400KA电解槽焙烧启动实用技术
400KA预焙阳极电解槽焙烧启动突发事件应急预案
400KA预焙阳极电解槽焙烧启动突发事件应急预案一、编制目的为了确保电解槽焙烧启动工作的顺利进行，预防焙烧启动过程中发生紧急事件，强化紧急事件发生后的应急处置能力，杜绝人身伤害事故和将紧急事件损失降到最低，特制定本预案。
二、组织机构及职责（一）组织机构1、应急抢险领导小组组长：副组长：成员单位：各区域、科室主管2、领导小组下设办公室，办公室设在公司调度室3、对外联系方式：公司生产安全部联系方式：调度室电话：火警电话：119急救电话：120供电整流所电话：（二）领导小组职责1、组长负责紧急事件发生后的现场总指挥和其它应急方案的制定、实施及对外协调。
2、副组长负责分管职责范围内相关紧急事件的预防和紧急事件发生后协助组长指挥分管人员实施现场救援工作。
3、安全环保办负责各项工作的安全监护工作。
4、综合管理科负责应急后勤保障及信息发布工作。
负责所需应急物资的准备、供应和日常监督，包括应急防护用品的供应。
5、生产指挥中心、负责应急安全区域的划定、与公司内部相关单位的联络、及时通知相关领导、传达应急指令和电解槽焙烧启动期间出现特殊情况时对区域的指导。
6、电解区域负责电解槽焙烧启动期间的管理和异常状态的监控、紧急事件的预防与及时报告、紧急事件发生初期的自救、按照应急指令配合抢险救援及救援结束后的现场清理、配合事件调查等工作。
组织出铝人员配合电解槽抽灌铝液、电解质等工作。
7、维检区按照应急指令组织相关人员配合应急抢险救援。
（三）应急处理原则1、以人为本，安全第一，最大程度地预防和减少紧急事件造成的人员伤害。
2、避免由于突发事件发生造成的环境污染和设备事故。
3、用最短时间抢修设备、恢复生产，争取损失最小。
三、紧急事件报告、现场救援程序和办法人员伤害事故报告：事故发生后，如有人员伤害，事故单位应按《工伤事故报告和处理规则》的规定，立即上报生产指挥中心，然后由生产指挥中心及时上报安全环保部及相关领导。
四、应急响应（一）焙烧期间1、由于焙烧引起的保温料塌陷处理措施用冰晶石将塌陷冒火的地方封堵，严重塌陷的地方可以使用硅酸铝板覆盖后再用冰晶石封堵。
400KA铝电解槽焙烧及启动关键控制点浅析
冶金冶炼M etallurgical smelting400KA铝电解槽焙烧及启动关键控制点浅析李银升（陕西有色榆林新材料有限责任公司铝业分公司，陕西 榆林 ７１９０９９）摘 要：本文以我公司４００ＫＡ大型铝电解槽焦粒焙烧及无效应启动实践为基础，分析总结了４００ＫＡ大型预焙铝电解槽在焦粒焙烧及启动中各环节关键点的控制要点和操作注意事项，对各环节不同的操作方式进行了分析对比，以期对占我国电解铝产能较大份额的４００ＫＡ铝电解槽系列的焦粒焙烧和启动方式方法起到借鉴作用，避免在焙烧启动阶段出现影响系列安全的异常现象。
关键词：铺焦挂极；焦粒焙烧；无效应启动中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０８－０００８－２Analysis of key control points for baking and start-up of 400KA aluminum reduction cellLI Yin-sheng（Ｓｈａａｎｘｉ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｙｕｌｉｎ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． ａｌｕｍｉｎｕｍ ｂｒａｎｃｈ， Ｙｕｌｉｎ ７１９０９９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｃｏｋｅ ｇｒａｉｎ ｒｏａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｎｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｉｎ ４００ＫＡ ｌａｒｇｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｔａｎｋ ｏｆ ｏｕｒ ｃｏｍｐａｎｙ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ４００ＫＡ ｌａｒｇｅ ｐｒｅｂａｋｅｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｌｉｎｋ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｋｅ ｕｐ ｆｏｒ ｍｅ． Ｔｈｅ ｃｏｋｅ － ｐａｒｔｉｃｌｅ ｒｏａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ４００ＫＡ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｃｅｌｌ ｓｅｒｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙ＇ｓ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ， ａｖｏｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ａｂｎｏｒｍａｌ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ ｓａｆｅｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏａｓｔｉｎｇ ｓｔａｒｔ ｓｔａｇｅ．Keywords: ｃｏｋｅ ｂｕｒｎｉｎｇ ａｎｄ ｈａｎｇｉｎｇ； ｃｏｋｅ ｂａｋｉｎｇ； ｎｏ ｅｆｆｅｃｔ ｓｔａｒｔｉｎｇ随着国内铝电解技术的进步和环保要求的日益严格，我国已进入了400KA及以上铝电解槽占主导地位的时期。
400KA电解槽单槽物料启动用量及总量计划表
400KA电解槽单槽物料启动用量计算详细依据一、启动用冰晶石及电解质块的计算（一）按照设计要求，启动前期电解槽的电解质保持执行22cm,其中极距为6cm，极距以上部分电解质为16cm，对应的电解质量分别为：17.2×3.9×0.06×2.1=8.45（吨）极距以上部分的电解质量：（17.2×3.9-1.59×0.79×40）×0.16×2.1=5.66（吨）启动前期电解槽电解质合计：8.45+5.66=14.11（吨）（二）启动后电解质逐步收缩，形成炉帮和长炉底的电解质消耗：按照设计数据，炉帮厚度为13cm，炉帮长度按电解槽熔体总高测算（55cm），形成炉帮需要电解质计算如下：（17.2×2+3.9×2）×0.55×0.13×2.1=6.34（吨）长炉底一般2—3cm，此处按2cm测算，电解质的消耗为：17.2×3.9×0.02×2.1=2.82（吨）形成炉帮和长炉底的电解质消耗为：6.34+2.82=9.16（吨）（三）系统破碎料带走的电解质测算：极上破碎料量为41吨（氧化铝的用量有详细计算过程），破碎料中电解质含量按35%测算：41×35%=14.35（吨）（四）捞碳渣带走的电解质测算：启动前60天捞碳渣带走电解质，碳渣吨铝单耗按45kg/t测算，第一月效率按80%测算，第二月效率按85%测算，对应产量分别是77.4吨和82.2吨，碳渣中电解质含量约为65%，碳渣带走电解质为：（77.4+82.2）×0.045×65%=4.67（吨）（五）启动30天内，炉底吸纳渗透、挥发损失、换极出铝带走等操作和系统循环电解质约为1.0---1.5吨，此处按1.2吨测算。
通过上述计算，启动需要的液体电解质量为：14.11+9.16+14.35+4.67+1.2=43.49（吨）为了提高启动效率，每台槽启动需准备10吨电解质块，其余部分用高分子冰晶石转化，液体电解质的密度为2.1g/mm3，高分子冰晶石的密度为3.0g/mm3，考虑冰晶石在转化为液体电解质过程中的水解损失和挥发损失，同时结合现场实际情况，实际的转化率约为（58%）：即：1.73：1，高分子冰晶石的需要量为：（43.49-10）÷58%=57.74（吨）取整为55吨通过上述计算，本次启动需要的高分子冰晶石和电解质块的量分别为55吨和10吨。
400KA电解槽焙烧启动总结
