GB∕T 34492-2017 500kA铝电解槽技术规范

ICS77.120.10GB/T34492—2017500kA铝电解槽技术规范中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局IGB/T34492—2017本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。1GB/T34492—2017500kA铝电解槽技术规范本标准适用于500kA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GB/T210.1工业碳酸钠及其试验方法第1部分：工业碳酸钠GB/T4291冰晶石GB/T4292—2007氟化铝GB/T24487氧化铝GB/T27804氟化钙GB29741铝电解安全生产规范GB51010铝电解系列不停电停开槽设计规范YS/T285—2012铝电解用预焙阳极YS/T1002铝电解阳极效应系数和效应持续时间的计算方法3术语和定义铝电解质aluminumelectrolyte初晶温度liquidustemperature分子比molecularratio电解质中NaF与AlF₃的摩尔数之比。铝水平aluminumlevel电解质水平electrolytelevel2GB/T34492—20173.6设定电压setpointvoltage500kA铝电解槽焙烧及湿法启动工序见图1。装炉灌铝不正常不正常正常正常3GB/T34492—2017500kA铝电解槽焙烧启动物料用量见表1。操作焦粒石墨碎破碎电解质块高分子比冰晶石氟化钙碳酸钠液体铝液体电解质阳极覆盖料(氧化铝)铺焦装炉焙烧—一一—启动一—合计注：表中各物料用量包含了启动后期、生产初期应添加的物料量。4.2.2.2石墨碎粒度2mm～4mm,粒度分布均匀。4.2.2.3应采用符合GB/T4291规定的高分子比冰晶石，分子比为2.80～3.00。如采用低分子比冰晶4.2.2.5选用的氟化钙应符合GB/T27804的规定，氧化铝应符合GB/T24487的规定，氟化铝应符合GB/T4292—2007的规定。——25mm铺焦框架(四角高度可调); 4GB/T34492—2017炉底水平高度偏差士10mm,炉膛纵向和横向尺寸偏差士1.5mm,人造伸腿及阴极炭块间缝无缺陷。电解槽上部结构各部件之间、上部结构与阴极装置之间、单台电解槽槽体与地面之间的电阻值不低于设计值。打壳锥头动作正常，上升或下降过程中无过慢和磕碰现象，定容器下料量符合设计要求。检查合格在阳极母线上挂满阳极后应进行负重升降试验，操作阳极升降按钮使阳极母线往返两个满行程，升降过程中无振动和异响，传动轴无摆动，阳极母线焊口无炸裂现象。各运转机构灵活到位，各部件连接紧固。4.5铺焦挂极4.5.1将焦粒筛选为3mm～5mm粒度后混合均匀，再进行比电阻检测，当比电阻值为380Ω~400Ω时方能开始铺焦。4.5.3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，角部4组阳极下焦粒应添5GB/T34492—2017加20%石墨碎。焦粒表面须铺设成锯齿形，每组阳极铺设焦粒和挂阳极工作同步进行，焦粒平均厚度宜为25mm。接触面积应大于95%。阳极导杆与阳极母线间隙为1mm～3mm。4.5.6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阳极母线下沿处标定阳极的在电解槽出铝端、烟道端、A面和B面预埋10根测温套管测量焙烧温度，测温套管不可与阳极炭测温套管阳极编号A1A5A6A10A11A15A16A20A21A24B10B11B15B16B20B21B244.6.5.2每台电解槽用6组分流器，每组采用10片截面积为200mm×2mm的钢板。4.6.5.3冲击电压不大于6V。焙烧槽电流提升方案见表2。6GB/T34492—2017电流开始4.7.2.1通电焙烧时冲击电压不大于6V。4.7.2.2焙烧时间96h,电解槽中部焙烧平均温度达到930℃以上，边部焙烧平均温度达到600℃4.7.2.3槽电压低于3.5V时开始拆除分流器。若拆除过程中槽电压上升大于1V,应停止拆除。