本發(fā)明涉及一種電解鋁生產(chǎn)方法，特別是一種預(yù)焙陽極鋁電解鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電解鋁工業(yè)，普遍采用預(yù)焙陽極生產(chǎn)電解鋁。在陽極炭塊上表面設(shè)有2～4個直徑為160～180mm，深為80～110mm的圓槽，俗稱炭碗，在陽極組裝時炭碗用來安裝陽極爪頭，并用磷生鐵將陽極爪頭澆鑄在炭碗內(nèi)，陽極爪頭和鋁導(dǎo)電桿通過鋁鋼爆炸焊連接，繼而使鋁導(dǎo)電桿與陽極炭塊緊密連接，組成陽極炭塊組。在電解鋁生產(chǎn)過程中，陽極炭塊會因其與氧化鋁電解分解出來的氧氣在高溫下不斷反應(yīng)釋放二氧化碳而不斷消耗，因此陽極炭塊需定期連接，連接后殘余的炭塊俗稱陽極殘極。目前該生產(chǎn)工藝主要存在以下缺點，1）連接新的陽極炭塊處于常溫態(tài)，要放入電解槽內(nèi)經(jīng)約24小時預(yù)熱后才能導(dǎo)電，因此連接陽極炭塊會使熱損失增大，且換極時對電解槽的工作平穩(wěn)沖擊很大；2）陽極的連接會對鋁電解生產(chǎn)形成周期性的影響，破壞電解槽的能量和物料平衡，影響電流效率，增大電耗率；3）為了將陽極爪頭與陽極殘極分離，需要將磷生鐵澆鑄處的炭碗敲碎，使陽極殘極從陽極爪頭脫落以實現(xiàn)分離，該過程不僅耗時，而且工人勞動強度大、效率低；4）連接下的陽極殘極產(chǎn)生量一般為鋁錠產(chǎn)量的10%～15%，按我國鋁錠產(chǎn)量為2600萬～2700萬噸/年計算，每年產(chǎn)生的陽極殘極為260萬～390萬噸/年，按照陽極炭塊2700元/噸計算，每年我國會浪費價值達百億元的陽極炭塊；4）因陽極炭塊本身有15%～18%的孔隙率，因此陽極殘極內(nèi)吸附了大量的電解質(zhì)，電解質(zhì)的主要成分是氟化鹽，含有大量氟化鹽的陽極殘極對環(huán)境污染十分嚴(yán)重；5）在將將陽極爪頭澆鑄在炭碗內(nèi)時，為了減少陽極殘極浪費，必須盡量把陽極殘極燒薄，在陽極炭塊壽命末期，陽極炭塊的頂面十分接近電解質(zhì)水平面，受磁場和氣流影響，電解質(zhì)表面不斷有強烈的波浪產(chǎn)生，在實際生產(chǎn)過程中，陽極爪頭常被電解質(zhì)侵蝕，陽極爪頭的鐵元素溶入電解質(zhì)中，隨即進入鋁錠，影響成品品質(zhì)；陽極爪頭一般使用壽命在3年左右，這也使生產(chǎn)成本相應(yīng)增加，且在陽極炭塊壽命末期，過薄的陽極殘極厚度，必然帶來炭極導(dǎo)電不均，進而導(dǎo)致電解槽工況波動，電耗增加。要想改進現(xiàn)有陽極炭塊的使用方式，實現(xiàn)無殘極的生產(chǎn)，以降低成本，不僅僅是改進陽極炭塊，必須是將陽極炭塊相關(guān)的整套系統(tǒng)進行改進，而現(xiàn)有的鋁電解槽如果要停槽改造，電解槽上部結(jié)構(gòu)及底部槽殼內(nèi)的耐火保溫結(jié)構(gòu)、陽極棒、陰極炭塊等完全報廢，損失巨大，而電解槽上方的母線、龍門架等結(jié)構(gòu)重新制造的費用也十分高昂。申請人之前也做了大量研究，并申請了一系列的專利，將陽極炭塊與鋼爪的連接采用機械連接，用于實現(xiàn)陽極炭塊的連續(xù)使用。但對于連續(xù)使用陽極炭塊的鋼爪，不必每次更換陽極炭塊時都更換，只需將鋼爪和陽極炭塊連接即可，帶來的問題是由于現(xiàn)有的電解槽工藝中，鋼爪一直和母線帶電接觸，而大型電解槽母線的電流通常在數(shù)百千安，如果在線疊加陽極炭塊時，一直帶電的鋼爪將會在與陽極炭塊即將接觸時產(chǎn)生極大的熱量，可能燒損電解槽大母線、鋼爪鋁導(dǎo)桿等構(gòu)件，甚至影響整個電解槽的電流穩(wěn)定。具有很大的安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種預(yù)焙陽極鋁電解槽鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的方法，本發(fā)明具有實現(xiàn)陽極鋼爪鋁導(dǎo)桿與電解槽上部大母線導(dǎo)斷電切換，陽極炭塊斷電安全連接，導(dǎo)電平穩(wěn)運行，而且簡單可靠。
本發(fā)明的技術(shù)方案：預(yù)焙陽極鋁電解鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的方法，在電解槽上部大母線與鋼爪鋁導(dǎo)桿的接觸面設(shè)置絕緣板控制鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電。
前述的預(yù)焙陽極鋁電解鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的方法，所述鋼爪鋁導(dǎo)桿需要導(dǎo)電時，將絕緣板抽去。
前述的預(yù)焙陽極鋁電解鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的方法，所述鋼爪鋁導(dǎo)桿需要斷電時，將絕緣板插入電解槽大母線與鋼爪鋁導(dǎo)桿之間。
申請人之前申請的一系列的鋁電解連續(xù)生產(chǎn)方法專利，對陽極炭塊和鋼爪進行了改進，包括一種預(yù)焙鋁電解槽無殘極產(chǎn)生的陽極炭塊結(jié)構(gòu)，申請?zhí)枮?01610104972.4，采用四周裸露的t形連接凸頭，還包括一種預(yù)焙陽極鋁電解連續(xù)生產(chǎn)方法及結(jié)構(gòu)，申請?zhí)枮?01610526791.0，采用內(nèi)藏式l型連接，鋼爪與陽極炭塊均采用機械式連接。本發(fā)明采用絕緣板控制鋼爪鋁導(dǎo)桿的導(dǎo)斷電，疊加陽極炭塊時將鋼爪斷電，連接完成后再通電，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的安全切換，為鋁電解連續(xù)生產(chǎn)方法打下基礎(chǔ)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。
實施例1。預(yù)焙陽極鋁電解鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的方法，在電解槽上部大母線與鋼爪鋁導(dǎo)桿之間設(shè)置絕緣層，控制鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電。當(dāng)所述鋼爪鋁導(dǎo)桿需要導(dǎo)電時，將絕緣板抽去。當(dāng)所述鋼爪鋁導(dǎo)桿需要斷電時，將絕緣板插入電解槽大母線與鋼爪鋁導(dǎo)桿之間，絕緣板可以粘附在電解槽大母線相應(yīng)部位上，或粘附在鋼爪鋁導(dǎo)桿的相應(yīng)部位上。采用絕緣板控制鋼爪鋁導(dǎo)桿的導(dǎo)斷電，電解槽需要疊加陽極炭塊時將鋼爪斷電，連接完成后再通電，實現(xiàn)鋼爪鋁導(dǎo)桿導(dǎo)斷電的安全切換。