一种铝电解槽启动前电加热焙烧装置及焙烧方法

摘要

本发明公开了启动前电加热焙烧装置，它包括铝电解槽内的电解槽阴极炭块或异型阴极炭块(1)，在铝电解槽的阴极炭块(1)上铺设有电加热装置(2)，在电加热装置(2)下铺设有硅酸铝纤维板(3)，在铝电解槽阴极的侧部碳氮化硅块上设支架(4)，在支架(4)上铺设有保温板(5)。本发明通过在铝电解槽的阴极炭块上铺设电加热装置，电加热装置优选履带式电加热装置，这样就可同时对电解槽阴极、阴极凸台和周围糊整体加热，且加热温度比较均匀，提高了阴极焙烧效果。

权利要求

1.一种铝电解槽启动前电加热焙烧装置，它包括铝电解槽内的异型阴极或非异型阴极炭块(1)，其特征在于：在铝电解槽的阴极炭块(1)上铺设有电加热装置(2)；在电加热装置(2)下铺设有硅酸铝纤维板(3)；在铝电解槽阴极的侧部碳氮化硅块上设支架(4)，在支架(4)上铺设有保温板(5)；在保温板(5)上插有保护性气体注入管(6)；在阴极炭块(1)上设有温度监测装置(7)。

2.根据权利要求1所述的铝电解槽启动前电加热焙烧装置，其特征在于：在支架(4)与保温板(5)封闭的空间内通有保护性气体。

3.根据权利要求1所述的铝电解槽启动前电加热焙烧装置，其特征在于：所述的电加热装置(2)为电阻式电加热装置。

4.根据权利要求1所述的铝电解槽启动前电加热焙烧装置，其特征在于：所述的保温板(5)为硅酸铝纤维板。

5.根据权利要求1所述的铝电解槽启动前电加热焙烧装置，其特征在于：所用的保护性气体为氩气或二氧化碳。

6.如权利要求1至5任一项所述的铝电解槽启动前电加热焙烧方法，其特征在于：先用电加热装置(2)对电解槽阴极炭块(1)进行加热待焙烧温度达到90～110℃时，开始以

20～30L/min的流量从4～6个保护性气体注入管(6)注入保护性气体，注入150～200min后，将保护性气体的流量调整为1～2L/min，直到整个电加热焙烧过程结束再停止供气；焙烧所用的总时间为72～96小时。

说明书

一种铝电解槽启动前电加热焙烧装置及焙烧方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铝电解槽启动前电加热焙烧装置及焙烧方法，属于铝电解槽技术领域。

背景技术

[0002] 现有对电解槽启动前阴极的焙烧方法是采用混合料焙烧法，通过利用电解槽自身的电解电流对阴极炭块进行加热焙烧，这种焙烧方式是普通表面平整的阴极常用的方式。但随着铝电解槽工艺技术的优化与发展，异型阴极炭块已经是制作铝电解槽阴极的优选替代品，这样如果继续使用现有的阴极炭块焙烧方法，就存在异型阴极炭块与阳极炭块接触面少，受热不均匀，焙烧时间长、易氧化、效果差等问题。现有的混合料焙烧法也同样存在一定程度的受热不均匀的缺点。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是，提供一种适合电解槽阴极炭块焙烧、且焙烧效果好的铝电解槽启动前电加热焙烧装置及焙烧方法，可以克服现有技术的不足。

[0004] 本发明的技术方案；焙烧装置它包括铝电解槽内的异型阴极炭块或普通阴极炭块，在铝电解槽的阴极炭块上铺设有电加热装置。

[0005] 在电加热装置下铺设有硅酸铝纤维板。

[0006] 在铝电解槽阴极的侧部碳氮化硅块上设支架，在支架上铺设有保温板。

[0007] 在支架与保温板封闭的空间内通有保护性气体。

[0008] 所述的电加热装置为电阻式加热装置。

[0009] 所述的保温板为硅酸铝纤维板。

[0010] 在保温板上插有保护性气体注入管。

[0011] 所用的保护性气体为氩气或二氧化碳。

[0012] 在电解槽阴极炭块上设有温度监测装置。

[0013] 焙烧方法是先用电加热装置对电解槽阴极炭块进行加热待焙烧温度达到90～110℃时，开始以20～30L/min的流量从4～6个惰性保护气体注入管注入惰性保护气体，注入150～200min后，将惰性保护气体的流量调整为1～2L/min，直到整个电加热焙烧过程结束再停止供气；焙烧所用的总时间为72～96小时，焙烧最高温度为550～850℃，根据电加热装置的功率而定。

