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240kA电解槽强化电流实践
在现有电解槽结构不变或只改变阳极尺寸的前提下,用提高电流的方法来增加铝的产量,是目前铝电解厂家降低成本增加效益的有效办法。适度强化电流生产,已成国内电解铝行业的一种趋势。针对强化电流后的生产,南平铝业(以下简称南铝)组织技术人员对240kA电解槽强化电流后所匹配的工艺运行条件进行了相关的研究与探索。
) H0 e  C( a/ J' R( |) v) U2 电流强化可行性分析
3 \( I, L. w+ A5 m$ H, 电流强化的前提条件6 p1 u3 J0 Q# ]. G) d3 i  i
强化电流前南铝240kA电解槽系列生产情况良好,槽工况正常,整体运行平稳,各项技术经济指标达到国内较好水平,2005年下半年以来电流效率稳定在94% 。240kA电解槽设计上采用窄加工面生产,侧部散热性相对较差。为形成与维持炉帮,现实行高铝水平低过热度生产模式,强化电流前铝水平保持在24—25cm,部分电解槽出现角部伸腿肥大,此时强化电流可在一定程度上消除过长伸腿,规
/ b& g! X, C; t; V5 |9 l范炉膛内型。
  [0 n+ I/ ]* C9 电流强化存在的困难因素
  t. B1 B& D: m" a# u9 w南铝的240kA电解槽型是在贵铝230kA试验槽型的基础上,经过加长阳极,强化电流后形成的一种槽型。阳极尺寸为1 550mm×660mm×550mm, A/cm ,明显高于国内其它槽型的电流密度,各槽型的阳极电流密度对比表见0 |, [2 Y# l7 v: |2 G" c* @
目前国际上电解槽设计和运行都向高阳极电流密度发展, A/cm 。240kA电解槽如按国外同等槽膛尺寸和阳极尺寸的电解槽生产,其电流强度可达到260kA。由于南铝现使用的阳极在抗压强度与抗氧化性
" ]" I0 j3 X( g1 o' ^& I能方面一直较差,加之2003年投产的电解槽相继进入老化期,槽侧部、槽底阴极炭块都存在不同程度的腐蚀、冲蚀、开裂等缺陷。若电流强化幅度过大,必然促使槽破损,影响槽寿命,因此电流强化幅度不能过大。
3 强化电流进程
6 {9 U* Z8 q4 C0 P5 C4 F自2006年10月起,我们开始对电解槽进行电流强化。强化电流过程的中心任务就是摸索实现电流效率、吨铝电耗基本不变的工艺对策。为保证强化过程中电解槽平稳运行,我们用两个月时间以每10天提升1kA的等梯度逐步提升电流。每次提升重点关注槽膛内型的变化,在表观上观察两水平与槽温的稳定程度。在每一阶段微量调整运行的工艺技术条件,以维持原有的槽膛内型及稳定的热平衡不被破坏。如此从2006年10月20日起至2007年1月12日,逐步提升电流至246kA,
4 P+ N' `& `) M; k槽工况仍能保持正常。" H* [" p; r' I
4 强化过程技术条件的变化与调整
  X+ P+ G  d) p+ 阳极电流密度的影响4 W" M6 F. E' W) ?' r, f) n
电流提高,阳极电流密度逐步增大,最好的辅助手段就是增大阳极面积。由于240kA电解槽加工面本身偏窄只有280mm,阳极中缝只有180mm,打击锤头虽只有d;O5m