３焦粒、炭块混合装炉及大分流技术 焙烧方案实践
在综合分析各种装炉、焙烧启动方案的基础上，某铝厂最终使用了“焦粒结合碎炭块”装炉方案，并采用了“大分流、微调整、均恒温”技术，在４００ｋＡ异型阴极结构电解槽启动工作付诸实施，并取得成功。技术控制要点如下。３．１铺炉、挂极工作
首先，在低块上面均匀铺设２０ｍｍ厚的２～４ｍｍ煅后焦（规格下同）；其次，中间铺设８０ｍｍ厚 万方数据 ２０～４０
ｍｍ的阳极碎块，用工具将其敲打、振实后与
高块上表面一平，该层铺设后应形成一个以高炭块表面为主的新炉底。然后，在新炉底上按照普通槽焦粒铺设方法继续铺一层２０ｍｍ厚焦粒。三层的
铺设长度与高块高起部位一致。铺设完毕后的示意图如图３所示。 ２～４
ｍｍ细焦粒２０～４０ｍｍ的碎炭块２～４ｍｍ的细焦粒 图３焦粒结合碎炭块铺设示意图 ３．２物料装炉工作
阳极中缝、人造伸腿１０ｃｍ以下、阳极及大面上采用冰晶石粉，其他部位全部采用电解质碎块。氟化钙适当添加控制在启动后５％左右即可。装炉分子比控制在２．６左右，启动１２ｈ后控制在２．９～３．０左右。角部极部位采用空腔、其余基本为实腔。３．３采用“大分流、微调整、均恒温”技术
普通槽阴阳极之间利用焦粒作为导电介质应该是导电均匀，各部位
升温基本一致。但在实际的工作中受阴阳极材质非均性、焦粒粒度、分布等因素影响，必然存在导电不均现象。因发热区不易观察和测量，导致对过热处的处理调整时间大幅延后。
“高低块”异型槽阴极的特殊结构在设计上便决定了阴极导电不均问题的存在。第一，低块处填充了焦粒和碎炭块，即便采取了压实措施，使之与高块表面持平，但与阴极有一定差别，影响电流均匀分布。第二，由于阳极组和阴极宽度不同，高低相间，造成阳极组和阴极高块无规则错牙式对应，高块与阳极组对应处导电好于低块处，直接影响温度的均匀分布。
为此，某铝厂采用了“大分流、微调整、均恒温”的焙烧控制技术。该技术理念：保护在先，调整在后，时时受控。技术的核心：采用大量分流片形成与阳极炭块并联的可调电阻控制器，通过拆除分流片时间和数量实现对单块阳极的电流输入，从而实现了对全槽温度的均匀控制。３．３．１大分流
大分流是相对常规分流量来讲。某厂采用两级分流措施，约为常规分流量的１．５倍。一级为分流器分流，就是从阳极水平母线和立柱母线之间用分流器进行分流，每组分流器由８片２×１８ Ｘ
２２５０ｍｍ ?２８? 有色冶金节能 ６０ 口工艺节能
的钢片制作而成，共计６组。二级分流是指用２× １２
ｘ
ｈ后需增加炉底钢板温度项。
一般情况下，电压低于３Ｖ时拆温度较低的阳 ３４００
ｍｍ的钢带将阴极钢棒与钢爪进行连接
进行分流，每个钢爪头焊接一片分流片，角部阳极组为４～６片。 在此种分流设计下，通电初期槽冲击电压在 ４．０
极低处所对应的分流器，每拆完一组分流器后电压会上升０．１Ｖ左右，变化较小。分流器完全拆除完毕后，拆分流片。需要分三步确定需要拆除的分流片：首先选择温度最低的阳极组；其次选择该阳极组对应的温度低的阴极钢棒；再次选择该阴极钢棒对应的温度最低的分流片。