二厂电解二车间400KA电解槽焙烧启动总结400KA系列第二工区39台电解槽，于2010年2月3日凌晨4：00分通电焙烧，历经20多天时间，于2010年2月27日晚20：18顺利启动结束，在焙烧启动期间，电解车间在各级领导的正确指导下，在全体员工的共同努力下，积极响应公司领导提出的“不过年，不回家，舍小家，顾大家”的号召；充分依靠自身力量，克服一切困难，圆满的完成了焙烧启动任务。
现将焙烧启动期间的工作简要回顾总结一下：一、不等不靠，自己动手，提前做好二工段启动的各项工作：1、认真组织做好春节期间二工段电解槽启动宣传工作：为了做好春节期间二工段电解槽的正常启动，车间利用班前班后会，向职工做了大量的宣传工作，使每位职工从心理上做好春节二工段电解槽启动的思想准备，确保启动期间人员的稳定，同时也制定了春节期间有关新婚人员、其它人员的请假制度，以及启动期间请假、旷工的考核制度，有力保证了春节期间二工段启动人员的稳定；2、针对二工段春节启动的计划，合理安排工作量：（1）设备方面：首先紧紧围绕春节启动的计划，有计划开展各项工作，尤其是在2009年12月人员充足的前提下，陆续抽调一部分精干力量，充实到二工段，提前做好二工段电解槽的验收，尤其是电解槽的各部位验收，地沟母线绝缘的查处、整改，以及槽上部气缸、下料器的验收、整改工作，其次是对多功能行车的验收，在催促工队安装的同时，派专人对行车安装进行跟踪、监管，并且对二工段有疑问的63＃换向器、70＃减速机进行更换，确保车间内设备部影响二工段的顺利投运；（2）工具制作方面：根据机电班人员情况，在保证一工段平稳运行的前提下，抽调专人制作二工段启动的一切工器具：11月26日-12月16日完成二段工具制作：主要有电解质箱81个、手推斗车10辆、平板架子车4辆、小推车10个、工具柜5个炮车4辆、电解工作台2个、长钩50个、短钩50个、兑子30个撬杠30个、摸极钩12个、捣铲42个、小勺100个、大勺50个、五指耙50个水平钎12个，以及完成了100套分流钢带、400套软连接的补焊工作，并且根据公司计划，重新赶制了50套分流钢带，200套软连接，确保了二工段投运的工具难题；（3）人员培训方面：首先对老厂抽调的部分班组长，充实到一工段进行大型预焙槽的学习，通过4个月的学习，大大提高了班组长的技术水平和管理水平，同时针对新工人较多的问题，对新工人进行分班学习，并实行新、老结合的学习原则，做好了新工人的传、帮、带工作，同时利用二段新槽挂极期间，加大了对新行车工实际操作的培训，确保二段电解槽投产时对行车工的短缺；（4）物料准备方面：车间充分利用现有人员，完成了二工段电解槽装炉物料的准备，元月底完成了二工段38台装炉用的近300吨电解质块的粉碎工作，数百吨冰晶石的卸车任务，及氟化钙、纯碱的提前拉进，确保二工段在人员少，任务重的情况，有条不紊的开展，真正实现了二工段安全、平稳、顺利投运。
400kA预焙阳极铝电解槽焙烧启动实践
400kA预焙阳极铝电解槽焙烧启动实践Practice of baking and startup for 400kA amperage prebaked anode pots文/刘 坤拆掉所有的软连接，测量导杆窜动尺寸并做好记录，在导杆靠近出铝端一侧沿水平母线下沿处重新画线，擦去导杆上的旧线。
启动时灌入电解质16～18t。
灌电解质前复紧一遍小盒卡具，并测量阳极电流分布。
第一包电解质灌入后电压抬到4.5～6.5V，复紧所有卡具，测量确认阳极电流分布正常后，再灌入第二包电解质，电压抬到7～8V，再复紧所有卡具，测量阳极电流分布，确认阳极电流分布正常，电解质全部灌完后电压保持在8V左右，向局部温度高的地方添加冰晶石。
当槽内电解质水平达到30cm以上，水平母线上升高度大于15cm时，物料熔化结束，从出铝端、烟道端、AB面打捞炭渣，确认炭渣打捞干净后，适当下降阳极，电压保持在6～6.5V，启动作业结束。
电解质水平保持在35～40cm。
槽控机设置在“半联动”状态，开通自动下料控制，按下料量50%的NB间隔定时控制，视电解槽具体情况逐步调整到正常NB间隔。
4.2 灌铝灌铝前电压降至5.5～6.0V，启动结束24小时后开始分三次灌铝24t。
第一包灌入6t铝液，电压保持在5.0～5.5V，6小时后再灌入第二包铝液9t，电压保持4.5～4.8V，再过6小时后灌第三包铝液9t，电压保持4.5～4.6V，交给计算机进行电压管理。
铝水平为17～18cm，电解质水平30cm左右。
