一种铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法

一种铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法
【技术领域】
[0001]本申请主要涉及铝电解槽焙烧启动技术领域，特别地，涉及一种铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法。
【背景技术】
[0002]随着电解铝技术朝着规模化、大型化和自动化生产技术发展以及企业对于提产增效、降低能耗等措施的推进，业界对于铝电解工艺技术的要求越来越高。目前，铝电解生产过程包括铝电解槽焙烧预热、启动、控制电解生产等等方面，其中，焙烧预热是铝电解生产过程中的一个重要环节。
[0003]铝电解槽焙烧预热主要是通过焙烧加热升温来烘干电解槽阴极内衬，使焙烧温度接近或达到正常生产温度，防止内衬中的水分在高温下快速排出而使内衬造成漏洞或裂纹；并且提高阴极和阳极温度，防止阴极工作面因温差产生的热应力而损伤阴极炭块；还可以使阴极炭块间的底糊烧结焦化，以粘接阴极炭块和侧部炭块使之构成一个整体，为启动电解生产创造良好的工作条件。因此，焙烧预热效果的好坏直接影响铝电解槽的启动效果，并且进一步影响铝电解槽安全稳定运行及铝电解槽的使用寿命。
[0004]目前常见的铝电解槽焙烧预热方法主要包括铝液焙烧法、焦粒焙烧法和燃气焙烧法等。其中，铝液焙烧法已逐渐被淘汰，燃气焙烧法的应用不太广泛，而应用最为普遍的是焦粒焙烧法，其主要包括铺焦挂极、装炉、通电焙烧等步骤。
[0005]请参阅图1，其为传统的铝电解槽焦粒焙烧方法的装炉方式示意图；如图1所示，传统的铝电解槽焦粒焙烧方法在铝电解槽100的装炉过程中用物料110 (比如冰晶石或电解质和纯碱)将大面空腔填满，采用上述装炉方式，所述铝电解槽100的发热中心位于阳极炭块150和阴极炭块160之间的焙烧介质层170，因此大面人造伸腿170需要依靠热传导进行焙烧，因此焙烧温度较低，在焙烧过程中容易出现由于热传导过慢而导致人造伸腿170与阴极炭块160之间温差较大而产生热应力，进而造成所述铝电解槽100的早期破损并带来安全隐患；并且，由于大面腔体没有密闭，致使焙烧过程热损失大，热利用率低；另一方面，采用上述方式在装炉过程需要的冰晶石或电解质用量较大，会导致成本较高。
[0006]有鉴于此，有必要提供一种新的铝电解槽焦粒焙烧方法。

【发明内容】

[0007]本申请的其中一个目的在于为解决上述问题而提供了一种铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法。
[0008]本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法，包括:在铝电解槽不同位置采用不同粒度分布的焦粒进行发热介质铺设；在所述铝电解槽的槽内上端设置搭接板，以形成贯通的空腔，并在所述空腔的上部不同位置设置不同粒度、成分和厚度的保温料；在焙烧期间通过调整极上料厚度来改变单组阳极的散热状况，从而调节阳极电阻和电流的变化。
[0009]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述铝电解槽的角部区域铺设的焦粒的电阻大于中间极区域铺设的焦粒。
[0010]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述铝电解槽的角部区域铺设的焦粒中，粒度小于2mm的占比大于80%，且其中还添加有一定比例的石墨碎。
[0011]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述发热介质包括煅后焦，且所述煅后焦的铺设厚度为12mm-25mm。
[0012]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述铝电解槽的中缝空腔装入粒度为2cm-5cm的电解质块，并且所述铝电解槽的大面人造伸腿同样采用电解质块进行覆盖，且其上面进一步添加一定量的纯碱。
[0013]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述铝电解槽的中缝空腔高度为30cm?35cm，而所述铝电解槽大面和小面空腔高度为15cm?25cm。
[0014]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述铝电解槽的角部区域铺设有极上破粹料并添加一定厚度的氧化铝粉，其总厚度为15cm?20cm ;所述铝电解槽的中间极区域铺设有电解质破碎料，其厚度可以为1cm?16cm;另外，所述铝电解槽的中缝区域铺设有厚度为Icm?2cm的电解质粉。
[0015]作为本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法的一种改进，所述搭接板体为铁板、钢板或者耐热板。
[0016]相较于现有技术，本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法一方面通过在所述铝电解槽的角部区域铺设粒度较小的焦粒来保证其电阻较小，可以使得在焙烧期间所述角部区域同样具有较大的发热量，因此可以有效避免出现所述铝电解槽的槽内发热中心集中在所述铝电解槽的阳极和阴极之间的焙烧介质层而出现热应力集中从而导致安全风险；另一方面，还通过在所述铝电解槽的内部形成贯通空腔来实现辐射、传导和对流三种传热方式，较大程度地均匀槽内温度。同时，所述铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法还通过调整极上料厚度的方式达到了合理和均匀阳极电流分布的目的，并实现了铝电解槽内部物料的循环和重复利用，有效地降低焙烧启动的成本。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0018]图1为传统铝电解槽焦粒焙烧方法的装炉方式示意图；
[0019]图2是本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法一种较佳实施例的装炉方式示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0021 ] 针对现有技术的铝电解槽焦粒焙烧方法存在的铝电解槽焙烧温度不均、热利用率低和物料用量大的问题，本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法采用一定的焦粒调配、半空腔的装炉方式，并结合简单的焙烧管理方式，通过合理分配阳极电流，改变槽腔内的传热方式，有效地降低了焙烧过程中的热应力集中程度，提高热利用效率，并且降低能耗和整体成本。
[0022]请参阅图2，其是本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法一种较佳实施例的装炉方式示意图；具体地，本申请提供的铝电解槽半空腔焦粒焙烧方法可以主要包