[发明专利]一种铝电解槽炉底外部保温与节能降耗的方法

说明书

本发明涉及铝电解行业技术装备和节能降耗技术领域，具体涉及一种铝电解槽炉底外部保温与节能降耗的方法。本发明专利的保温材料添加在现有设计、安装和生产的有底电解槽底部外面，按需帮助解决电解槽在形成和维持电解槽炉帮厚度和伸腿长度以及节能降电压过程中炉底变冷问题，使电解质初晶温度等温线可持续维持在阴极炭块下面，实现电解生产过程稳定优化运行而适当降低槽电压，进一步实现节能降耗。

技术领域

本发明涉及铝电解行业技术装备和节能降耗技术领域，具体涉及一种铝电解槽炉底外部保温与节能降耗的方法。

背景技术

铝电解槽在生产过程之中的能量利用率约为50%，如图1所示，大约有一半的能量都以热量形式散发在大气中，不仅造成了大量的能源浪费，而且还造成电解槽周围的环境温度升高，影响着电解槽的热平衡，也是造成铝电解高温作业的重要热量来源之一，节能减排仍然是铝电解今后的核心关键技术研发领域。以现有技术实例示意说明，电解槽底部散热占总散热的7%，约占电解铝能耗的3.5%，相当于大约450kWh/t.Al的吨铝能耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决在现有技术中电解槽槽底外部保温节能的问题，提供了一种铝电解槽炉底外部保温与节能降耗的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种铝电解槽炉底外部保温与节能降耗的方法，包括设置在电解槽壳体底部外侧工字钢下沿上面的陶瓷纤维板等保温材料、在维持能量平衡和保持炉帮厚度与伸腿长度以及优化设计原则基础上，进行降低槽电压，实现节能降耗。

一种铝电解槽炉底外部保温与节能降耗的方法，包括如下步骤：

S1.增设电解槽底外部增设保温材料层，保温材料层为硅酸钙板或陶瓷纤维板；

S2.电解槽炉帮厚度10～20cm、伸腿长度5～18cm和铝电解槽炉底电压降180～390mV；

S3.电解槽上安装测温探头，分别监控铝电解槽底、摇篮架和阴极钢棒处；

S4.逐步稳定降低铝电解槽电压降，保持阴极钢棒温度260～310℃、炉底温度80～230℃、维持电解质初晶温度925～935℃；等温线位于阴极炭块下部。

所述步骤S2中根据铝电解槽不同材质设置铝电解槽炉底电压降，其中全石墨化阴极电压降220～280mV，浇筑全石墨化阴极电压降180～220mV，高石墨质阴极电压降330～390mV。

所述步骤S1中保温材料层铺设在电解槽底部摇篮架的槽底工字钢下沿上部。

所述步骤S1中保温材料层厚度为10～80mm，铺设层数至少为一层。

所述步骤S1中保温材料层与铝电解槽炉底贴合或留有间隙。

所述步骤S4中当保温材料层与铝电解槽炉底留有间隙，槽电压降低18～22mV；当保温材料层与铝电解槽炉底贴合，槽电压降低26～30mV。

所述步骤S4中当保温材料层与铝电解槽炉底留有间隙，将保温材料层封堵槽底工字钢长度方向两侧端头，形成密闭保温空腔，槽电压降低22～26mV。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明专利的保温材料添加在现有设计、安装和生产的有底电解槽底部外面，可以按需帮助解决电解槽在形成和维持电解槽炉帮厚度和伸腿长度以及节能降电压过程中炉底变冷（初晶温度等温线上移）问题，使电解质初晶温度等温线可持续维持在阴极炭块下面，实现电解生产过程稳定优化运行而适当降低槽电压，进一步实现节能降耗。

本发明专利可保持良好的热平衡及电平衡，内部等温线持续合理分布，既保证了电解槽的稳定生产，降低了电耗，又很好的保护了侧部内衬，延长了电解槽槽的寿命。本发明采用槽底部外侧保温性能更佳的保温结构，具有以下优点：