灌铝后16小时阳极四周电解质基本上结壳，用破碎料覆盖阳极，加强保温，减少阳极氧化。
通过灌足量铝水使电解槽尽快过渡到正常生产槽技术条件，如果灌铝较少，槽子会长期处于热态，炉帮很长时间不能收起来，对电流效率影响较大。
5 启动后期及正常运行管理电解槽从启动到转入正常生产阶段是非常重要的时期，对以后的平稳高效生产及槽寿命有着决定性的影响。
启动后期管理包括槽电压、槽温、分子比、电解质水平、铝水平等技术条件管理及出铝、换极等操作管理，400kA系列电解槽主要技术条件见表1。
400kA电解槽工艺深度节能技术研究与应用
400kA电解槽工艺深度节能技术研究与应用摘要：电解铝工业则是有色行业中的传统耗能大户,目前电解铝的高能耗现状与国家提出的绿色发展和建设资源节约型、环境友好型社会等发展理念不符。
电解铝的产能正在成为碳峰会的关键产业之一。
与此同时,近年来,国家供给侧改革取得成功,供给侧产能有限,轻型车需求增加,清洁能源对铝需求增加,供需萎缩,高吨铝利润市场,机遇与挑战并存,如电解铝企业实现碳排放,低产量已成为企业生存的关键。
关键词：400kA电解槽工艺；深度节能技术；研究与应用引言现代铝电解槽的热效率通常只有50%,大约50%的热量进入环境并被烟雾带走。
这些热量中的一部分是通过棒和阳极顶部周围的辐射和对流而损失的,大量的高温空气进入大气中也是能量的浪费和热污染。
现代铝电解技术的发展方向是技术开发低,节能减排。
研究开发绝缘铝电解槽,减少电解热损失是实现电解生产节能减排的重要手段。
结合生产实践,对铝电解的综合节能技术进行了分析和探讨。
一、铝电解槽装备现状目前国内外使用的铝电解槽有两种:一是自焙阳极铝电解槽;第二种是预焙铝电解槽。
两种类型的电解槽各有优缺点,中国已经禁止使用自焙电解槽,国内现有的电解铝厂都是大型的预焙槽。
自焙槽的缺点：每日 1 次大面积打壳下料，人工转接子母线，工艺原始，“三场”不平衡，下料后恢复稳定时间达 30 分钟以上。
废气排放无组织,空气污染严重,能耗高达15000千瓦时/吨,它的优点是:阳极是连续的,无需更换阳极,而利用废热燃烧,节约能源。
缺点:需要建立阳极生产系统(工厂或车间),生产设备种类繁多,投资大,生产成本高;当阳极块消耗高达80%时,必须手动拆卸并更换一个新的阳极块,以恢复导电时间,三个不稳定,还有剩余的浪费。
开放式包装,导致无组织的废气排放;烟气废气转移到生产设施的碳阳极排放;吨铝耗电量仍在13500度以上(国家最佳指标)。
它的优点是:可以组合多个阳极块,扩大容量,使各个槽的生产能力得到提高,可以实现自动放电,大槽三场平均值稳定;电解车间的空气污染比自体池小。
400 kA电解槽停槽二次启动
料 降 低 阳 极 表 面 温 度 ，逐 步 降 低 该 极 阳 极 电 流 分
5.2 铝液焙烧
布。必要时小幅调整阳极。
2015 年
新疆有色金属
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（10）灌铝后 1~2 h 内阳极电流分布不均匀且槽 窗和炉底的巡视，如发现渗铝及时吹风，如不见效，
电压摆幅大，只要钢爪不发红，阳极外观无明显异常 停止焙烧。
（5）灌电解质或铝水和抽铝时，要全部采用热
电解槽四个角部进行填塞，做好防护处理。
包，减小温度降低速度。
6 灌电解质启动
（6）第一包和第二包要衔接好，原则上两包要同 时准备好，开始抬阳极时就要不停的测量阳极电流
（1）当铝水焙烧温度达到 945 ℃以上（第一台达 分布，发现偏流大时，要迅速调整电压。
到 950 ℃以上），确认铝块全部融化且阳极升降无误
② 阳极浸入铝液情况必须检查到位，否则易造
成功后，关闭点火器、拔出点火杆、手动调节燃烧器 成电流偏流。
火焰至稳定状态（注意：点火时面部不得正对点火
③ 出铝的电解槽必须进行抬母线作业，上抬的
孔）。
量根据出铝量而定。
（6）点火全部完成后，在触摸屏画面上点击“开
（7）阳极坐到铝水里约 5 cm，确认无误后，开始
引用本文格式：杨正庆 400 kA电解槽停槽二次启动[期刊论文]-新疆有色金属 2015(6)
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杨正庆：400kA 电解槽停槽二次启动
