PDF《ICS 71.100.10》

400kA 铝电解槽技术规范 Technical specification of 400kA aluminumelectrolytic cell (征求意见稿) ICS 71.

100.10 Q

52 团体标准 T/HNNMIA 2―2019 2019-**-**发布 2019-**-**实施 河南省有色金属行业协会 发布 T/HNNMIA 2―2019 I 前言本标准按照GB/T 1.1-

2009、GB/T1.1及Q/YDJT-GL-03.02.2017给出的规则起草. 本标准由伊电控股集团有限公司提出. 本标准由河南有色金属行业协会归口. 本标准起草单位:伊电控股集团有限公司、河南省铝电解工程技术研究中心、陕县恒康铝业有限公 司、河南中孚实业股份有限公司、万基控股集团有限公司. 本标准主要起草人:陈世昌、谷万铎、王世明、张洪涛、王瑞奇、钱宇、王建信、朱光、马志华、 范太坤、张伟川、郭信海、温铁军、崔永亮、王占欣、侯飞瑞、王智辉. 本标准为首次发布. T/HNNMIA 2―2019

1 400kA 铝电解槽技术规范

1 范围 本标准规定了 400kA 铝电解槽焙烧启动、工艺参数调整、工艺操作、工艺参数测量、病槽处理和 停槽判定等的操作要求和技术条件控制要求. 本标准适用于国内 400kA 铝电解槽系列.

2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的. 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件. 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件. GB/T

24487 氧化铝 YS/T

285 铝电解用预焙阳极 GB/T

4291 冰晶石 GB/T

4292 氟化铝 GB/T

17397 铝电解生产防尘防毒技术规程 GB/T

27804 氟化钙 GB/T22666 氟化锂 GB

50850 铝电解厂工艺设计规范 YS/T

65 铝电解用阴极糊 YS/T

287 铝电解用半石墨质阴极炭块 GB/T210.1 工业碳酸钠及其试验方法 第1部分:工业碳酸钠 YS/T

517 氟化钠 YS/T

623 铝电解用高石墨质阴极炭块 YS/T

699 铝电解用石墨化阴极炭块 YS/T

737 铝电解槽系列不停电停开槽装置 YS/T

784 铝电解槽技术参数测量方法 YS/T

5230 铝电解用普通阴极炭块

3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件,引用《500KA 铝电解槽技术规范》 . 3.1 铝电解质 aluminum electrolyte 铝电解时溶解氧化铝并把氧化铝电解还原为金属铝的反应介质. 3.2 初晶温度 liquidus temperature 熔盐以一定的温度降温冷却时,熔体中出现第一粒固相晶粒时的温度. 3.3 分子比 molecular ratio 电解质中 NaF 与AlF3 的摩尔数之比. 3.4

2 T/HNNMIA2―2019 铝水平 aluminum level 铝电解槽中铝液的测试高度. 3.5 电解质水平 electrolyte level 铝电解槽中电解质的测试高度. 3.6 电解温度 electrolyte temperature 正常生产铝电解槽中电解质的检测温度. 3.7 设定电压 setpoint voltage 铝电解槽控制系统中人为设定的参考电压.

4 焙烧启动 4.1 焦粒焙烧 4.1.1 焙烧启动流程 400kA 铝电解槽焦粒焙烧及湿法启动流程见图 1. 原材料准备 母线检查 上部结构检查 工器具准备 绝缘检查 内衬、槽控箱检查 正常 电解槽阳极提升机构空载、负荷试车 正常 不正常重新处理 不正常重新处理 铺焦挂极 装炉 安装分流器、软连接 通电 检测阴极、阳极、分流器、立柱母线电流分布 调整连接器、阳极,吹风降温 紧固小盒卡具,拆除软连接 启动 灌铝 启动后期管理 T/HNNMIA 2―2019

3 图1400kA 铝电解槽焙烧启动流程 4.1.2 焙烧启动用物料 4.1.2.1 物料用量 400kA 铝电解槽焙烧启动物料用量见表 1. 表1400kA 铝电解槽焙烧启动物料用量 原料名称 铺焦、装炉 焙烧 启动 合计 焦粒(t) 0.8~1.0 0.8~1.0 石墨碎(t) 0~0.4 0~0.4 破碎电解质块(t) 15~18 15~18 高分子比冰晶石(t) 4~6 4~6 阳极(组)

24 24 碳酸钠(t) 0.5~1 1~3 2~3.5 液体铝(t) 16-26 16~26 液体电解质(t) 14~20 14~20 阳极覆盖料(氧化铝/面壳料) (t) 12~14 12~14 注1:表中各用量考虑了启动后期、生产初期所需要添加的物料量. 4.1.2.2 物料标准 焙烧前应准备充分且质量合格的物料,并根据物料具体情况配比其它物料. 4.1.2.2.1 阳极组 垂直、磷铁浇铸合格、阳极底掌平整无杂物、爆炸焊口无开裂. 4.1.2.2.2 焦粒 粒度 1mm~3mm,分布均匀,无异物.如用焦粒与石墨碎混合物,其混合比例为 5:2. 4.1.2.2.3 高分子比冰晶石 1) 分子比 2.8~3.0. 2) 如采用低分子比冰晶石,需增加碳酸钠或氟化钠用量. 3) 启动过程中添加的冰晶石也可用电解质块代替,若电解质块分子比较低,则需增加碳酸钠或氟 化钠用量. 4.1.3 焙烧启动用工器具 焙烧启动所需工器具包括但不限于以下几种 压缩空气分配器、?

