重者可在導(dǎo)桿軟連接壓接面處墊絕緣紙（斷開軟連接時斷下不斷上，斷開時間≤40分鐘，一臺槽最多斷開2組極）或臨時在陽極鋼爪間搭分流片，待恢復(fù)正常后取消，以免陽極脫落；陰極鋼棒發(fā)紅現(xiàn)象一般為偏流所致，用高壓風(fēng)吹、將該處陽極分流或斷開，若漏爐則組織人力封堵。