第6期
部清干净。
（1）电解槽焙烧温度达到 800 ℃以上时，开始检
（4）装上阳极后，要空试一下阳极升降，待阳极 查铝块融化情况和铝水的高度，待具备通电条件后，
升降自如后，方可装燃烧器。
准备进行铝液焙烧（在进行铝液焙烧之前，根据槽内
400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法(2)
400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法一、前言随着铝产业的发展，400KA预焙阳极电解槽得到了广泛应用。
其中，铝母线在400KA预焙阳极电解槽的施工工法中起着重要的作用。
本文将详细介绍400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法具有以下特点：1. 施工速度快：采用了高效的焊接机器和工艺，施工速度快，能够较快地完成对铝母线的焊接工作。
2.焊接质量高：采用了先进的焊接技术和工艺措施，确保焊接接头质量稳定可靠，符合相关标准要求。
3. 施工难度适中：工艺操作简单，施工难度适中，适合不同施工人员参与。
4. 施工成本较低：相对于传统的铆接工法，铝母线焊接工法成本较低，能够节省施工成本。
三、适应范围400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法适用于铝电解槽、铝企业等相关行业，特别适用于400KA预焙阳极电解槽生产线的铝母线焊接。
四、工艺原理400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法的工艺原理是采用焊接技术将两条或多条铝母线通过焊接接头连接在一起，形成完整的电流传导路径。
在焊接过程中，通过采取适当的焊接电流、焊接时间和焊接压力，确保焊接接头的质量。
此外，工法还应考虑焊接材料的选择、设备的调试、焊接接头的预制和焊接后的表面处理等方面的技术措施，以保证工法的稳定和可行性。
五、施工工艺400KA预焙阳极电解槽铝母线焊接施工工法包括以下施工阶段：1. 准备工作：对施工材料、焊接设备进行检查，准备所需材料和工具。
2. 焊接接头预制：根据设计要求和施工图纸，对焊接接头进行预制。
3. 清洁处理：对焊接接头和母线表面进行清洁处理，去除杂质。
4. 定位安装：根据焊接接头的位置，对母线进行定位和安装。
5. 焊接操作：调试焊接设备，根据焊接工艺参数进行焊接操作。
电解槽的焙烧启动和后期管理
电解槽的焙烧启动和后期管理电解槽的预热焙烧与启动是铝电解生产中的两个重要阶段，新建或二次启动的电解槽在进入生产前，要经过焙烧与启动过程。
电解槽的焙烧启动虽然只有短短的几天，但对电解槽启动后的工作状态产生重大影响，尤其是对电解槽的寿命产生决定性的影响，因此必须足够的重视。
一.焙烧所谓焙烧（对于预焙槽而言，又称为预热），就是利用置于铝电解槽阴、阳两极间的发热物质产生热量，使电解槽阳极、阴极（含内衬）的温度升高。
电解槽预热焙烧的目的主要有：1.1 预热阴极。
阴极碳块间边缝和槽周边的扎糊进行烧结焦化，形成密实的碳素槽膛。
1.2 烘干电解槽内衬。
通过一定时间的缓慢加热排除槽体内耐火材料、保温材料等砌体的水分，提高槽膛温度，使阴、阳极温度接近或达到电解槽正常生产温度。
1.3 预焙槽的预热焙烧方法主要有：1.铝液预热法；2.焦粒焙烧法；3.石墨粉焙烧法；4.燃料预热法。
焦粒焙烧现在大型预焙槽的焙烧大部分采用焦粒焙烧法，焦粒焙烧相比铝水焙烧可避免铝液对槽内衬材料的冲击，同时电解质提前进入从而阻挡了铝液从炉底及侧部缝隙向外渗透。
根据我们厂实际焙烧的方法，我们这种来主要探讨一下焦粒焙烧法。
焦粒焙烧法是在阴、阳极之间铺上一层煅烧过的焦炭颗粒，其厚度为15-20mm。
如果炉底平整，焦粒厚度可为10-20mm。
焦粒粒度在1-5mm之间，严格控制1mm一下的焦粉。
1.焙烧前准备工作1.1铺焦与放阳极要求及影响电解槽焙烧前要求铺焦，对于焦粒的铺设有严格的要求，铺焦所用的焦粒粒度为1~5mm，要求铺焦平整，阳极自然下落后与焦粒充分接触，可用钢板尺检查焦粒与阳极底掌是否接触完全，对于接触面积小的应重新调整阳极导杆位置，尽可能使阳极底掌与阴极碳块接触面积较大。
