關于500KA鋁電解槽非正常期管理措施

電解槽從啟動結束到正常生產，需要一定的過渡時期，即非正常時期。在這期間，電解槽經過焙燒，使槽體達到正常電解作業(yè)溫度，再經歷啟動初時的高槽溫、高槽電壓、高電解質水平，高分子比以及啟動后期的管理，逐漸達到具有足夠高度的電解質液和鋁液水平，并具有一定效率的產鋁槽，整個電解生產才能轉入正常生產。

電解槽非正常期的管理，在某種程度上決定著該槽整個運行狀況的好壞，尤其是新廠開動大量新槽時，管理是否到位，有可能關系到一個工廠相當長時期內的工作成敗，整個系列槽的壽命長短這時期是極為關鍵的。

電解槽非正常期的長短隨電解槽容量，槽型、加料方式不同而異。中、小型自電解情和邊部下料動后1-2個月轉人正常，大容量中間下料預槽采用邊部不加工，爐幫原則自然形成，非正常期時間相對較長，一般需要三個月，才能達到穩(wěn)定生產條件，這一時期的管理又分為兩階段即啟動初期管理和啟動后期管理，兩個階段的管理截然不同。

1、500KA鋁電解槽啟動初期管理

電解槽啟動初期即指人工效應熄滅后到第一次出鋁期間，一般為兩晝夜（48小時）。時間雖短，但電解槽的各項技術條件發(fā)生了明顯變化。現代大型槽在啟動后至少經過24小時以后才灌入鋁液，其理由有二：首先，電解槽雖在啟動中經過半小時左右的人工效應，槽溫上升到近1000℃，但仍有部分固體物料未完全熔化，為了使電解槽灌鋁后不致產生爐底沉淀，人工效應后必須保持一定時間的高溫方可灌鋁，使啟動中添加的副原料得以充分熔化；其次，避免過早地讓陰極接觸鋁液，而是讓陰極中的細小裂縫先被冰晶石填充滿，讓內襯中的底糊繼續(xù)焙燒好并且體積膨脹，而不讓鋁液先進去。

啟動后經歷24小時以上，向槽內灌入鋁水作為在產鋁，使鋁液高度達到18～24cm。灌鋁后電解槽便進入了生產階段，其標志是槽溫明顯下降，陽極周圍的電解質沸騰正常，槽周表面開始形成電解質結殼。

1.1、啟動初期的重要管理工作有：

（1）電解質成分管理。由于啟動初期電解槽陰極吸鈉處于最劇烈期，電解質分子比會下降很快，為了滿足電解槽在高溫與高分子比狀態(tài)形成穩(wěn)固的槽膛，啟動后要求電解質分子比為2.8（質量比1.4）以上，氧化鈣含量5%左右，故在這期間還應根據裝爐原料及灌入解質量進行估算，投入適量的蘇打和氟化鈣。若電解質高度不足30cm，還需在期間添加冰晶石。

（2）下料管理。電解槽在啟動后即可投入自動下料，但采用定時下料的控制方式。由于啟動初期電解槽并未進入正常電解過程，因此必須避免供料過量，防止產生沉淀和保持1～2次的陽極效應系數，但是也要防止陽極效應重復多發(fā)。因此，在灌鋁之前，下料間隔比正常加料間隔延長一倍左右；灌鋁之后下料間隔仍須大于正常下料間隔（例如，為正常下料間隔的1.5倍）；陽極效應發(fā)生后再逐漸縮短加料間隔。

（3）槽電壓管理。啟動初期，電解槽的電壓均由人工調節(jié)。在灌鋁前，電壓需從人工效應后的6～8V逐漸下降到5～6V，一般每隔半小時左右手動調節(jié)一次。在灌鋁后槽電壓需逐步下降到4.3～4.7V（具體值須依據電解槽的熱平衡與工藝條件的設計標準而定），因此，灌鋁后仍需3～5小時一次的手動調整電壓。