4.8启动7GB/T34492—20174.8.3.3提升阳极过程中要保证阳极浸入电解质40mm～50mm,灌完电解质后将电压提升至8.0V4.8.3.5液体电解质温度应控制在1000℃以下，电压降至6.0V~7.0V时电解质水平应达到50cm,4.8.3.6启动完毕后若发生阳极效应，需多人多处同时熄灭阳极效应，阳极效应熄灭后应立即打捞炭渣。4.8.4.2灌铝结束后3h进行原铝试样分析，以后每天取样分析1次。铁含量达到0.2%以下、硅含量达0.08%以下时按正常生产要求生产。4.9启动后期管理时间设定电压V灌铝后4.5～5.54.5～5.5灌铝后4.0～5.04.0～5.04.0～4.24.0～4.14.9.1.3电压降低过程中槽噪声应不超过250nΩ,噪声过大时应减缓减低电压幅度。8GB/T34492—2017过热度应控制在8℃~15℃范围内，各项技术条件进行相应调整。氧化铝浓度应控制在1.5%～2.5%。电解质水平和铝水平控制计划见表4。表4启动后期两水平控制计划单位为厘米时间铝水平第1周第4周电解质温度控制计划见表5。表5启动后期电解质温度控制计划单位为摄氏度时间电解质温度第1周970～990第2周至第3周960～980第4周950～970第2月940～960第3月930～9554.10焙烧启动期间工艺参数测量电解槽通电后48h内每1h至少测量1次，48h以后每4h至少测量1次。电解槽通电后48h内1h至少测量1次，48h以后每4h至少测量1次。测量过程中，对阳极电流9GB/T34492—2017电解槽启动前测量1次，启动后每48h至少测量1次，连续跟踪测量1周。后期原铝液铁含量不小于0.2%时，每天测量1次。电解槽启动前测量1次，启动后第1周每天至少测量1次，第2周两天至少测量1次。温度超过后3天内至少每4h测量1次，3天后每8h测量1次，连续测量1周。测量过程中，温度高于250℃应灌入电解质后每4h至少测量1次，灌铝后每8h至少测量1次，两次灌铝完成后每天至少测量5工艺参数调整启动后期和正常管理期系列电流强度都应保持在500kA±2kA,1h内电流强度最大振幅不大于0.5kA。启动后期技术条件管理见表6。表6500kA铝电解槽启动后期技术条件时间电解质温度℃电解质水平铝水平V4.2～4.104.15～4.054.10～4.00正常期技术条件管理见表7。GB/T34492—2017表7500kA铝电解槽正常期技术条件数值数值设定槽电压/V3.90～3.98阳极效应等待时间/h电解质温度/℃930～950分子比2.50～2.90氧化铝浓度/%电解质水平/cm极上保温料/cm换极周期/d单槽出铝时间间隔/h炉底压降/mV极距/cm4.0～4.5抬母线周期/d6工艺操作换极作业流程见图3。扒料收边整形图3500kA铝电解槽换极作业流程GB/T34492—20176.1.3.1预焙阳极的理化性能不低于YS/T285—2012中牌号TY-2的要求。6.1.3.2阳极导杆拱度不大于15mm/m。6.1.4.1新极安装极距比原残极高1.5cm～2.0cm,角部新极安装极距比原残极高2.0cm～2.5cm。6.1.4.2室温大于10℃时，阳极保温料添加厚度15cm～19cm;室温低于10℃时，阳极保温料添加厚度17cm～21cm。6.1.4.3新极更换16h后导杆压降1.2mV～2.4mV,24h后导杆压降2.0mV～2.5mV。6.1.4.4新极更换12h后阳极导杆与阳极母线压接面压降不大于10mV,24h后不大于15mV。6.1.4.5阳极侧部开口位置距电解槽侧部炭块10cm～15cm,两组残极间开口位置为两组残极间缝中6.1.4.6安装新极时，换极处铝电解质内不应有直径大于50cm的料块。出铝作业流程见图4。吸出吸出达到出铝计划关风、出管清扫出铝口复位风量转换阀记录电压、回转计值吊运拾包清扫出铝现场记录出铝数据检查天车下包图4500kA铝电解槽出铝作业工序6.2.2.1出铝前5min向槽控机输入出铝信号。GB/T34492—20176.2.2.2出铝过程槽电压不6.2.2.4出铝风压不小于0.45MPa。6.2.3.3冷包出铝前预热不小于3min。6.2.3.7出铝抬包运输要求应符合GB29741的规定。提升阳极母线作业流程见图5。确认拾母线的槽号确认拾母线的槽号检查并吊装框架向槽控机通报拾母线放置母线框架框架夹紧阳极松开小盒卡具提升母线框架松开阳极吊起框架划阳极位置线放置框架回原位记录相关数据6.3.2.1阳极母线距下限位小于50mm。