放下阳极后，可将阳极周围焦粒向填充不实的部位塞进去。
保证阳极与阴极底掌完全接触。
实际铺焦过程中经常容易出现这样的问题，作业人员为保证阳极导杆与阳极大母线之间缝隙较小，铺焦过程中往往将阳极外侧焦粒铺的比内侧稍厚一点，这样阳极碳块放下后阳极导杆向大母线方向倾斜，容易保证阳极导杆与大母线的间隙较小，但这种铺焦方式会为以后的焙烧启动工作带来麻烦，具体表现在由于阳极外侧焦粒较厚，阳极外侧接触好，通电焙烧后外侧电流就比内侧大，外侧发热量多导致冰晶石靠槽帮一侧先熔化，靠中缝侧由于发热量少中缝冰晶石熔化速度慢，由于中缝熔化差，不具备启动条件造成焙烧时间被迫延长情况发生。
400kA预焙阳极铝电解槽技术研制开发与生产实践
S Y400 电解槽采用三种阴极炭块 (半石墨质 、石 墨质 、石 墨 化) 进 行 工 业 试 验 , 电 流 强 度 均 达 到 403kA ,阳极电流密度 0. 82A/ cm2 ,运行良好 。
采用三种阴极 (半石墨质 ,石墨质 ,石墨化) 进行 试验 ,主要是为了验证采用不同阴极炭块 ,所对应的 电解槽的表现 。经测试 ,所有 400kA 电解槽壳温度 为 280 度～300 度 ,炉帮厚度为 10cm～12cm 。实践 证明 ,采用石墨化阴极炭块的 400kA 电解槽 ,相对 于采用半石墨质的 400kA 电解槽来说 :
The development and appl ication of 400kA prebaked anode pot technology
YAN G Xiao - dong ,L IU Ya - feng ,ZHU Jia - ming ,SUN Kang - jian
( S henyang A l u m i n u m an d M agnesi u m Engi neeri n g an d Research I nstit ute , S henyang 110001 , Chi na)
2008 年第 7 期 轻 金 属 · 23 ·
·电 解 铝·
400kA 预焙阳极铝电解槽技术研制开发与生产实践
杨晓东 ,刘雅锋 ,朱佳明 ,孙康健
(沈阳铝镁设计研究院 ,辽宁 沈阳 110001)
摘要 : 沈阳铝镁设计研究院 (SAMI) 应用多项技术创新 ,开发出了 SY400 电解槽综合技术 ,并在中国铝业兰州分公司 SY350 系列安装了 16 台 400kA 试验槽 。SY400 试验槽于 2007 年 5 月开始启动 ,技术指标不断提高 ,电流强度高达 403kA ,电流效率达到 94. 16 %。SY400 电解槽试验取得圆满成功 ,整体技术达到世界先进水平 。 关键词 : 400kA ;铝电解槽 ;技术开发 中图分类号 : TF821 文献标识码 : B 文章编号 : 1002 - 1752 (2008) 07 - 23 - 4
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抬置 7.0V, 当灌入 21 吨电解质后，电压抬置 8.0～9.0V。
Truck
Direction of bath cruces delivery for bath pouring
1 2
1
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4 启动 4.1 启动原则
中部温度达到 900℃以上，边部温度不低于 600℃。 4.2 启动前的准备工作 4.2.1 启动前将所有测温套管、硅酸铝纤维毯全部取出。 4.2.2 将启动槽盒式卡具依次松开再紧一遍，在导杆上重新设线，
记录阳极窜动值。 4.2.3 准备启动所用的工器具、效应杆、槽门式立柱挡板、槽控箱
焦粒 石墨碎
冰晶 比冰晶
铝纸
钙钠组铝
铝
维毯
名称 质块
（吨） （吨）
石石
（m
（吨） （吨） （组） （吨）
（吨）
（m
（吨）
（吨） （吨）
2）
2）
装炉
6
2
1 24
用量
0.9 0.05
14 15 14
启动
3
32
用料
20 15 11
备注：表中液体铝为在产铝量。
主要原材料应满足以下要求： 3.1.1.高分子比冰晶石应符合 GB4291—1999 二级品以上要求。
=0.149Ω. mm2/m;
