專利名稱：陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種鋁電解槽啟動焙燒方法，主要應用于陰極內(nèi)襯帶有鋁液磁旋流阻隔 調(diào)整凸臺鋁電解槽的啟動焙燒。
背景技術(shù)：
鋁電解槽完成砌筑后，在啟動前需進行焙燒，其焙燒的目的主要有兩個，一是將砌 筑材料中的揮發(fā)物質(zhì)如焦油氣體水蒸氣等在加熱過程中蒸發(fā)排泄出去，將陰極碳塊內(nèi)襯含 槽墻焙燒成一個整體，二是將電解槽陰極和陽極加熱達到熱平衡狀態(tài)能夠啟動生產(chǎn)的工況 條件。陰極內(nèi)襯帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸臺的鋁電解槽的啟動焙燒，現(xiàn)通常采用燃 氣、燃油火焰加熱法，或外置電阻加熱器法進行。而不采用在水平陰極內(nèi)襯鋁電解槽應用多 年的焦粒啟動焙燒方法?，F(xiàn)通用的陰極內(nèi)襯帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸臺的鋁電解槽由于其凸臺上表面 一般高于陰極陰極平面IOOmm以上，現(xiàn)通用在平面陰極上覆蓋上一層3-5mm焦粒，再用陽極 導電使焦粒產(chǎn)生電阻熱，利用焦粒電阻熱焙燒的方法由于凸臺高度的限制難以實施，在啟動焙燒時現(xiàn)多采用燃氣、燃油火焰加熱法，或置放電阻器加熱法，這兩種加熱 法主要存在三個缺點，一是火焰焙燒加熱法和置放電阻加熱法需要外置設(shè)備，其設(shè)備的投 資和維修成本較高，二是火焰加熱法和置放電阻器的這兩種方法相對于陰極和陽極來講都 屬于由外向內(nèi)進行加熱焙燒，其焙燒后的陰極體內(nèi)溫度較低，均熱性較差，所以采用澆注鋁 液的方法進行啟動；三是容易將陽極和陰極的表面燒損。致使陰極內(nèi)襯帶有鋁液磁旋流阻 隔調(diào)整凸臺的鋁電解槽的推廣應用受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服陰極內(nèi)襯帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸型臺的鋁電解槽采用火焰焙燒加 熱法和置放電阻加熱法進行焙燒啟動的上述缺點，加快陰極內(nèi)襯帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整 凸型臺的鋁電解槽節(jié)能技術(shù)的推廣應用，降低其焙燒啟動成本，提高焙燒啟動槽的質(zhì)量。本 發(fā)明特提出了一種利用焦粒焙燒啟動帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸型臺的鋁電解槽的技術(shù) 方案。利用焦粒焙燒啟動帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸型臺的鋁電解槽的技術(shù)方案，是在 先通行的水平陰極內(nèi)襯，采用焦粒焙燒啟動鋁電解槽的基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，其技術(shù)方案是；在焦 粒電阻層的上部或下部采用填充或延伸電阻值較小的石墨碳素導電層，使電阻較大的焦粒 層避開陰極上部的凸型臺的高度限制，與陽極底面和陰極上表面進行導電接觸，產(chǎn)生電阻 熱對電解槽的陰極和陽極進行焙燒加熱，使電解槽達到啟動生產(chǎn)的熱平衡工況條件。其方案一是在陽極碳塊與陰極內(nèi)襯上部凸臺所對應的陽極碳塊下部開挖凹槽， 在焙燒啟動時，使陽極碳塊的底部面的凹槽與陰極內(nèi)襯上的凸臺進行穿插，讓陽極碳塊的 底面與焦粒層進行導電接觸，使焦粒產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。
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其方案二是在陰極內(nèi)襯的上表面，兩凸型臺的底部之間，先鋪設(shè)一層電阻值較小 的碳素石墨碎塊填充層，再在碳素石墨碎塊填充層上鋪設(shè)一層電阻值較大的焦粒層，使焦 粒層的上表面與陽極碳塊進行導電接觸，產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。其碳素石墨碎塊填充層內(nèi)可添加少量的電解質(zhì)氟化鹽粉料，用于調(diào)整碳素石墨 碎塊層的密度和電阻值。其方案三是在陰極內(nèi)襯的上表面，兩凸臺的底部之間，先鋪設(shè)一層電阻值較大的 焦粒層，再在焦粒層的上面鋪設(shè)上一電阻值較小的碳素石墨塊填充層，然后再在碳素石墨 塊填充層上在鋪設(shè)一層電阻值較大的焦粒層，使上部焦粒層的上表面與陽極碳塊進行導電 接觸，在焙燒過程中使上下兩層焦粒同時產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。采用上述焦粒焙燒方法技術(shù)方案焙燒啟動陰極內(nèi)襯帶有凸型臺的鋁電解槽，與火 焰加熱焙燒和用外置式電阻加熱器焙燒相比，具有不用外置設(shè)備，簡單易行便于操作，對電 解槽陰極內(nèi)襯焙燒均勻，防止陰極和陽極表面氧化，啟動方便等特點，對于推廣陰極內(nèi)襯帶 有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸臺的節(jié)能型鋁電解槽具有積極作用。


