铝电解槽的启动方法技术

本发明专利技术公开了一种铝电解槽的启动方法，涉及铝电解技术领域。其中方法包括：在铝电解槽进入启动阶段之前，断开该电解槽与系列电源的连接，并将该铝电解槽与独立交流电源进行连接；按照铝电解槽的启动工艺，调整独立交流电源的电压、电流以及电流分布，以使铝电解槽达到启动工艺要求的温度值；在铝电解槽灌入铝液完成启动后，关闭独立交流电源；断开独立交流电源与铝电解槽的连接，恢复铝电解槽与系列电源的连接，以使铝电解槽转入到正常工作状态。上述方法使铝电解槽的启动过程易控，提高了启动过程中电解槽温度的控制精度，降低了操作难度及劳动强度，同时避免了电解槽阴极碳质材料的膨胀破损及化学侵蚀，有效的延长了电解槽的槽寿命。槽寿命。槽寿命。

【技术实现步骤摘要】
铝电解槽的启动方法


[0001]本专利技术涉及铝电解
，尤其是涉及一种铝电解槽的启动方法。

技术介绍

[0002]槽寿命是铝电解槽的重要经济指标之一，我国大中型的铝电解槽与国外先进国家同类型的铝电解槽相比，其寿命相对较短，其中，铝电解槽的焙烧启动工艺会直接影响到电解槽的槽寿命，如果焙烧启动的效果不好，容易导致电解槽阴极的早期破损，铝电解槽的早期破损特征包括阴极电压逐渐升高、阴极隆起、阴极孔洞、铝液含铁量增高等，破损部位包括电解槽侧面及底部。引起电解槽早期破损的原因除操作工艺或方式不当外，也与电解槽焙烧启动过程的恶劣工况有关。
[0003]当前铝电解槽逐渐大型化，电解质体系也较为复杂，这对铝电解的现场操作和工艺管控均带来了一定难度，尤其在电解槽的启动过程中，铝电解槽的温度控制难度逐步加大，进而对启动期阴极的膨胀、糊料的焦化，甚至对槽寿命都会产生较大的影响。
[0004]目前国内大型预焙铝电解槽的焙烧启动方法主要有三种：铝液焙烧启动法、煅后焦粒焙烧启动法和燃料焙烧启动法。三种启动方法各有优缺点，这其中，煅后焦粒焙烧启动法技术比较成熟，且相对较为经济，是目前应用最广的一种焙烧启动方法。但无论采用何种方法，焙烧启动过程都需采用系列电解槽的电解电源为工作电源，启动槽电压则依赖于电解质成分及极距调整，调节手段单一，滞后明显，启动槽温度控制极为困难；此外，因系列电源为直流电源，通电期间阴极不可避免有金属钠、铝等产物生成，电解槽启动初期的高温、高分子比又为钠、铝的加速析出及对阴极碳质材料的侵蚀创造了条件。阴极产物钠、铝等会与阴极碳质材料或电解质相互作用，从而引起体积膨胀，造成电解槽产生形变或破损；阴极产物铝还会与碳质材料反应生成碳化铝，造成阴极的侵蚀。
[0005]因此，在复杂电解质体系下，如何使大型铝电解槽的焙烧启动过程温度可控，保证糊料焦化质量，减少启动过程对阴极的侵蚀，提高槽寿命成为铝电解生产企业急需解决的一个重要问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提供了一种铝电解槽的启动方法，主要目的在于解决大型铝电解槽的焙烧启动过程中温度控制困难，阴极会受到侵蚀，以至于影响到槽寿命的技术问题。
[0007]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种铝电解槽的启动方法，该方法包括：
[0008]在铝电解槽进入启动阶段之前，断开所述铝电解槽与系列电源的连接，并将所述铝电解槽与独立交流电源进行连接；
[0009]按照铝电解槽的启动工艺，调整所述独立交流电源的电压、电流以及电流分布，以使所述铝电解槽达到启动工艺要求的温度值；
[0010]在所述铝电解槽灌入铝液完成启动后，关闭所述独立交流电源；
[0011]断开所述独立交流电源与所述铝电解槽的连接，恢复所述铝电解槽与所述系列电
源的连接，以使所述铝电解槽转入到正常工作状态。
[0012]可选的，断开铝电解槽与系列电源的连接，并将所述铝电解槽与独立交流电源进行连接，包括：断开铝电解槽的阳极母线与立柱母线的连接，并将所述铝电解槽的阴极汇流母线与上级电解槽阴极汇流母线短路；将独立交流电源两端分别连接在所述铝电解槽的阴极汇流母线和阳极母线或立柱母线上。
[0013]可选的，独立交流电源的电流频率为50Hz～20000Hz，独立交流电源的电压值为0～50V，独立交流电源的电流值为系列电源电流值的20％～150％。
[0014]可选的，铝电解槽的启动方法具体应用于电解质投放到铝电解槽之前，至铝液灌入到铝电解槽之后的阶段。
