專利名稱：鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法。
背景技術(shù)：
焙燒是鋁電解槽在啟動之前的工藝過程，鋁電解槽焙燒的目的主要是為了驅(qū)散出新修或 大修后電解槽內(nèi)襯的水份，以及使電解槽內(nèi)襯碳塊之間和槽底碳塊周圍搗固糊與碳塊之間的 搗固糊燒結(jié)和炭化，使它們彼此之間牢固地粘結(jié)在一起，焙燒也是為了使電解槽內(nèi)襯升高到 適合電解槽進行啟動所需要的溫度。
目前國內(nèi)外在現(xiàn)行的電解槽上采用三種焙燒方法鋁液焙燒法、炭粒電阻加熱焙燒法和 火焰焙燒法。鋁液焙燒法的基本原理是電解槽在焙燒之前，在一定的陽極與陰極碳塊之間的 距離空間內(nèi)灌入液體鋁液，然后接入系列電流，利用陽極、鋁液、陰極碳塊之間的電阻熱使 電解槽得到加熱和焙燒。這種焙燒技術(shù)的優(yōu)點是焙燒過程中，槽內(nèi)的焙燒溫度相對比較均勻， 其缺點是鋁液剛灌入電解槽時，鋁液和槽內(nèi)襯材料之間的巨大溫差往往使槽內(nèi)襯材料特別是 陰極碳塊內(nèi)襯材料受到極大的熱沖擊而破裂，影響電解槽內(nèi)襯的使用壽命，電解槽鋁液焙燒 的另一個缺點是對當(dāng)代電流強度超過300kA的大型預(yù)焙槽，由于電解槽槽膛較寬、較長，鋁
水倒入電解槽后沒來得及流入到端部就凝固，使鋁液不能充入整個的電解槽陽極一陰極的空 間內(nèi)，所以這種焙燒方法不能在特大的電解槽上使用。焦粒焙燒的原理是在焙燒之間，先在 陽極與陰極之間鋪放上一定厚度層的焦粒，取代鋁液焙燒法中的鋁液，然后通入系列電流， 利用電流通過陽極、陰極及其之間的焦粒層所產(chǎn)生的焦耳熱，使電解槽得到加熱和焙燒。該 法的優(yōu)點是電解槽升溫速度快，而且還避免了使用鋁液焙燒法時的熱沖擊，其缺點是焙燒時 焙燒電流不均勻，因此，焙燒過程中槽內(nèi)的焙燒溫度不均勻，由此而容易導(dǎo)致陰極碳塊的破
裂；另外此種焙燒方法能耗大，在電解槽啟動后被炭渣帶走的電解質(zhì)損失大，溫室氣體C02 排出量多。焦粒焙燒的另一個缺點是不能在陰極表面具有凸起結(jié)構(gòu)新型電解槽上使用。第三 種焙燒方法一火焰焙燒，從技術(shù)角度和提高電解槽焙燒質(zhì)量上分析是一種最佳的焙燒方法， 因為它可以使電解槽內(nèi)襯的焙燒溫度均勻，焙燒溫度從槽內(nèi)襯表面至內(nèi)部，逐漸升高，有利 于槽內(nèi)襯中的氣體緩慢釋放排出，而不破壞內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)，這種焙燒方法的缺點是當(dāng)焙燒溫度 達到電解槽的電解溫度時，容易造成陽極和內(nèi)襯碳材料的氧化。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述各種焙燒方法的不足和其所固有的缺點，本發(fā)明提供一種綜合上述各方法優(yōu)點 的將火焰焙燒與鋁液焙燒結(jié)合起來的鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法。 實現(xiàn)本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下。
(1) 安放火焰燃燒器
將全部陽極掛起，并使所有陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的 上表面之間的距離為5 20cm;然后安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面(鋁電解槽兩個側(cè) 大面即鋁電解槽內(nèi)兩個較寬的側(cè)面)與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，火焰燃燒器的火焰噴口置 于陽極底掌面之下；相鄰的兩個燃燒器之間的距離為0.5~2.0m，其中位于鋁電解槽角部的火 焰燃燒器緊靠鋁電解槽的角部；位于兩個側(cè)大面上的其他火焰燃燒器位置可沿兩排陽極中間 的軸線對稱，也可不對稱，同時每個側(cè)大面上與陰極之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上的火焰燃燒器數(shù)目相 等。
(2) 裝爐
火焰燃燒器安放完畢之后，用厚度為1 3mm的鋁片鋪蓋鋁電解槽各相鄰陽極之間的頂 面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相鄰陽極之間的頂面和 外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出4 6個排煙孔，排煙孔的總面積大小為300 500cm2。
然后用鋁板將陽極下部空間封閉，并鋪放電解質(zhì)，封閉和鋪放電解質(zhì)的方式分為兩種
方式l為在陽極的側(cè)面，立放厚度為8 20mm的鋁板，鋁板底邊位于鋁電解槽底面的 炭質(zhì)內(nèi)襯上，頂部位于陽極的側(cè)面，且不低于己鋪蓋在陽極側(cè)面的鋁片底端；避免其后裝入 的電解質(zhì)碎塊和粉狀的冰晶石流淌到陽極與陰極之間的空間。
