專利名稱：鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解生產(chǎn)技術(shù)，具體地說(shuō)是涉及一種鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)電解槽的電解溫度普遍在950℃～970℃之間，電解質(zhì)分子比在2.5～2.7之間，電解槽的電流效率在92％左右，原鋁直流電單耗較高。現(xiàn)有電解溫度較高的鋁電解有以下不足1.電解溫度相對(duì)較高使電解槽電流效率降低，直流電單耗較高；2.電解槽的物料揮發(fā)損失較大，電解生產(chǎn)物料單耗過(guò)高；3.電解溫度較高，物料揮發(fā)損失較大，影響電解廠房工人的工作環(huán)境，對(duì)電解工人身體健康帶來(lái)危害。在鋁行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天，節(jié)約能源，降低損耗，提高電流效率顯得尤為重要。目前，采用低溫進(jìn)行鋁電解的技術(shù)，將電解溫度控制在915℃～930℃，尚未見記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種提高電解槽電流效率、降低直流電單耗、減少物料揮發(fā)損失的鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明生產(chǎn)方法包括以下步驟a)調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度步驟；b)電解槽設(shè)定電壓控制步驟；c)電解過(guò)熱控制步驟；d)鋁水平控制步驟；e)智能模糊參數(shù)控制步驟；f)精細(xì)操作步驟。
本發(fā)明鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下有益效果由于本發(fā)明采用調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度為主要方法改善了電解槽生產(chǎn)條件，使電解槽初晶溫度始終處于較低范圍(905℃～915℃)，使電解生產(chǎn)在電解溫度為915℃～930℃下進(jìn)行工作，提高了電解槽的電流效率，降低了電耗；提高鋁水平可以使電解槽內(nèi)的熱量較快散發(fā)，從而起到調(diào)節(jié)電解溫度的作用，同時(shí)，較高的鋁水平還可以減弱水平與垂直磁場(chǎng)的相互作用力，使鋁液保持穩(wěn)定，同時(shí)較高的鋁水平可以減少物料的揮發(fā)損失，降低電解生產(chǎn)成本；本發(fā)明智能模糊控制技術(shù)的應(yīng)用，提高了電解鋁生產(chǎn)的先進(jìn)性；減少物料的揮發(fā)，也相應(yīng)改善了工人的勞動(dòng)工作環(huán)境。本發(fā)明適用于鋁電解槽向低溫度電解生產(chǎn)的過(guò)渡，也可應(yīng)用于其它行業(yè)電解槽向低溫生產(chǎn)的改造。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明鋁電解槽向低溫度電解生產(chǎn)過(guò)渡的生產(chǎn)方法技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1。
本發(fā)明鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法包括以下步驟a)調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度步驟 將分子比、CaF2、MgF2、LiF分別控制在2.2～2.35、3～6％、1～4％、1.6～2.0％范圍內(nèi)使電解槽初晶溫度處于降低的范圍，初晶溫度為905℃～915℃；所述的分子比是指氟化鈉和氟化鋁的摩爾比，所述的調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度是指通過(guò)濃相輸送系統(tǒng)向電解槽添加氟化鋁，添加氟化鈣、氟化鎂進(jìn)行控制，氟化鋁添加量為13kg/批，根據(jù)分子比的大小來(lái)調(diào)整氟化鋁的添加量，一般氟化鋁添加批次為0-8批/日。