基于大分流技术的实施，局部高温现象得到有效遏制，低温部位及时检测。通过拆除分流片，提升电流，随之提升了温度，从而实现了“控高温、提低温、均恒温”的目标。３．４焙烧实践
２０１０年５月９日８：００，某铝厂３０４７槽利用塞尔开关通电，系列电流４２８ＫＡ，冲击电压３．５ Ｖ。１０
Ｖ以下，稳定值３．０Ｖ左右。较低的冲击电压和
初期较低的焙烧电压是避免高温异常点，实现温度均匀控制的基础。３．３．２微调整
采用两级分流后，分流量大，通过阳极的电流大幅减少。初期电解槽各部位的温度（电流）上升速度缓慢，原来常见的局部过热现象不复存在。工作重点由检测过热点控制局部过热直接转变为寻找温度低点提
升温度。采用的分流器和分流片数量众多，每拆除一片分流片槽电压上升甚微，仅为０．０２Ｖ左右，从而保证了全槽温度的微化、量化控制。
３．３．３
ｍｉｎ内下降到３．０Ｖ，１７：００电压下降到２．７８Ｖ后保持平稳。
１７：２０开始拆第一组分流器后电压升高０．１ Ｖ 均控温
有均恒温在每个时间段电解槽内的温度分布均匀和温度的提升应和理论升温曲线相近这两层含义。用双阳极焙烧异型电解槽时，不宜再采用阳极电流的测量值作为拆除分流片的主要依据。从现场反馈的信息看，某组阳极电流分布较小，但有可能受阳极质量、铺炉操作等多种因素影响，而导致电流向改组阳极局部偏流而造成过热现象。为了更好的控制各部位温度，应选取具有实际控制意义的点进行测量，主要有钢爪、阳极中缝、阴极钢棒温度等处。根据焙烧的实际状况，可自行确定测量时间间隔，
３．７３．５３．３３．１２．９２．７２．５
左右，以后每隔２～３ｈ拆一组分流器，使电压保持在３。０～３．２Ｖ。分流器拆完以后，开始拆除分流片，使槽电压保持在３．０～３．２Ｖ，启动前２４ｈ，分流片全部拆除完毕，此时电压会逐步自动下降，启动前可以降至２．２Ｖ，全槽温度达到９６０ｏＣ左右，达到启动条件。焙烧期间电压保持如图３和表１所示。升温曲线较平稳、合理，阴、阳极电流分布也未出现偏流情况。 图３表１
３０４７‘槽焙烧期间电压曲线图３０４７‘槽焙烧期间电压保持情况
４启动方案的确定及实践 ４．１启动方案的确定
异型阴极与普通阴极装炉的最大区别就是：焦
粒和碎炭块数量极大，约为常规使用量的３倍。如果不能及时捞出，必然会导致阳极长包，严重情况下可能发生偏流脱极等严重问题。 在完成启动必要目标的前提下，细化了启动的 万方数据
２０１３年４月第２期４００ｋＡ高低块阴极结构铝电解槽焙烧启动工艺实践——禹玉江李文超邱国利各个环节。要求逐步提升启动时的温度，避免高温电解质对人造伸腿的热冲击，缓慢完成对人造伸腿的继续焙烧，启动终结温度控制在１０３０℃以下。４．２启动实践 经检查，启动前３０４７槽电压２．３４７Ｖ，有８５％以上的阳极组发红，中缝贯通，电解质液面高于高块表面６ｃｍ以上，无局部过热现象，具备启动条件。
旋紧卡小盒卡具后电压升至２．９９Ｖ，一次性灌人分子比２．６左右的液体电解质１１ｔ，灌完后电压８ ～１０Ｖ，１ ?２９?
启动结束后，加入适量纯碱，根据培养电解质需要，加入适量电解质块保护侧部人造伸腿。５ 结论
（１）高低块阴极电解槽铺炉使用焦粒结合碎炭
块作为导电介质焙烧启动是可行的，虽然清炉底、捞渣工作工作量