封閉完成后，在鋁板和電解槽側(cè)面之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上，以及各火焰燃燒器之間鋪放曹達 粉(Na2C03)，厚度為l~2cm，然后在曹達粉上鋪放粒度為2~3cm的電解質(zhì)塊(或冰晶石電 解質(zhì))，厚度為30 40cm;在陽極頂部鋪蓋的鋁片上和電解質(zhì)塊(或冰晶石電解質(zhì))上鋪放粒 度小于2cm的電解質(zhì)粉或粉狀冰晶石電解質(zhì)，厚度不小于5cm。
方式2為在陽極的側(cè)面，平放厚度為8~20mm的鋁板，鋁板外邊位于鋁電解槽側(cè)部內(nèi) 襯的伸腿上沿，內(nèi)邊位于陽極的側(cè)面，且不低于已鋪蓋在陽極側(cè)面的鋁片底端；避免其后裝 入的電解質(zhì)碎塊和粉狀的冰晶石流淌到陽極與陰極之間的空間。
封閉完成后，在鋁片和電解槽側(cè)面之間的鋁板上，鋪放曹達粉(Na2C03)，厚度為1 2cm; 然后在曹達粉上鋪放粒度為2~3cm的電解質(zhì)塊(或冰晶石電解質(zhì))，厚度為15 25cm;在陽 極頂部的鋁片上和電解質(zhì)塊(或冰晶石電解質(zhì))上鋪蓋鋪放粒度小于2cm的電解質(zhì)粉或粉狀 冰晶石電解質(zhì)，厚度不小于5cm。
其中方法1和2的電解質(zhì)塊和電解質(zhì)粉為鋁電解槽內(nèi)原有的電解質(zhì)經(jīng)過物理破碎形成； 粉狀冰晶石和冰晶石電解質(zhì)為普通工業(yè)冰晶石或天然冰晶石。
(3) 火焰焙燒
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在40(TC以下溫度焙燒 8~10小時，在400 55(TC焙燒10~12小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從 排煙孔排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到60(TC，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之 后，升溫至溫度為600 80(TC，焙燒10~12小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的 火焰燃燒器拆除。
(4) 電流鋁液焙燒
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁電解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水液面高度高于陽極底掌面2~5cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽龜壓 從2.0伏提高到3.5伏，電流鋁液焙燒時間為15~24小時，其中鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁 水溫度要達到950。C以上；當(dāng)鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于950。C時，灌入溫度大于.960。C 的液體混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為15 20cm時停止；提高鋁電 解槽電壓大于5伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。
其中液體混合電解質(zhì)的成分為氟化鈉(NaF)和氟化鋁(A1F3)，且氟化鈉和氟化鋁的摩 爾比為氟化鈉氟化鋁=2.6~3.2:1 (即電解質(zhì)分子比為2.6~3.2)。
鋁電解槽啟動后，在3 7天內(nèi)保持鋁電解槽電壓在5伏以上，溫度大于98(TC，且電解 質(zhì)分子比大于2.8;之后逐漸降低槽電壓，20 40天后，使被啟動的電解槽達到正常生產(chǎn)的工 藝技術(shù)條件，即鋁電解槽電壓為4.0~4.2伏，電解質(zhì)分子比為2.2 2.6，電解溫度為940-960 。C。
其中對于新型電解槽而言，轉(zhuǎn)入正常電解生產(chǎn)的工藝技術(shù)條件為，鋁電解槽槽電壓為 3.6~3.8伏，電解質(zhì)分子比為2.3 2.6，電解溫度為945~960°C。
本發(fā)明的鋁電解槽的火焰-鋁液二段焙燒方法將燃氣火焰焙燒與鋁液焙燒結(jié)合起來，不僅 具有焙燒溫度均勻，能耗小的優(yōu)點，而且電解質(zhì)損失小，陽極和內(nèi)襯不易損壞，具有良好的 應(yīng)用前景。
具體實施例方式
本發(fā)明中使用的電解質(zhì)塊和電解質(zhì)粉為鋁電解槽內(nèi)原有的電解質(zhì)經(jīng)過物理破碎形成；粉 狀冰晶石和冰晶石電解質(zhì)為普通工業(yè)冰晶石或天然冰晶石。
本發(fā)明中采用的氟化鈉、氟化鋁和曹達粉均為普通工業(yè)級產(chǎn)品。 實施例1
在新建和大修后的鋁電解槽上，將全部陽極吊裝在陽極母線上，然后調(diào)整高度，使所有 陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為5cm;然后
安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，火焰燃燒器的火焰噴口