圖1 為陰極帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法實施例一的鋁電解槽在焙燒啟動時 沿電解槽長度方向的斷面示意圖。圖2 為陰極帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法實施例二的鋁電解槽在焙燒啟動時 沿電解槽長度方向的斷面示意圖。圖3 為陰極帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法實施例三的鋁電解槽在焙燒啟動時 沿電解槽長度方向的斷面示意圖。其圖中所示1陽極碳塊，2陰極內(nèi)襯，3凸型臺，4焦粒層，5碳素石墨碎填充層，6 碳素石墨塊填充層，7陽極碳塊下部凹槽
具體實施例方式本發(fā)明利用焦粒焙燒啟動帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸型臺的鋁電解槽的技術(shù)方 案，是在先通行的水平陰極內(nèi)襯，采用焦粒焙燒啟動鋁電解槽的基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，其具體實施 方案如下；實施例一在陽極碳塊(1)與陰極內(nèi)襯(2)上部凸型臺(3)所對應的陽極碳塊⑴下部開挖 凹槽(7)，在焙燒啟動時，使陽極碳塊⑴的底部面的凹槽(7)與陰極內(nèi)襯(2)上的凸臺(3) 進行穿插，讓陽極碳塊(1)的底面與焦粒層(4)進行導電接觸，使焦粒層(4)產(chǎn)生電阻熱， 對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。實施例二 在陰極內(nèi)襯⑵的上表面，兩凸臺(3)的底部之間，先鋪設(shè)一層電阻值較小的碳素 石墨碎塊層(5)，在碳素石墨碎層(5)內(nèi)，可添加少量的電解質(zhì)氟化鹽粉料，用以調(diào)整碳素 石墨碎層的密度和電阻值，再在碳素石墨碎塊層(5)上鋪設(shè)一層電阻值較大的焦粒層G)， 使焦粒層(4)的上表面與陽極碳塊(1)底面進行導電接觸，使焦粒層(4)產(chǎn)生電阻熱，對電 解槽的陰極和陽極進行焙燒。
實施例三在陰極內(nèi)襯⑵的上表面，凸臺(3)的底部，先鋪設(shè)一層電阻值較大的 焦粒層G)，再在焦粒層的上面鋪設(shè)上一電阻值較小的碳素石墨塊填充層(6)，然后再 在碳素石墨塊填充層(6)上在鋪設(shè)一層電阻值較大的焦粒層G)，使上部焦粒層(4)的上表 面與陽極碳塊(1)底面進行導電接觸，在焙燒過程中使碳素石墨塊填充層(6)下兩層焦粒 層同時產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法，其特征是；在焦粒電阻層的上部 或下部采用填充或延伸電阻值較小的石墨碳素導電層，使電阻較大的焦粒層避開陰極上部 的凸型臺的高度限制，與陽極底面和陰極上表面進行導電接觸，產(chǎn)生電阻熱對電解槽的陰 極和陽極進行焙燒加熱，使電解槽達到啟動生產(chǎn)的熱平衡工況條件。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法，其特征是在陽 極碳塊與陰極內(nèi)襯上部凸臺所對應的陽極碳塊下部開挖凹槽，在焙燒啟動時，使陽極碳塊 的底部面的凹槽與陰極內(nèi)襯上的凸臺進行穿插，讓陽極碳塊的底面與焦粒層進行導電接 觸，使焦粒產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。 . 2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法，其特征是在陽 極碳塊與陰極內(nèi)襯上部凸臺所對應的陽極碳塊下部開挖凹槽，在焙燒啟動時，使陽極碳塊 的底部面的凹槽與陰極內(nèi)襯上的凸臺進行穿插，讓陽極碳塊的底面與焦粒層進行導電接 觸，使焦粒產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法，其特征是在陰 極內(nèi)襯的上表面，兩凸型臺的底部之間，先鋪設(shè)一層電阻值較小的碳素石墨碎塊填充層，再 在碳素石墨碎塊填充層上鋪設(shè)一層電阻值較大的焦粒層，使焦粒層的上表面與陽極碳塊進 行導電接觸，產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法，其特征是其碳 素石墨碎塊填充層內(nèi)可添加有電解質(zhì)氟化鹽粉料，用于調(diào)整碳素石墨碎塊層的密度和電阻 值。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極內(nèi)襯帶有凸臺的電解槽焙燒啟動方法，其特征是在陰 極內(nèi)襯的上表面，兩凸臺的底部之間，先鋪設(shè)一層電阻值較大的焦粒層，再在焦粒層的上面 鋪設(shè)上一電阻值較小的碳素石墨塊填充層，然后再在碳素石墨塊填充層上在鋪設(shè)一層電阻 值較大的焦粒層，使上部焦粒層的上表面與陽極碳塊進行導電接觸，在焙燒過程中使上下 兩層焦粒同時產(chǎn)生電阻熱，對電解槽的陰極和陽極進行焙燒。
全文摘要
本發(fā)明特提出了一種利用焦粒焙燒法，啟動焙燒帶有鋁液磁旋流阻隔調(diào)整凸型臺的鋁電解槽的技術(shù)方案，其技術(shù)方案的特征是；在焦粒電阻層的上部或下部采用填充或延伸電阻值較小的石墨碳素導電層，使電阻較大的焦粒層避開陰極上部的凸型臺的高度限制，與陽極底面和陰極上表面進行導電接觸，產(chǎn)生電阻熱對電解槽的陰極和陽極進行焙燒加熱，使電解槽達到啟動生產(chǎn)的熱平衡工況條件。
文檔編號C25C3/08GK102146568SQ20101010664
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者高德金 申請人:高德金