[发明专利]铝电解槽区域热平衡调整方法

说明书

本发明公开了一种铝电解槽区域热平衡调整方法，涉及预培铝电解槽电解铝生产技术领域，主要目的是优化电解槽整体热平衡工艺技术条件。本发明的主要技术方案为：铝电解槽区域热平衡调整方法，包括：步骤一，将多个区域做如下划分：位于电解槽中心的区域为中心区域，位于电解槽两端的区域为端部区域，位于端部区域和中心区域之间的区域为过渡区域；步骤二，旋转中心区域所对应的丝杆，以调整中心区域所对应的气缸体的高度至第一位置；步骤二，旋转端部区域所对应的丝杆，以调整端部区域所对应的气缸体的高度至第二位置；步骤三，旋转过渡区域所对应的丝杆，以调整过渡区域所对应的气缸体的高度至第三位置。

技术领域

本发明涉及预培铝电解槽电解铝生产技术领域，尤其涉及一种铝电解槽区域热平衡调整方法。

背景技术

电解铝的生产过程是一个将氧化铝作为原料，在电解槽熔池炉膛的电解质熔液层内，经过热电化学反应，生成金属铝液的过程。从热电化学反应工艺角度看，温度场平衡、物流场平衡、电能量平衡、磁流场稳定，都要达到最佳的匹配状态，才能获得最理想生产工艺结果。

目前，在电解铝产业，400KA容量以上的大型铝电解槽，已成为电解铝行业生产的主力槽型。大型铝电解槽与普通铝电解槽相比，具有单台槽产铝量高，基本建设投资少，吨铝生产人工成本低等优点。但是大型铝电解槽普遍存在着电流效率低于普通铝电解槽，设备故障维修率高，铝电解槽平均使用寿命相对较短等缺点。

现通用的大型预焙铝电解槽在主体结构、生产工艺和技术条件配置上，与普通铝电解槽基本相同，只是将铝电解槽原炉膛结构，沿长度方向进行了扩展。既通过增加阴极炭块的数量，延长阴极炉膛的长度，扩展阴极表面积来实现的。

如果将铝电解槽阴极炉膛，按一个长宽比(约1:1)，作为一个热电化学反应区域单位计算，其普通240kA容量的铝电解槽大约有2至3个热电化学反应区域，而400KA以上的大型铝电解槽，则有5至6个热电化学反应区域。(如附图1、附图2所示)为了满足电解需要，大型铝电解槽的氧化铝加料点的数量，既由打壳锤头在覆盖料壳层上，所构造的下料口散热通道的数量，也对应随之增加。

由打壳锤头在打壳气缸驱动下，在覆盖料壳面上，所构造的下料口散热通道，不仅是电解铝生产原料氧化铝的加料通道，而且还是铝电解槽熔池内，电解烟气和热能量，向电解槽外溢出的排放通道。在电解生产过程中，为了保证铝电解槽热平衡工艺技术条件，其中有尽40％左右的热排放量，经过该下料口散热通道，直接溢出排放出来。铝电解槽上的这个下料口散热通道，是铝电解槽的咽喉部位，在电解铝生产过程中，该下料口散热通道是否的畅通，不仅影响着铝电解槽的物料平衡的稳定性，而且直接敏感影响着铝电解槽热平衡的稳定性。

而现有的电解铝生产工艺，其下料口散热通道的构造建设，多只注重氧化铝加料功能的实现，对调整铝电解槽热平衡的功能却多轻视不见，造成这种现象的主要原因是，由于打壳锤头产生粘结电解质液形成锤头长包，使得打壳锤头无法按设定技术要求，构造出规矩有型，确保畅通的下料口散热通道所致。

特别是400KA以上的大型铝电解槽，一般都有6个以上的下料口散热通道，其形状构造大小、是否畅通，基本都处在无序非受控状态。铝电解槽不同区域位置的下料口散热通道，会经常发生随机堵塞，或开放直径过大的问题。

铝电解槽下料口散热通道，这种局域性的随机堵塞、闭合现象的发生，不仅会影响铝电解槽局部区域位置热平衡体系结构的稳定性，而且会影响铝电解槽整体热平衡系统结构的稳定性和均衡性。

铝电解槽在电解过程中，铝电解槽由于这种下料口散热通道构造不受控，其致使铝电解槽热平衡的均衡性和稳定性受到干扰破坏的现象，不仅会干扰破坏铝电解槽整体的物料平衡状况，电流均衡分布状况、磁流场流的稳定稳定性。而且还会影响到铝电解槽炉膛体结构的建设，既铝电解槽侧部炉帮结构的建设，铝电解槽的侧部炉帮，会在电解质、铝液变载热流(热震)的干扰冲击下，发生随机的厚度变化。会引起铝电解槽阴极熔池炉膛的热平衡体系结构稳定性的变化，极易造成铝电解槽炉膛体，侧部炉帮结构损坏变形，危及铝电解槽的安全生产。