置于陽極底掌面之下；相鄰的兩個燃燒器之間的距離為0.5~2.0m，其中位于鋁電解槽角部的 火焰燃燒器緊靠鋁電解槽的角部；位于兩個側(cè)大面上的其他火焰燃燒器位置可沿兩排陽極中 間的軸線對稱，也可不對稱，同時每個側(cè)大面上與陰極之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上的火焰燃燒器數(shù)目 相等。
火焰燃燒器安放完畢之后，用厚度為1 2mm的鋁片鋪蓋鋁電解槽各相鄰陽極之間的頂 面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相鄰陽極之間的頂面和 外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出4個排煙孔，排煙孔的總面積大小為300cm2。
在陽極的側(cè)面，立放厚度為8~20mm的鋁板，鋁板底邊位于鋁電解槽底面的炭質(zhì)內(nèi)襯上， 頂部位于陽極的側(cè)面，且不低于已鋪蓋在陽極側(cè)面的鋁片底端；避免其后裝入的電解質(zhì)碎塊 和粉狀的冰晶石流淌到陽極與陰極之間的空間。
封閉完成后，在鋁板和電解槽側(cè)面之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上，以及各火焰燃燒器之間鋪放曹達 粉，厚度為lcm，然后在曹達粉上鋪放粒度為2~3cm的電解質(zhì)塊，厚度為30cm;在陽極頂 部鋪蓋的鋁片上和電解質(zhì)塊上鋪放粒度小于2cm的電解質(zhì)粉，厚度為6cm。
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在400"C以下溫度焙燒 8小時，在400 550"C焙燒12小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從排煙孔 排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到600°C，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后，升 溫至溫度為600 80(TC，焙燒12小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒器 拆除。
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁電解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水高度高于陽極底掌面5cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓 從2.0伏提高到3.5伏，電流鋁液焙燒時間為15小時，其中鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水 溫度要達到950。C以上；鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于950'C時，灌入溫度大于96(TC的液 體混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為15cm時停止，提高鋁電解槽電 壓為5.2伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。其中液體混合電解質(zhì)的 成分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=3:1。 實施例2在新建和大修后的鋁電解槽上，將全部陽極吊裝在陽極母線上，然后調(diào)整高度，使所有 陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為15cm;然后 安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，安放方法同實施例1。
火焰燃燒器安放完畢之后，用厚度為l-2mm的鋁片鋪蓋鋁電解槽各相鄰陽極之間的頂 面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相鄰陽極之間的頂面和 外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出5個排煙孔，排煙孔的總面積大小為400cm2。
在陽極的側(cè)面，立放厚度為8 20mm的鋁板，方法同實施例l。
封閉完成后，在鋁板和電解槽側(cè)面之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上，以及各火焰燃燒器之間鋪放曹達 粉，厚度為2cm，然后在曹達粉上鋪放粒度為2 3cm的電解質(zhì)塊，厚度為35cm;在陽極頂 部鋪蓋的鋁片上和電解質(zhì)塊上鋪放粒度小于2cm的電解質(zhì)粉，厚度為7cm。
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在400'C以下溫度焙燒 9小時，在400 55(TC焙燒11小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從排煙孔 排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到600°C，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后，升 溫至溫度為600 80(TC，焙燒ll小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒器 拆除。