18 mm 铺焦粒框架、报纸、钢钎、手持测温仪、埋设热电偶套管及热电偶、

4 T/HNNMIA2―2019 红外测温仪、倾倒电解质的溜槽、电解质取样夹、 软连接、一二级分流器、 刮尺、 绝缘插板、8mm 厚中缝盖板一套等. 4.1.4 电解槽检查 4.1.4.1 槽外观 炉膛及槽周围的灰尘杂物彻底清理干净,槽壳及槽上部无杂物,各运转机构灵活、到位,电解槽周 围、槽下地坪干净无杂物,各部件连接紧固. 4.1.4.2 炉膛尺寸 炉底水平高度正负误差绝对值不大于3mm, 炉膛纵向尺寸和横向尺寸正负误差绝对值不大于3mm, 人造伸腿及阴极炭块间缝无缺陷. 4.1.4.3 母线安装 检查确认通道短路母线连接、 短路口拆卸及安装情况, 保证阳极水平母线水平无倾斜, 压接面光洁, 焊接无夹渣、气孔等. 4.1.4.4 供风系统 4.1.4.4.1 检查并确认供风系统通畅、无漏风现象,各处开关安装牢固、齐全;

4.1.4.4.2 检查槽上部气动管网,合格后待打壳锤头固定、下料器钟罩阀关闭并固定后,切断槽上气动 管网气源,防止启动时温度高导致供气软管爆裂;

4.1.4.4.3 检查排烟管风量转换阀,并关闭. 4.1.4.5 供料系统 检查并确认槽上部溜槽供料正常,料箱密封良好,打料过程无漏料. 4.1.4.6 绝缘部分 要求电解槽上部结构各部件间及上部结构与阴极装置间、 单台电解槽槽体对地面及基础的各绝缘部 位的绝缘电阻值不低于设计值. 4.1.4.7 槽控机 检查槽控机联机动作及效应灯情况,确认控制面板功能、预警功能、状态功能、手动功能等动作执 行及指示灯显示正确. 4.1.4.8 打壳下料系统 检查并确认打壳锤头动作正常, 上升或下降无过慢和碰撞现象, 测量并确认定容器下料量符合设计 T/HNNMIA 2―2019

5 要求.合格后打壳锤头升至最高并固定,防止锤头下落;

下料器钟罩阀关闭并固定,防止下料. 4.1.4.9 阳极升降机构 在水平大母线上挂满阳极进行负重升降试验, 操作升降按钮使水平母线往返三个满行程同时测量电 机温度无异常;

确保升降过程中无振动和噪音,传动轴无摆动,母线焊口无炸裂现象. 4.1.5 铺焦挂极 4.1.5.1 调整水平母线至下限位 5cm 处,切断提升机电源.槽控机调整至手动状态,贴上封条. 4.1.5.2 将一台槽所用全部焦粒用筛选成 1mm~3mm 后混合均匀,并对其比电阻进行检测,检测的比 电阻 380Ω ~400Ω 时方能进行铺焦;

4.1.5.3 根据槽膛中心线确定整个阳极的边线,放置焦粒铺设框;

4.1.5.4 自烟道端向出铝端进行铺设,将焦粒框平整地放在阳极正投影区域,焦粒表面须铺设平整,每 组阳极铺设焦粒和挂阳极工作须同步进行,焦粒平均厚度为 18mm;

4.1.5.5 用压缩空气吹干净阳极底掌后,开始挂装阳极,让阳极缓慢下降,垂直落到焦粒表面.将放好 的阳极重新吊起,检查焦粒层表面,在无压痕部位撒适量焦粒找平,下降阳极垂直落到焦粒层上.阳极 必须压实焦粒,阳极底掌与焦粒的接触面积应大于 95%.安装时保证阳极导杆与大母线之间间隙为 1mm~3mm,两侧面不能与吊耳相接触;

4.1.5.6 挂完一块阳极后清除阳极底掌外焦粒. 在导杆靠近出铝端一侧沿水平母线下沿处画线, 标定阳 极的初始位置;

4.1.5.7 按电解槽焙烧启动日志的要求做好记录. 4.1.6 装炉 4.1.6.1 预埋测温套管 在电解槽出铝、烟道端及 A、B 面预埋

8 根测温套管测量焙烧温度,套管斜放大面,不可与阳极 炭块和槽壳接触;

将测温管上端堵好以防物料堵塞, 启动前钢管须全部取出. 预埋测温套管位置见图 2. 图2双阳极电解槽测温套管安装位置图

6 T/HNNMIA2―2019 图3单阳极电解槽测温套管安装位置图 4.1.6.2 封堵缝隙 用电解质块或冰晶石将电解槽中缝封住 25cm,中缝上面用钢板覆盖,立缝、极间缝用废报纸挡住, 出铝口、烟道端中缝用石棉板挡住. 4.1.6.3 装填物料 出铝端、烟道端中缝用电解质块砌好通道,用钢板(或石棉板)覆盖好.在槽膛四周 人造伸腿 表面人工砌筑堰墙,阳极根部处均匀装入高 300mm,宽180mm 的破碎电解质块,堰墙不要与阳极碳块接 触,确保温度均匀,热流通良好;

在上面均匀装入 0.5t 碳酸钠,再将高分子比冰晶石均匀覆盖在阳极 表面和槽膛四周,........