③单组分流器电阻 R=ρL/S=0.149×2.65/2640=1.496×10-4
④全电流冲击电压＜5.5V，按 5.5V 计算；
⑤单组分流量 பைடு நூலகம்=V/R=5.5/1.496×10-4=36765A；
⑥6 组分流量 I=36765×6=22059A；
⑦分流率η0=（22059/400000）×100%=55.15%；
挡板等；出铝端安装灌电解质溜槽，并采取保护措施；确认 母线位置，作出标识。 4.2.4 每台槽准备 20-25 吨液体电解质。 4.2.5 确认槽控箱、阳极提升机构、多功能机组、应急按钮、空气 开关、真空抬包、打壳下料系统等设备完好。 4.3 启动 4.3.1 将准备好的 20～25t 电解质连续灌入电解槽，当灌入 8 吨 电解质后，电压抬置 4.5V； 当灌入 16 吨电解质后，电压
石，然后用氧化铝碎块封壳，同时盖好槽罩板。逐步降电压， 24 小时后降至 4.5V 左右。 4.6.3 灌铝后取电解质样分析，分子比应保持在 3.0 左右，电解质 水平 30cm 左右，总高控制在 51cm 以下。 4.7 启动后检测工作 启动后五天内要对绝缘砖、水泥立柱每班检查 2 次；对炉底 钢板、槽壳侧壁、阴极钢棒温度每班测量 2 次，之后每天测 量 1 次，一周后每周测量 2 次，做好防范措施；启动后阴极 电流分布每天测量 1 次；阳极电流分布启动一周内每班测量 1 次，一周后每天测量 1 次，并做好记录。 4.8 换极：启动后第 13 天开始换极（高残极倒换使用）。
3.8．通电焙烧 3.8.1. 首批通电槽按下表时间安排升电流：
时间
开始 10 分 20 分 30 分 1h
2h
4h
6h
电流 KA
50
100 150 200 250 300 350 400
后续通电焙烧电解槽使用“不停电开槽方式”。 3.9 焙烧期间的管理
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3.9.1 焙烧时间拟定为 48 小时（以焙烧温度边部达到 600℃、中 缝达到 900℃以上为准）。
4.5 灌铝前效应管理 启动完毕后如来效应，效应时间控制在 10 分钟内。效应熄灭
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后立即组织彻底清理炭渣。 4.6 灌铝 4.6.1 启动 24 小时后，从出铝口或角部连续灌入电解槽 20 吨铝
液，灌铝时电压按 5.5V 控制，铝水平达到 19—21cm 为止。 4.6.2 灌铝后，电压保持 5-5.5V，待自然结壳后，先均匀加冰晶
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3.2.1.人员配备：成立 6 支专业队伍，分别是： 1) 焦粒铺设、阳极安装组
职 责：负责槽内卫生清理，焦粒铺设、阳极安装； 建议人数：（4 人/车间）；
2）装炉组 职 责：负责装炉物料的准备、搬运、装炉； 建议人数：（5-15 人/车间）；
3）连接器、分流器安装及拆除组 职 责：负责连接器的安装与拆除；负责母线分流器及阳 极钢爪分流器的安装及拆除； 建议人数：（6 人/车间）；
正
常
装炉
安装分流器、连接器
总检查确认
通电
检测阴极、阳极、分流器、立柱母线电流分布
正常
调整连接器（阳极）、吹风降温等
不正常
拆分流器
紧小盒卡具、拆连接器
启动
灌铝
启动后期管理
3、通电焙烧
3.1 通电焙烧启动用料量及要求：
表 1 通电焙烧启动用料
硅酸
破碎
普通 高分子
硅酸
氟化 碳酸 阳极 液体
氧化
铝纤
原料 电解
3.9.2 焙烧电压参考值：（焙烧期间禁止操作槽控机）
焙烧时间（天）
1
2
焙烧电压参考值（V）
3.8—3.0
3.0—2.4
3.9.3 通电后重点检测阴极钢棒、阳极钢爪、阳极电流分布、连接 器、分流器，发现异常情况，按对应预案采取措施处理。
3.9.4 拆除分流器 3.9.4.1 根据焙烧温度、槽电压情况，按拟订的顺序和位置拆
3.9.5.1 阳极电流分布的测量：通电后及时测量阳极电流分布，
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以后每 2 小时测量一次，并做好记录。 3.9.5.2 发现偏流量大于正常值 2 倍以上时，可采用吹风或阳