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁電解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水高度高于陽極底掌面4cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓 從2.0伏提高到3.5伏，電流鋁液焙燒時間為20小時，其中鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水 溫度要達到95(TC以上；鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于95(TC時，灌入溫度大于96(TC的液 體混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為18cm時停止，提高鋁電解槽電 壓為5.3伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。其中液體混合電解質(zhì)的 成分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=2.6:1。 實施例3
在新建和大修后的鋁電解槽上，將全部陽極吊裝在陽極母線上，然后調(diào)整高度，使所有 陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為20cm;然后 安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，安放方法同實施例1。
火焰燃燒器安放完畢之后，用厚度為1 2mm的鋁片鋪蓋鋁電解槽各相鄰陽極之間的頂 面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相鄰陽極之間的頂面和 外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出6個排煙孔，排煙孔的總面積大小為500cm2。在陽極的側(cè)面，立放厚度為8 20mm的鋁板，方法同實施例l。
封閉完成后，在鋁板和電解槽側(cè)面之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上，以及各火焰燃燒器之間鋪放曹達 粉，厚度為lcm，然后在曹達粉上鋪放粒度為2~3cm的電解質(zhì)塊，厚度為40cm;在陽極頂 部鋪蓋的鋁片上和電解質(zhì)塊上鋪放粒度小于2cm的電解質(zhì)粉，厚度為8cm。
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在40(TC以下溫度焙燒 IO小時，在400 55(TC焙燒10小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從排煙 孔排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到6(XTC，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后， 升溫至溫度為600 80(TC，焙燒10小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒 器拆除。
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁電解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水高度高于陽極底掌面2cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓 從2.0伏提高到3.5伏，電流鋁液焙燒時間為24小時，其中鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水 溫度要達到95(TC以上；鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于95(TC時，灌入溫度大于96(TC的液 體混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為20cm時停止，提高鋁電解槽電 壓為5.1伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。其中液體混合電解質(zhì)的 成分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=3.2:1。 實施例4
在新建和大修后的鋁電解槽上，將全部陽極吊裝在陽極母線上，然后調(diào)整高度，使所有 陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為5cm;然后 安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，安放方法同實施例1。
