延长铝电解槽寿命方法研究

论文摘要

铝电解槽是工业炼铝的主要设备,延长电解槽的使用寿命,一直是广大铝工作者关注的重要课题。延长电解槽使用时间,减少槽大修费用,降低吨铝成本,节约能源是大家共同的愿望。本课题结合山西关铝的实际情况,进行了延长铝电解槽寿命方法的研究,主要内容及结果如下: 1 阴极炭块采用硼化钛涂层,改善铝液对阴极的润湿性,焙烧阴极温度分布均匀,阴极表面温度梯度小。洁净炉底,减少了沉淀的生成,降低炉底压降。减少电解槽早期破损的机率,延长阴极炭块的使用寿命。 2 对由于电解槽热平衡不佳引起的侧部破损槽,采用侧部炭块重塑法,重塑侧部炭块,平均延长侧部炭块的使用寿命252天左右。提高了电解槽寿命,减少大修槽费用及焙烧启动费用,减少了电解槽停槽大修期间母线电流的空耗。减轻了工人的劳动强度,改善了工人的工作环境。 3 燃油焙烧在75KA预焙槽上的试验,可改善阴极电流分布和升温速度,减小热应力的产生,改善焙烧质量。 4 加强侧部散热,优化电解槽内衬结构,用干式防渗料替代耐火砖和氧化铝粉,用氮化硅结合碳化硅代替普通侧部炭块,保护槽侧部不受侵蚀,同时在不改变槽壳的情况下增加产量,延长槽寿命。 5 优化电解槽生产技术指标,保持平稳生产,稳定槽况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 本课题研究的内容
• 1.3 本课题研究的目的
• 第二章 文献综述
• 2.1 我国电解铝工业的现状及发展
• 2.1.1 我国电解铝工业的发展历史
• 2.1.2 我国电解铝工业的现状
• 2.1.3 当前电解铝工业发展的突出问题
• 2.2 铝电解槽的生产与阴极破损
• 2.2.1 铝电解槽的生产原理
• 2.2.2 电解槽的破损现象和机理
• 2.3 影响电解槽阴极破损的因素
• 2.3.1 电解槽的物理场设计对电解槽的影响
• 2.3.2 电解槽筑炉材料对电解槽阴极早期破损的影响
• 2.3.3 电解槽内衬筑炉施工对电解槽阴极早期破损的影响
• 2.3.4 焙烧启动方法对电解槽阴极早期破损的影响
• 2.3.5 电解槽的日常操作对阴极早期破损的影响
• 2.4 延长电解槽阴极寿命的方法
• 2.4.1 优化电解槽的磁场设计
• 2.4.2 选用优质的内衬材料及富有经验的筑炉施工单位
• 2.4.3 先进的筑炉工艺
• 2.4.4 运用先进的电解槽焙烧启动方法
• 2.4.5 电解槽保持适宜的技术条件，优化日常生产管理
• 第三章 延长电解槽寿命的方法研究
• 3.1 延长电解槽寿命的意义
• 3.2 延长电解槽寿命的方法
• 3.2.1 阴极炭块采用常温固化TIB2涂层
• 3.2.2 采用燃油焙烧
• 3.2.3 侧部炭块重塑法
• 3.2.4 优化电解槽内衬设计
• 3.2.5 优化电解槽生产指标
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 TIB2阴极涂层
• 4.1.1 阴极表面温度
• 4.1.2 启动初期试验槽分子比的变化
• 4.1.3 硼化钛阴极涂层的寿命
• 4.1.4 炉底压降
• 4.1.5 电压波动
• 4.2 燃油焙烧
• 4.2.1 升温曲线
• 4.2.2 电解槽阴、阳极氧化轻微
• 4.2.3 启动顺利
• 4.2.4 启动后各项指标更为合理
• 4.3 侧部炭块重塑法
• 4.3.1 炉帮厚度的对比
• 4.3.2 修补前后相关参数的对比
• 4.3.3 修补前后电解槽的运行情况
• 4.3.4 经济效益分析
• 4.3.5 社会效益分析
• 4.4 新型内衬材料的应用
• 4.4.1 防渗料的应用
• 3N₄结合SiC砖的应用'>4.4.2 Si₃N₄结合SiC砖的应用
• 4.5 优化电解槽技术条件
• 4.5.1 槽温的控制
• 4.5.2 电解质水平及铝水平控制
• 4.5.3 分子比和电解质成份的调节
• 4.5.4 电压和效应的控制
• 4.5.5 日常操作质量的控制
• 4.6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果