b)電解槽設(shè)定電壓控制步驟用于將槽設(shè)定電壓控制在4.10V以下；所述的電解槽設(shè)定電壓控制是指通過(guò)計(jì)算機(jī)智能模糊控制，根據(jù)分子比與設(shè)定電壓之間的關(guān)系，即分子比每降低0.1，槽設(shè)定電壓約升高0.04-0.05V，對(duì)計(jì)算機(jī)站上位機(jī)的設(shè)定電壓參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并傳輸?shù)讲劭貦C(jī)進(jìn)行設(shè)定電壓的控制。
c)通過(guò)調(diào)整電解槽出鋁量來(lái)控制鋁水平，當(dāng)鋁水平過(guò)高時(shí)，適當(dāng)增大出鋁量，鋁水平過(guò)低時(shí)，適當(dāng)減小出鋁量，通過(guò)調(diào)整鋁液抽出量保持鋁水平高度在20cm～23cm之間；通過(guò)調(diào)整鋁水平和設(shè)定電壓，可將電解槽過(guò)熱度控制在15℃左右；d)智能模糊參數(shù)控制步驟用于對(duì)下料間隔、效應(yīng)等待周期、欠量周期時(shí)間、過(guò)量周期時(shí)間、陽(yáng)極移動(dòng)時(shí)間及下料初始化時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，將氧化鋁濃度控制在1.5％～3.5％較窄的范圍內(nèi)；e)精細(xì)操作步驟用于通過(guò)員工操作質(zhì)量和智能模糊控制保障電解槽以較低溫度高效運(yùn)行。
所述的智能模糊控制系統(tǒng)是指智能模糊專家控制系統(tǒng)。
所述的精細(xì)操作方法是指a)鋁水平第一個(gè)月控制在16～18cm；電解質(zhì)水平第一個(gè)月不低于25cm；新開槽分子比不低于2.8，第二個(gè)月不低于2.5，第三個(gè)月不低于2.3；新開槽第一個(gè)月添加新鮮氧化鋁約60噸，第二個(gè)月開始添加載氟氧化鋁約60噸；但不得添加氟化鋁；b)在進(jìn)行陽(yáng)極交換作業(yè)時(shí)，要對(duì)爐底沉淀物進(jìn)行處理，大面加工時(shí)天車打殼頭距離壓鐵10cm；c)陽(yáng)極保溫料添加先用粒度≤5cm的料塊堵封陽(yáng)極縫及新極內(nèi)側(cè)的鋼爪，然后用氧化鋁面料埋住鋼爪的三分之二，并將壓鐵留出10cm；d)定期對(duì)打殼下料系統(tǒng)的定容器進(jìn)行維修；f)及時(shí)打撈電解質(zhì)溶液中懸浮的炭渣；g)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)添加冰晶石或者電解質(zhì)塊，將電解質(zhì)水平控制在20～23cm，使電解質(zhì)熔劑量增大，降低氧化鋁沉淀機(jī)率；h)增加陽(yáng)極、大面覆蓋料的厚度，由原來(lái)的2～3cm增加為現(xiàn)在的3～5cm；i)對(duì)電解質(zhì)鋁液水平、分子比，根據(jù)槽溫的高低進(jìn)行調(diào)整，電解溫度高于930℃時(shí)，適當(dāng)降低分子比、提高鋁水平、降低電解質(zhì)水平；當(dāng)電解溫度低于915℃時(shí)，適當(dāng)提高分子比、降低鋁水平、提高電解質(zhì)水平。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法包括以下步驟a)調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度步驟 將分子比、CaF2、MgF2、LiF分別控制在2.2～2.35、3～6％、1～4％、1.6～2.0％范圍內(nèi)使電解槽初晶溫度處于降低的范圍，初晶溫度為905℃～915℃；b)電解槽設(shè)定電壓控制步驟 用于將槽設(shè)定電壓控制在4.10V以下；c)電解過(guò)熱控制步驟 用于將電解槽過(guò)熱度控制在15℃左右；d)鋁水平控制步驟 用于將電解槽鋁水平控制在20～23cm之間；e)智能模糊參數(shù)控制步驟 用于對(duì)下料間隔、效應(yīng)等待周期、欠量周期時(shí)間、過(guò)量周期時(shí)間、陽(yáng)極移動(dòng)時(shí)間及下料初始化時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，將氧化鋁濃度控制在1.5％～3.5％較窄的范圍內(nèi)；f)精細(xì)操作步驟 用于通過(guò)員工操作質(zhì)量和智能模糊控制保障電解槽以較低溫度高效運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法，其特征是所述的調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度步驟是指通過(guò)濃相輸送系統(tǒng)向電解槽添加氟化鋁，添加氟化鈣、氟化鎂進(jìn)行控制，氟化鋁添加量為13kg/批，一般氟化鋁添加批次為0-8批/日。