火焰燃燒器在鋁電解槽的兩個大面安放完畢之后，用厚度為lmm的鋁片鋪蓋鋁電解槽 各相鄰陽極之間的頂面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相 鄰陽極之間的頂面和外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出4個排煙孔，排煙孔的總面積 大小為300cm2。
在陽極的側(cè)面，平放厚度為8~20mm的鋁板，鋁板外邊位于鋁電解槽側(cè)部內(nèi)襯的伸腿上 沿，內(nèi)邊位于陽極的側(cè)面，且不低于已鋪蓋在陽極側(cè)面的鋁片底端；避免其后裝入的電解質(zhì) 碎塊和粉狀的冰晶石流淌到陽極與陰極之間的空間。
封閉完成后，在鋁片和電解槽側(cè)面之間的鋁板上，鋪放曹達粉，厚度為2cm;然后在曹 達粉上鋪放粒度為2 3cm的冰晶石電解質(zhì)，厚度為15cm;在陽極頂部的鋁片上和冰晶石電
解質(zhì)上鋪蓋鋪放粒度小于2cm的粉狀冰晶石電解質(zhì)，厚度為6cm。
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在40(TC以下溫度焙燒 8小時，在400 55(TC焙燒12小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從排煙孔 排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到600°C，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后，升 溫至溫度為600-800°C，焙燒12小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒器 拆除。
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁龜解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水高度高于陽極底掌面5cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓 從2.0伏提高到3.5伏，鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水溫度要達到95(TC以上，電流鋁液焙 燒時間為15小時；當(dāng)鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于95(TC時，灌入溫度大于96(TC的液體 混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為15cm時停止，提高鋁電解槽電壓 為5.2伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。其中液體混合電解質(zhì)的成 分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=3.2:1。 實施例5
在新建和大修后的鋁電解槽上，將全部陽極吊裝在陽極母線上，然后調(diào)整高度，使所有 陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為10cm;然后 安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，安放方法同實施例1。
火焰燃燒器在鋁電解槽的兩個大面安放完畢之后，用厚度為lmm的鋁片鋪蓋鋁電解槽 各相鄰陽極之間的頂面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相 鄰陽極之間的頂面和外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出5個排煙孔，排煙孔的總面積 大小為400cm2。
在陽極的側(cè)面，平放厚度為8 20mm的鋁板，方法同實施例4。
封閉完成后，在鋁片和電解槽側(cè)面之間的鋁板上，鋪放曹達粉，厚度為lcm;然后在曹 達粉上鋪放粒度為2~3cm的冰晶石電解質(zhì)，厚度為20cm;在陽極頂部的鋁片上和冰晶石電 解質(zhì)上鋪蓋鋪放粒度小于2cm的粉狀冰晶石電解質(zhì)，厚度為7cm。
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在400'C以下溫度焙燒 9小時，在400 550'C焙燒11小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從排煙孔 排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到600°C，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后，升 溫至溫度為600 80(TC，焙燒ll小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒器
拆除。