极钢爪与阴极钢棒搭接导电物分流，必要时可松开连接器，1 小 时后必须紧住。
注 意：每台槽最多同时只允许断开 2 组连接器，认真做好记 录、严格交接班。 3.9.5.3 边部有熔化塌陷的地方，及时补充冰晶石，中缝如有 塌陷用硅酸铝纤维毡重新封堵，保证炉膛内密封性。 3.9.5.4 温度测量：包括焙烧温度、阴极钢棒温度、阳极钢爪 温度、槽壳侧壁温度及槽壳底板温度（固定测量位置）；阴极钢棒 温度和阳极钢爪温度每 4h 测一次，焙烧温度、槽壳底板温度、侧 壁温度每 2h 测量一次。 3.9.5.5 阴极电流分布的测量：通电后每隔 2h 测量一次，如无 异常情况，则每 4h 测量一次。 3.9.5.6 数据分析：测量完毕后，当班测量人员应立即将测量 数据汇总，并报告当班班长或值班工区长，对异常情况进行处理。
普通冰晶石应符合 GB4291—1999 二级品以上要求。 3.3.2.氟化钙应符合 YB326—70 二级品以上。 3.3.3.碳酸钠应符合 GB210—80 的规定。 3.3.4.焦粒为筛分好的煅后焦，其粒度为 2—4mm 3.3.5.石墨碎要求采用粒状石墨碎，粒度为 2—4mm。 3.2．通电前的准备工作
23mm 厚焦粒
1
11
111
11
11
222
22
1
23
45
678
90
12
345
67
89
012
34
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3.4．安装阳极 3.4.1．检查阳极炭块质量：阳极导杆垂直度、磷铁浇铸质量、阳 极底掌平整度、爆炸焊质量等，不符合要求的阳极块禁止使用。 3.4.2．清理阳极底掌：挂极前用压缩空气吹干净阳极底掌。 3.4.3．安装阳极：按规程安装阳极组，确保阳极底掌与焦粒充分 接触，必要时把阳极再提起，检查接触情况，如接触不良，重新 填充焦粒，使阳极底掌与焦粒接触面积达 80%以上；阳极定位后， 确保阳极导杆不与挂耳接触，阳极导杆与平衡母线留有 1mm 左 右的间隙。 3.4.4．安装盒式卡具、清理焦粒：阳极挂好后，把盒式卡具放在 挂钩上，并将边部多余炭粒清扫干净。 3.4.5.导杆划线：挂极工作结束后，沿阳极母线下沿在阳极导杆上 划横线（线统一向出铝端），标定阳极组初始位置。 3.4.6．记录：按电解槽焙烧启动日志的要求做好记录。 3.5． 装炉 3.5.1．温度套管安装：按下图边部位置预埋 8 根测温套管，按下 图所示位置测量 10 点温度。
4
DE
3 Mother pots on this side
4.3.2 灌电解质结束后，巡视电解槽四周。在阳极提升过程中检查 槽壳变形量、槽壳侧壁温度及阳极，如阳极下滑及时处理， 重新复紧盒式卡具，并测量阳极电流分布。
4.3.3 启动完毕后根据电解质的熔化情况及炭渣分离情况，组织人 员清捞炭渣。
4.3.4 捞完炭渣后，加入 5 吨冰晶石，视分子比情况逐步加入 3 吨碱面。
分流器初始分流量：采用 6 组分流器，每组长度 2.65 米，断
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面积 165×2×8=2640mm2。10 月份环境温度按 10℃计算。
①钢电阻率计算公式 Pt=0.143×(1+0.00423×t)
式中：Pt——当前温度电阻率；
T——当前温度；
②10℃钢电阻率 P10=0.143×(1+0.00423×10)
3.5.2．装炉步骤
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4.5.2.1 用硅酸铝纤维毯把阳极中缝、侧部极缝和上部极缝封 住。
3.5.2.2 在“人造伸腿”上均匀铺 2 吨氟化钙。 3.5.2.3 在氟化钙上面均匀装破碎电解质块 4-6 吨（粒度 8-15 公分左右），上面铺一层硅酸铝纸，然后装高分子比冰晶石（厚度 约 5 公分左右），再均匀装纯碱 1 吨。纯碱上面装高分子比冰晶石， 将 14 吨高分子比冰晶石加至满槽，阳极表面均匀覆盖约 5-7cm 厚冰晶石，钢爪周围要少量覆盖。 3.5.2.4 装炉示意图如下，中缝和极间缝不装任何物料。