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法，其特征是所述的電解槽設(shè)定電壓控制步驟是指通過(guò)計(jì)算機(jī)智能模糊控制，通過(guò)上位機(jī)參數(shù)調(diào)整來(lái)控制電解槽的設(shè)定電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法，其特征是所述的鋁水平控制步驟是指通過(guò)調(diào)整鋁液抽出量保持鋁水平高度在20cm～23cm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法，其特征是所述的智能模糊控制系統(tǒng)是指智能模糊專家控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽向低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法，其特征是所述的調(diào)整的精細(xì)操作方法是指a)鋁水平第一個(gè)月控制在16～18cm；電解質(zhì)水平第一個(gè)月不低于25cm；新開槽分子比即氟化鈉和氟化鋁的摩爾比不低于2.8，第二個(gè)月不低于2.5，第三個(gè)月不低于2.3；新開槽第一個(gè)月添加新鮮氧化鋁，第二個(gè)月開始添加載氟氧化鋁；b)在進(jìn)行陽(yáng)極交換作業(yè)時(shí)，要對(duì)爐底沉淀物進(jìn)行處理，大面加工時(shí)天車打殼頭距壓鐵10cm；c)陽(yáng)極保溫料添加先用粒度≤10cm的料塊堵封陽(yáng)極縫及新極內(nèi)側(cè)的鋼爪，然后用氧化鋁面料埋住鋼爪的三分之二，并將壓鐵留出10cm；d)定期對(duì)打殼下料系統(tǒng)的定容器進(jìn)行維修；f)及時(shí)打撈鋁溶液中懸浮的炭渣；g)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)添加冰晶石或者電解質(zhì)塊，將電解質(zhì)水平控制在20～23cm，使電解質(zhì)熔劑量增大，降低氧化鋁沉淀機(jī)率；h)增加陽(yáng)極、大面覆蓋料的厚度，由原來(lái)的2～3cm增加為現(xiàn)在的3～5cm；i)對(duì)電解質(zhì)鋁液水平、分子比，根據(jù)槽溫的高低進(jìn)行調(diào)整，電解溫度高于930℃時(shí)，適當(dāng)降低分子比、提高鋁水平、降低電解質(zhì)水平；當(dāng)電解溫度低于915℃時(shí)，適當(dāng)提高分子比、降低鋁水平、提高電解質(zhì)水平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁電解生產(chǎn)技術(shù)，具體地說(shuō)是涉及一種鋁電解槽和低溫電解過(guò)渡的生產(chǎn)方法。本發(fā)明生產(chǎn)方法包括以下步驟a)調(diào)整電解質(zhì)成分降低初晶溫度步驟；b)電解槽設(shè)定電壓控制步驟；c)電解過(guò)熱控制步驟；d)鋁水平控制步驟；e)智能模糊參數(shù)控制步驟；f)精細(xì)操作步驟。本發(fā)明有如下有益效果本發(fā)明方法改善了電解槽生產(chǎn)條件，使電解槽初晶溫度始終處于較低范圍(905℃～915℃)，使電解生產(chǎn)在電解溫度為915℃～930℃下進(jìn)行工作，提高了電解槽的電流效率，降低了電耗；本發(fā)明適用于鋁電解槽向低溫度電解生產(chǎn)的過(guò)渡，也可應(yīng)用于其它行業(yè)電解槽向低溫生產(chǎn)的改造。
文檔編號(hào)C25C3/20GK1873057SQ200610020959
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者周新林, 張忠玉, 胡俊杰, 郭峰, 曹鵬, 鐘向文, 王廣穩(wěn), 何建濤, 常林波, 王群, 蔡有萍, 馬云海, 曹繼明, 馬思聰, 寇東勝, 郭華偉, 李建軍, 賀俊榮, 梁魯清, 秦建春, 董江 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司