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口 ，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁電解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水高度高于陽極底掌面3cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓 從2.0伏提高到3.5伏，鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水溫度要達到95(TC以上，電流鋁液焙 燒時間為18小時；當(dāng)鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于95(TC時，灌入溫度大于960'C的液體 混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為18cm時停止，提高鋁電解槽電壓 為5.3伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。其中液體混合電解質(zhì)的成 分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=2.6:1。 實施例6
在新建和大修后的鋁電解槽上，將全部陽極吊裝在陽極母線上，然后調(diào)整高度，使所有 陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為20cm;然后 安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，安放方法同實施例1。
火焰燃燒器在鋁電解槽的兩個大面安放完畢之后，用厚度為lmm的鋁片鋪蓋鋁電解槽 各相鄰陽極之間的頂面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相 鄰陽極之間的頂面和外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出6個排煙孔，排煙孔的總面積 大小為500cm2。
在陽極的側(cè)面，平放厚度為8 20mm的鋁板，方法同實施例4。
封閉完成后，在鋁片和電解槽側(cè)面之間的鋁板上，鋪放曹達粉，厚度為2cm;然后在曹 達粉上鋪放粒度為2~3cm的冰晶石電解質(zhì)，厚度為25cm;在陽極頂部的鋁片上和冰晶石電 解質(zhì)上鋪蓋鋪放粒度小于2cm的粉狀冰晶石電解質(zhì)，厚度為8cm。
用煤氣、天然氣、石油液化氣或重油為燃料，點燃火焰燃燒器；在40(TC以下溫度焙燒 IO小時，在400 550'C焙燒10小時，在這個焙燒階段，槽內(nèi)襯中的瀝青開始炭化，從排煙 孔排出大量的瀝青煙；然后升溫至溫度達到600"，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后， 升溫至溫度為600 80(TC，焙燒10小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒 器拆除。
在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于96(TC的鋁水灌入到鋁電解槽陰極 與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水高度高于陽極底掌面2cm時停止灌入鋁水。
將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓 從2.0伏提高到3.5伏，鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水溫度要達到95(TC以上，電流鋁液焙
燒時間為24小時；當(dāng)鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于950'C時，灌入溫度大于96(TC的液體 混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為20cm時停止，提高鋁電解槽電壓 為5.1伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒，開始啟動鋁電解槽。其中液體混合電解質(zhì)的成 分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=2.8:1。
權(quán)利要求
1、一種鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法，其特征在于包括安放火焰燃燒器、裝爐、火焰焙燒和鋁液電流焙燒步驟，其中火焰焙燒的方法為點燃火焰燃燒器，在400℃以下溫度焙燒8～10小時，在400～550℃焙燒10～12小時，然后升溫至溫度達到600℃，從排煙孔排出的瀝青煙開始減少之后，升溫至溫度為600～800℃，焙燒10～12小時；然后關(guān)閉火焰燃燒器，并將鋁電解槽內(nèi)的火焰燃燒器拆除；鋁液電流焙燒的方法為在鋁電解槽的出鋁端開灌鋁口，利用抬包將溫度大于960℃的鋁水灌入到鋁電解槽陰極與陽極之間的空間，當(dāng)鋁水液面高度高于陽極底掌面2～5cm時停止灌入鋁水；將全部陽極和陰極之間接通電流，進行電流鋁液焙燒，在電流鋁液焙燒過程中，槽電壓從2.0伏提高到3.5伏，電流鋁液焙燒時間為15～24小時，其中鋁液焙燒結(jié)束時鋁電解槽中鋁水溫度要達到950℃以上；當(dāng)鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于950℃時，灌入溫度大于960℃的液體混合電解質(zhì)，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)液體混合電解質(zhì)的液體深度為15～20cm時停止；提高鋁電解槽電壓大于5伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解槽的燃氣-鋁液焙燒方法，其特征在于所述的液體 混合電解質(zhì)的成分為氟化鈉和氟化鋁，且氟化鈉和氟化鋁的摩爾比為氟化鈉氟化鋁=2.6 ~3.2:1。