（4）槽溫管理。前面已指出，灌鋁前須維持電解槽處于較高的溫度。從灌鋁后到第一次出鋁，槽溫一般從近1000℃下降到970～980℃。由于新啟動槽熱損失大，電解質水平下降快，為了減少熱損失量，灌鋁后必須在陽極上適當加氧化鋁保溫。須注意電解槽表面是否已形成封閉的結殼，除中間下料孔外，其余地方幾乎沒有冒火跑煙之處，若經過兩天兩夜電解槽仍結不上殼，證明啟動溫度過高，必須加快降低電壓。

（5）電解質高度管理。應特別注意其下降速度，到第一次出鋁時電解質高度應在26～30cm，不得低于25cm，若下降太快，必須加強陽極保溫和放慢電壓下降速度，同時添加冰晶石以補充電解質。

（6）清理碳渣。對于焦粒焙燒的電解槽，啟動后還要作電解質清理工作，清除浮游碳渣。在電解槽啟動初期，除了技術條件發(fā)生明顯變化之外，陰極內襯組織也處于較大變化之中，陰極內襯的焙燒仍在繼續(xù)，因此該時期的管理需特別關注與槽壽命相關的因素。前已述及，電解槽焙燒期間槽周扎糊帶處于未焦化狀態(tài)。電解槽啟動時，為了保護邊部，一般要求邊部電解質塊砌筑體不可被全部熔化，使之能緩沖邊部免受強烈熱震。電解槽啟動后，雖然槽溫在不斷降低，但仍處于較高溫度，邊部電解質塊逐漸熔化，尤其在灌鋁前，邊部熔化較快。隨著邊部電解質塊的不斷熔化，扎糊帶溫度逐漸升高而進入焙燒狀態(tài)，碳糊逐漸焦化。為了讓邊部扎糊能正常焦化，要求邊部溫度上升不宜太快。灌鋁后由于槽溫下降較多，邊部熔化減慢，同時液體電解質也開始在邊部不斷凝固，形成可逆過程，更減緩邊部電解質熔化，使邊部升溫較慢，得以使邊部扎糊良好焦化，不致產生裂紋。因此，電解槽啟動初期必須控制好電壓和槽溫，一方面能保持新開槽有足夠的液體電解質量，另一方面又能使邊部扎糊良好焦化，延長電解槽壽命。那種啟動后電解質水平嚴重收縮或短時間內燒紅槽殼鋼板的情況，既不利于電解槽轉入正常生產，也將會使槽邊部內襯受到嚴重破壞，縮短電解槽壽命。

2、500KA鋁電解槽啟動后期管理

電解槽啟動后經過兩天高溫階段，即進入啟動后期，時間長達2～3個月。這期間電解槽緩慢轉向正常運行，雖然技術條件變化不甚激烈，但電解槽的運行卻發(fā)生著質的變化。

一是電解槽的溫度逐漸達到要求；

二是各項技術條件慢慢演變到正常生產的控制范圍；

三是電解槽沿四周逐漸形成一層規(guī)整堅固的槽幫結殼，即所謂槽膛內型。當這些變化完成之后，電解槽建立了穩(wěn)定的熱平衡，即進入了正常運行階段。因此，這期間的管理重點應圍繞著這些“變化”來進行。

為便于管理，有時也把電解槽從啟動到轉入正常生產，分為初期、中期和后期三個時期，主要以槽溫、電解質組成變化和工藝參數的調整到位來判斷。

啟動初期的特點是：電解槽處于自身加熱時期，溫度由高到低從槽膛區(qū)向各方向延伸，各部位的溫度逐漸升高；電解質逐漸變?yōu)樗嵝裕�這是因為此期間有鈉的析出和碳素內襯材料大量吸收NaF所致，此時期要經常添加NaF，以保持規(guī)程要求的電解質分子比。

啟動中期的特點是：電解槽各部分的溫度基本達到，但尚未建立穩(wěn)定的熱平衡；電解質處于內襯吸收NaF和揮發(fā)損失AlF3大致平衡時期，此期間調整電解質僅添加符合規(guī)程要求的冰晶石即可。

啟動后期的特點是：電解槽已建立起穩(wěn)定的熱平衡；電解質由于補充揮發(fā)損失和保持規(guī)程要求的分子比，需要定期添加AlF3；電解槽的各項工藝技術條件均已達到要求。