6.3.3.1提升过程中槽电压不超过4.5V。GB/T34492—20176.3.4.3提升阳极母线时不得进行其他作业。6.3.4.5阳极母线提升后应确定阳极是否出现滑落。6.4熄灭阳极效应6.4.1.1槽电压大于8V,阳极与铝电解质接触面有弧光放电现象。6.4.2.2槽电压大于30V时点降电压至20V～25V。若电压低于15V且不稳定时，待阳极效应持续3min～5min后再进行熄灭阳极效应操作。6.4.2.3阳极效应持续时间的计算方法参照YS/T1002的规定。6.5取样6.5.1.3取样勺不准许和阳极接触。6.5.2取原铝试样6.5.2.5取样勺不允许和阳极接触。7工艺参数测量7.1.1在出铝口和更换阳极的极下位置测量。7.1.2每天至少在出铝口测量1次，更换新阳极时在换极处测量1次。GB/T34492—2017图6电解槽电解质/铝水平高度测量示意图7.1.4以cm为测量单位。7.1.5水平测量钎放入槽内静置时间为10s～15s。7.1.6以电解质与铝水在测量钎上的分界迹线为测量点。7.1.7每周对出铝口和极下所测数据至少进行统计和比对1次。7.2电解质温度7.2.1测温表测量误差士2℃。7.2.2每台槽每天至少测量1次。7.2.3测温表示数摆动不大于1℃时进行读数。7.2.6测定值出现异常或测温表显示不稳定、摆动大时应停7.3阳极电流分布7.3.1测量位置在阳极导杆小盒卡具下方。7.3.2两测量点距离为200mm。7.3.4阳极导杆等距离压降正常值为2.5mV～3.5mV。7.4.1将正极插在钢棒与软母线焊接处的A点，负极端子触及阴极母线与软母线的焊接B点，见图7。7.4.2仪表示数摆幅小于其测量精度时读数。GB/T34492—2017AL钢棒B母线7.5.5测量钎静置时间5s～10s。7.6.2选择6个测量点，均匀分布在A、B两面。每个测量点至少测量2次，两次测量值差应不大GB/T34492—20177.6.3测量孔直径约为15cm。7.6.4正极测量棒不准许与阳极接触。7.7阴极钢棒温度7.7.1钢棒头外缘向内5cm处为测量点。7.7.2以1℃为单位读数。7.8槽底钢板温度7.8.1每组阴极对应的钢板应测量3点，分别为A面端头往B面50cm处、B面端头往A面50cm7.8.2以1℃为单位读数记录。7.9炉底隆起高度7.9.1炉底隆起测量钎水平位移标记与槽沿板对齐，水平尺气泡处于中心位置，如图9所示。7.9.2每台电解槽至少测量5个点。7.9.3测量并记录槽沿板到测量钎的垂直高度H和槽壳到测量点水平距离L的数值。7.9.4测点位置处应与阴极表面接触。7.10炉膛内型7.10.2水平尺气泡处于中心位置，各测量点测量方法见图10～图12,取值单位：cm。GB/T34492—2017图10炉帮厚度测量示意图L图11伸腿中部高度测量示意图图12伸腿末端位置测量示意图GB/T34492—20177.10.3测量并记录槽沿板到测量钎的垂直高度H和钢板尺到测量钎水平位置末端的水平距离L。7.11残极形状7.11.2沿残极长度方向，用钢卷尺测出长度方向最短的距离作为残极长度L。7.11.3沿残极宽度方向，用钢卷尺测出宽度方向最短的距离作为残极宽度W。7.11.4用钢尺从残极表面引出，将钢尺与水平面垂直放置，测出阳极底平面至钢尺的距离作为残极高8病事槽处理8.1冷槽GB/T34492—2017低等原因。机风量过大等原因。系列冷槽处理措施如下：——电解质严重偏低时，应及时补充温度较高的液体电解质；单独冷槽特征如下：——冷槽中期，冷槽初期的特征持续恶化，正常阳极效应和闪烁阳极效应个数明显增多，局部伸腿单独冷槽处理措施如下：——设定电压偏低或检测仪器偏差造成的能量输入不足造成的冷槽，应校对设定——适当提高电解质高度和极距；——调整控制系统与物料平衡相关参数；——调整出铝制度。8.2热槽的处理热槽初期特征如下：GB/T34492—2017 ——氧化铝不能被溶解，槽底沉淀迅速增多，铝电解质高度急剧下降，槽电压自动上升幅度达6V～12V。8.2.2.2初晶温度升高。 ——在铝电解质裸露部位撒入2:1比例的冰晶石与氟化铝混合物料，捞出铝电解质中分离出的——氟化铝的要求应不低于GB/T4292—2007中牌号AF-2的要求；GB/T34492—20178.3阳极长包