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法，其特征在于所述的安 放火焰燃燒器的方法為將全部陽極掛起，并使所有陽極底掌面在同一個水平面上，且陽極 底掌面與陰極碳塊的上表面之間的距離為5 20cm;然后安放火焰燃燒器在鋁電解槽兩個側(cè)大 面與陰極之間的的炭質(zhì)內(nèi)襯上，火焰燃燒器的火焰噴口置于陽極底掌面之下；相鄰的兩個燃 燒器之間的距離為0.5~2.0m，其中位于鋁電解槽角部的火焰燃燒器緊靠鋁電解槽的角部；位 于兩個側(cè)大面上的其他火焰燃燒器位置可沿兩排陽極中間的軸線對稱，也可不對稱，同時每 個側(cè)大面上與陰極之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上的火焰燃燒器數(shù)目相等。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法，其特征在于所述的裝 爐方法為火焰燃燒器安放完畢之后，用厚度為l-3mm的鋁片鋪蓋鋁電解槽各相鄰陽極之間 的頂面和外側(cè)面之間的縫隙，包括兩排陽極的相鄰陽極之間和各排陽極中相鄰陽極之間的頂 面和外側(cè)面之間的縫隙；在鋪蓋鋁片時，留出4~6個排煙孔，排煙孔的總面積大小為 300~500cm2;然后用鋁板將陽極下部空間封閉，并鋪放電解質(zhì)，封閉和鋪放電解質(zhì)的方式分 為兩種方式l為在陽極的側(cè)面，立放厚度為8 20mm的鋁板，鋁板底邊位于鋁電解槽底 面的炭質(zhì)內(nèi)襯上，頂部位于陽極的側(cè)面，且不低于已鋪蓋在陽極側(cè)面的鋁片底端；避免其后 裝入的電解質(zhì)碎塊和粉狀的冰晶石流淌到陽極與陰極之間的空間；封閉完成后，在鋁板和電 解槽側(cè)面之間的炭質(zhì)內(nèi)襯上，以及各火焰燃燒器之間鋪放曹達粉，厚度為1 2cm，然后在曹 達粉上鋪放粒度為2 3cm的電解質(zhì)塊或冰晶石電解質(zhì)，厚度為30 40cm;在陽極頂部鋪蓋的 鋁片上和電解質(zhì)塊或冰晶石電解質(zhì)上鋪放粒度小于2cm的電解質(zhì)粉或粉狀冰晶石電解質(zhì)，厚 度不小于5cm;方式2為在陽極的側(cè)面，平放厚度為8~20mm的鋁板，鋁板外邊位于鋁電 解槽側(cè)部內(nèi)襯的伸腿上沿，內(nèi)邊位于陽極的側(cè)面，且不低于已鋪蓋在陽極側(cè)面的鋁片底端； 避免其后裝入的電解質(zhì)碎塊和粉狀的冰晶石流淌到陽極與陰極之間的空間；封閉完成后，在 鋁片和電解槽側(cè)面之間的鋁板上，鋪放曹達粉(Na2C03)，厚度為l~2cm;然后在曹達粉上 鋪放粒度為2 3cm的電解質(zhì)塊或冰晶石電解質(zhì)，厚度為15~25cm;在陽極頂部的鋁片上和電 解質(zhì)塊或冰晶石電解質(zhì)上鋪蓋鋪放粒度小于2cm的電解質(zhì)粉或粉狀冰晶石電解質(zhì)，厚度不小 于5cm。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法，其特征在于所述的方 法1和2中的電解質(zhì)塊和電解質(zhì)粉為鋁電解槽內(nèi)原有的電解質(zhì)經(jīng)過物理破碎形成；粉狀冰晶 石和冰晶石電解質(zhì)為普通工業(yè)冰晶石或天然冰晶石。
全文摘要
一種鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法，其特征在于包括安放火焰燃燒器、裝爐、火焰焙燒和鋁液電流焙燒步驟，火焰焙燒的方法為在400℃以下溫度焙燒8～10小時，在400～550℃焙燒10～12小時，溫度為600～800℃，焙燒10～12小時；鋁液電流焙燒的方法為將溫度大于960℃的鋁水灌入到鋁電解槽陰極與陽極之間的空間，接通電流，當(dāng)鋁電解槽內(nèi)鋁液焙燒到溫度大于950℃時，灌入液體混合電解質(zhì)，提高鋁電解槽電壓大于5伏，完成鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒。本發(fā)明的鋁電解槽火焰-鋁液二段焙燒方法將燃氣火焰焙燒與鋁液焙燒結(jié)合起來，不僅具有焙燒溫度均勻，能耗小的優(yōu)點，而且電解質(zhì)損失小，陽極和內(nèi)襯不易損壞，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號C25C3/06GK101353805SQ200810013029
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者馮乃祥, 田應(yīng)甫 申請人:重慶天泰鋁業(yè)有限公司;東北大學(xué)