电解铝厂铝液转运包预热温度控制细则

电解铝厂铝液转运包预热温度控制细则一、预热温度标准体系（一）基础预热温度参数铝液转运包（含真空抬包、敞口抬包等类型）的预热温度需根据包体状态、耐火材料特性及转运工艺差异化设定：新包/大修包初次使用：采用阶梯式升温曲线，以50℃/h的速率从常温升至600℃，保温12小时；再以30℃/h升至650-700℃，持续烘烤36-48小时，确保耐火材料（高铝质耐火砖或整体浇注料）中的结晶水完全析出，避免铝液注入时因水分急剧蒸发导致爆炸。常规周转包使用前：内衬温度需达到650-700℃，通过红外测温仪多点检测（包底、内壁1/3高度、渣线区），温差控制在±30℃以内，确保包衬受热均匀。间断使用包（停用超过24小时）：需进行复预热，以200℃/h升至300-400℃，保温2小时后再升至工作温度，防止内衬因骤热产生裂纹。（二）特殊场景温度调整长距离转运（＞1公里）：预热温度上限提高至700℃，配合纳米保温层（如氧化铝纤维毡）使用，使铝液自然温降≤10℃/h，确保到达目的地时铝液温度不低于680℃。高纯度铝液转运：当生产双零箔、电容箔等要求铝液纯净度＞99.99%的产品时，预热温度需严格控制在660-680℃，避免高温导致内衬材料中的杂质溶入铝液。二、预热设备技术要求（一）加热装置性能指标燃气烤包器：采用天然气或电加热方式，配备比例调节阀和脉冲燃烧系统，火焰温度均匀性误差≤±20℃，升温速率可在50-200℃/h范围内调节。需具备火焰检测（离子探针或紫外线传感器）和燃气压力报警（设定值0.03-0.05MPa）功能，确保燃烧安全。电加热系统：功率密度不低于15kW/m²，加热元件采用耐高温合金材料（如Cr25Ni20），表面温度≤1000℃，避免局部过热烧损耐火材料。温控精度需达到±1℃，支持PLC编程实现自动升温曲线。（二）测温与控温设备配置温度监测：包体外壁安装热电偶（K型，测温范围0-1300℃），内衬设置红外测温窗口，实时传输数据至中控系统，形成温度-时间变化曲线。保温结构：包体外壳采用双层不锈钢板，中间填充硅酸铝棉（厚度≥100mm），内衬与金属壳体间增设纳米隔热涂层（导热系数≤0.03W/m·K），降低预热过程中的热损失。三、标准化操作流程（一）预热前准备工作设备检查确认烤包器燃料/电源供应正常，燃气管道无泄漏（使用肥皂水检测接口），风机风压≥3kPa；检查转运包内衬完整性：耐火砖砌筑型需无松动、掉块，浇注料型表面应光滑无裂纹，渣线区磨损量≤20mm；清理包内残留铝渣、电解质结壳，使用压缩空气（压力0.4-0.6MPa）吹扫杂物，禁止用水冲洗。参数设定根据包体类型选择预热程序：新包启用“初次烘烤模式”，常规周转包选择“快速预热模式”；设定目标温度、升温速率及保温时间，例如：新真空抬包设定为“常温→600℃（12h）→680℃（36h）”，并启用超温自动断电/断气保护（阈值720℃）。（二）预热实施步骤初始升温阶段（常温至300℃）采用小火低温烘烤，燃气烤包器调节空燃比10:1，避免耐火材料因热冲击开裂；每30分钟记录一次外壁温度，确保升温速率≤50℃/h，当包底温度达150℃时，开启包口排湿装置，排除内衬水分。高温保温阶段（300℃至目标温度）逐步提高加热功率，使内衬温度均匀升至650-700℃，此阶段需每15分钟通过观察孔检查火焰状态（蓝色火焰为佳，无黄焰或黑烟）；利用红外测温仪检测包体内壁多点温度，当渣线区与包底温差＞50℃时，调整烤包器火焰角度，确保受热均匀。预热完成判定连续3小时内衬温度波动≤±10℃，且排烟口湿度计读数＜5%（环境湿度校正后），视为预热合格；关闭加热装置后，保持包口半开状态自然降温10分钟，防止内衬骤冷，随后进行铝液注入准备。（三）特殊情况处理升温异常：当实际升温速率低于设定值20%时，检查烤包器燃烧效率或电加热管功率，排除积碳、电压不稳等问题；温度超差：若局部温度＞750℃，立即降低加热功率并启动冷却风机（风量500m³/h），待温度降至正常范围后重新调整加热参数。四、安全控制措施（一）作业安全防护人员防护：操作人员必须佩戴耐高温面罩（隔热温度≥1000℃）、隔热手套（手背温度≤50℃/30秒）及防烫靴，作业区域设置1.5米安全警戒线，禁止非操作人员靠近。环境控制：预热区域配备可燃气体检测仪（检测范围0-100%LEL），当天然气浓度＞20%LEL时自动报警并启动排风系统（换气次数≥12次/h）；同时设置应急喷淋装置，覆盖半径3米。（二）设备安全保障连锁保护：烤包器与转运包吊装系统实现机械连锁，加热状态下禁止起吊；设置火焰熄灭自动切断燃气阀（响应时间＜1秒），并配备备用电源确保控制系统持续运行。压力监控：燃气管道设置两级压力调节（一级减压至0.1MPa，二级至0.05MPa），并安装超压泄放阀（开启压力0.07MPa），防止管道爆裂。（三）应急处置规程泄漏事故：若发现铝液渗漏（因内衬破损导致），立即停止预热，启动应急降温程序（向包体表面喷洒雾化水，降温速率≤100℃/h），待温度降至300℃以下后进行修补。火灾爆炸：如发生燃气泄漏着火，先关闭总气源阀，使用干粉灭火器（ABC型）灭火，严禁用水直接扑救；若铝液飞溅引发火灾，启用车间固定式泡沫灭火系统（泡沫供给强度≥8L/min·m²）。五、质量与成本优化策略（一）温度均匀性提升多源加热布局：大型转运包（容量＞50吨）采用周向布置4-6个烤包器，通过PLC控制各烧嘴开关时序，实现360°无死角加热；热流场模拟：新包预热前利用CFD软件进行温度场仿真，优化耐火材料厚度分布（渣线区增厚至300mm），减少局部过热风险。（二）能耗控制措施余热回收：在排烟管道安装换热器，将高温烟气（600-800℃）热量用于预热助燃空气，使燃气消耗量降低15-20%；智能调度：根据电解槽出铝计划，采用MES系统统筹安排转运包预热时间，避免空包等待（待机温降≤20℃/h），提高设备利用率。（三）寿命周期管理内衬状态监测：每次预热后通过内窥镜检查耐火层侵蚀情况，当局部剥落深度＞50mm时，采用耐火浇注料（Al₂O₃含量≥85%）进行修补，并进行局部烘干（200℃保温4小时）；设备校准：每月对测温仪器进行校准（误差≤±5℃），每季度校验烤包器空燃比，确保预热参数精准可控。六、工艺纪律与监督（一）操作记录要求建立《转运包预热台账》，详细记录包号、预热日期、初始温度、升温曲线、保温时间、操作人员等信息，数据保存至少1年；关键节点（如600℃保温开始、目标温度达成）需双人复核签字，确保可追溯性。（二）考核与改进将预热合格率（目标温度±30℃范围内）纳入班组绩效考核，合格率≥98%给予奖励，低于95%进行工艺培训；每季度召开预热工艺优化会