[0015]可选的，铝电解槽的启动方法还可应用于铝电解槽的焦粒焙烧阶段。
[0016]本专利技术提供的一种铝电解槽的启动方法，首先在铝电解槽进入启动阶段之前，断开铝电解槽与系列电源的连接，并将铝电解槽与独立交流电源进行连接，然后按照铝电解槽的启动工艺，调整独立交流电源的电压、电流以及电流分布，以使铝电解槽达到启动工艺要求的温度值，继而在铝电解槽灌入铝液完成启动后，关闭独立交流电源，最后断开独立交流电源与铝电解槽的连接，恢复铝电解槽与系列电源的连接，以使铝电解槽转入正常工作状态。上述方法通过在铝电解槽的启动过程中将系列电源切换为独立的电源，使铝电解槽的启动过程易控，提高了启动过程中电解槽温度的控制精度，降低了操作难度及劳动强度；同时，上述方法通过采用交流电源启动铝电解槽，有效避免钠、铝等金属产物的析出，从而避免了电解槽阴极碳质材料的膨胀破损及化学侵蚀，减轻了启动过程对阴极尤其内衬材料的损害，有效的延长了电解槽的槽寿命。
[0017]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特列举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1示出了本专利技术实施例提供的一种铝电解槽的启动方法的流程示意图；
[0020]图2示出了本专利技术实施例提供的一种铝电解槽的电气连接示意图。
具体实施方式
[0021]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]在实施例中，如图1所示，提供了一种铝电解槽的启动方法，以该方法应用于铝电解槽为例进行说明，包括以下步骤：
[0023]101、在铝电解槽进入启动阶段之前，断开铝电解槽与系列电源的连接，并将铝电解槽与独立交流电源进行连接。
[0024]102、按照铝电解槽的启动工艺，调整独立交流电源的电压、电流以及电流分布，以使铝电解槽达到启动工艺要求的温度值。
[0025]103、在铝电解槽灌入铝液完成启动后，关闭独立交流电源。
[0026]104、断开独立交流电源与铝电解槽的连接，恢复铝电解槽与系列电源的连接，以使铝电解槽转入到正常工作状态。
[0027]具体的，一般来说，每个铝电解槽运行所需的电压约为4V，但是，在工业环境下，通常需要多个铝电解槽同时启动或同时运行，如果每个电解槽独立使用一个电源，那么就会使得电源整流效率较低。所以在这种情况下，可以采用如图2所示的方法将多个铝电解槽串联在一起，共用一个电源，这个电源称为系列电源，系列电源通常采用110KV以上的工业交流供电，然后经过降压整流的方式将获得串联的多个电解槽所需的直流电。举例来说，假设在一个工业环境下，将208个铝电解槽串联在一起，且每个铝电解槽运行所需的直流电压约为4V，那么系列电源的直流电压值就需要达到832V左右，这时就可以将110KV以上的工业交流电通过降压整流的方式获得该直流电，为整个系列电解槽供电。
[0028]但是，上述铝电解槽串联的连接方式更适用于电解槽的正常运行状态，而在铝电解槽的焙烧启动阶段，各个阶段铝电解槽所需的电压会有不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽的启动方法，其特征在于，所述方法包括：在铝电解槽进入启动阶段之前，断开所述铝电解槽与系列电源的连接，并将所述铝电解槽与独立交流电源进行连接；按照铝电解槽的启动工艺，调整所述独立交流电源的电压、电流以及电流分布，以使所述铝电解槽达到启动工艺要求的温度值；在所述铝电解槽灌入铝液完成启动后，关闭所述独立交流电源；断开所述独立交流电源与所述铝电解槽的连接，恢复所述铝电解槽与所述系列电源的连接，以使所述铝电解槽转入到正常工作状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述断开铝电解槽与系列电源的连接，并将所述铝电解槽与独立交流电源进行连接，包括：断开铝电解槽的阳极母线与立柱母...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌川，李全林，胡宏武，韩庆，陈建设，刘奎仁，
申请(专利权)人：山东宏桥新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：