铝电解槽焙烧方法的优劣比较

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:862

    一般来讲,焦床法具有简便、不需要复杂设备、不需要燃料、基本上不存在阴极炭块烧损问题、焙烧时间短和一次可以焙烧多个电解槽等优点。燃气法具有温度分布均匀、升温速度的可控性好、垂直温度梯度小、启动后不需要清除焦粒、不存在电流分布问题和对同系列生产槽的运行无影响等优点。水法的最大优点是简便和烟气量较小。但由于其有灌铝时产生大的热冲击、熔点低粘度小的铝水优先渗入内衬裂纹中以及填缝糊的焙烧缺陷无法在焙烧结束后检测到并及时加以补救等缺点,国外大多数铝厂早已不用此法焙烧新槽或大修槽内衬,而仅限于二次启动槽的焙烧。由于焦床法是使用广泛的老方法,它拥有大量的熟练工人和技术人员,拥有多年的经验,这是它相对于燃料法的另一大优点。另外,采用细颗粒焦床时,焦粒可在电解槽启动后较短的时间里烧尽,而不需要人工清除。焦床法的最大弱点是对升温速度的控制不如燃气法好及温度分布不够均匀。采用分流器和阳极软带后,这些弱点有较大改善,但仍比不上燃气法。另外,分流器要消耗约20%的电能,增大了焙烧的成本。还有一点需要指出的是,焙烧前应仔细地清理阴极炭块和阳极炭块表面、严格控制焦粒粒度、仔细均匀地铺焦、小心地放置阳极及周边仔细均匀的铺放足够量的经破碎的电解质块和冰晶石粉等,。这些对取得好的焙烧结果也是很重要的一环,应予以重视。燃气法在推广过程中的第一道关卡是须经安全部门的审查批准。这在有些地区需要相当长的一段时间。虽然到目前为止,燃气焙烧尚未发生过任何安全事故。但不少铝电解厂在选择焙烧方法时,对燃气焙烧的安全仍有顾虑。采用液化石油气为燃料时,需要大型高压容器,这增大了安全隐患,对有些铝电解厂来说也是不便的,采用油为燃料可免除高压容器问题,但遗憾的是以油为燃料的焙烧设备,其操作和控制不如以气为燃料的焙烧设备简便。改进燃油焙烧法的试验目前仍在进行中。有天然气供应的铝电解厂,采用燃气法较为便利。对预焙槽来说,如何覆盖好电解槽以保温及防氧化是燃气法遇到的另一个难题。而自焙槽的覆盖则要容易得多,这也是为什么燃气法更适合自焙槽的原因。另外,购买燃气焙烧设备和人员培训等需要时间和投资。尽管有上述困难,近年来采用采用燃气法的铝电解厂仍呈上升趋势。目前国外铝公司/铝厂中全部或部分采用燃气法的计有Alcoa/Reynolds,Elkem,Alusaf等。应当指出,采用何种焙烧启动方法与电解槽炭素内衬的结构和材料是有关联的。采用燃气焙烧法时,周边填缝糊在焙烧阶段已被烧结。灌电解质和启动电解槽所产生的大量热量和膨胀应力可以通过侧部传给槽壳。如果槽壳的强度足够大(这也是现代电解槽槽壳的设计要求,即槽壳的变形应保持在弹性范围内),将有可能在炭素内衬内形成足够大的压应力。由于采用燃气焙烧法时焙烧后填缝糊的强度通常比采用其他焙烧方法时要大,并有可能超过阴极炭块的强度。当遇到大的应力时,炭块有可能断裂而造成电解槽破损。因此,采用燃气法和抗热震性较差的阴极炭块时,应适当调整填缝糊的配方,以减小其焙烧后的强度。采用焦床焙烧法时,周边糊通常要在灌电解质启动电解槽后才被烧结。填缝糊的塑性和烧结时的收缩可以缓和相当大一部分膨胀应力,因此在相同条件下内衬中所形成的压应力要比采用燃气焙烧法时要小。

标签: 焙烧
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