[0014] 与现有技术比较，本发明通过在铝电解槽的阴极炭块上铺设电加热装置，电加热装置优选电阻式电解热装置，如履带式电加热装置，这样就可同时对电解槽阴极、阴极凸台和周围糊、人造伸腿整体加热，且加热温度比较均匀，提高了阴极焙烧效果。在电加热装置下铺设有硅酸铝纤维板，硅酸铝纤维板比电加热装置宽，这样可提高受热面积，使受热更加均匀，同时避免局部温度过高；在铝电解槽阴极的侧部碳氮化硅块上设支架，在支架上铺设有保温板，保温板采用硅酸铝纤维板，这样可减少热量散发，加快温度提升速度。在支架与保温板封闭的空间内通有保护性气体，这样可以防止阴极炭块氧化，所用的保护性气体为氩气或二氧化碳，氩气或二氧化碳的密度均比空气大，这样在注入过程中就可排除氧气，起到炭块防氧化保护作用；在保温板上插有保护性气体注入管，这样方便保护性气体的送入；在电解槽阴极炭块上设温度监测装置，这样便于掌握升温速率、保温时间和控制焙烧过程。
焙烧方法中的温度、时间、惰性保护气体的通气量的大小均是申请人大量试验、测试后所得，在此时间、温度、流量的范围内能更好的满足焙烧，提高焙烧效果。同时本发明还具有结构、操作简单，成本低等优越性。

附图说明

[0015] 图1为本发明的结构示意图；

[0016] 图2为图1的A-A视图。

具体实施方式

[0017] 实施例：如图1和图2所示，将铝电解槽扎固施工完成后，安装铝电解槽上部机构，并对上部机构进行试车验收。在电解槽阴极炭块1上铺设安装电加热装置2，电加热装置2优选电阻式电解热装置，如履带式电加热装置，本例在电解槽阴极炭块1上安装履带式电加热装置24条，每条功率为15kW，铺设前在电解槽阴极炭块1上安装8个温度监测装置7对温度测量和控制。在铺设履带式电加热装置前在每条履带式电加热装置下面平铺3200×300×25mm的硅酸铝纤维板3。放置好电加热装置2和硅酸铝纤维板3后，在铝电解槽阴极的侧部碳氮化硅块上放置用槽钢制做的支架4，在支架4上铺保温板5，保温板5优选硅酸铝纤维板，在铺设时用25mm厚的硅酸铝纤维板将支架4全部铺满，并使缝隙最小。
铺设完成后，仔细检查电加热装置2的绝缘，确保无短路或接地后送电。升温速率控制曲线可以参考碳粉颗粒焙烧的升温曲线进行电加热升温速率控制。为防止焙烧过程中阴极炭块
1氧化，在支架4与保温板5封闭的空间内通有保护性气体，通保护性气体的方法是在保温板5上插入保护性气体注入管6，所用的保护性气体优选氩气或二氧化碳。具体对阴极炭块进行焙烧的方法是先用电加热装置2对阴极炭块1进行加热焙烧，待温度达到90～110℃时，开始以20～30L/min的流量从4～6个惰性保护气体注入管6注入惰性保护气体，注入150～200min后(按计算注满后)，将惰性保护气体的流量调整为1～2L/min，直到整个电加热焙烧过程结束再停止供气；焙烧所用的总时间为72～96小时；在焙烧时达到目标温度后，需保温24小时以上。待电解槽阴极炭块1焙烧完成后，快速拆出电加热装置2、硅酸铝纤维板3、支架4、保温板5和温度监测装置7，快速挂阳极，从拆出阴极焙烧装置到挂阳极时间争取控制在2.5小时内；调整阳极到合适位置后，用燃油火焰加热器(煤油喷灯)在出铝端和烟道端进行火焰加热，加热时间2小时就可完成整个铝电解槽的焙烧。