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[摘 要] 铝电解生产新型氟化盐加料方式,使氟化盐能定量均匀加入载氟氧化铝溜槽中,氟化盐的精细化调控提供了一种途径。
[关键词] 新型 氟化盐 加料方式
1、氟化盐加料现状
目前,铝电解生产中氟化盐添加方式主要有:
A、人工直接添加到电解槽内;
B、人工或天车用料斗添加到铝电解槽氧化铝料箱中,再与氧化铝一同进入电解槽内;
C、在载氟氧化铝料仓出料口,用定容器定时定量添加到超浓相输送溜槽中,然后输送到铝电解槽氧化铝料箱里,同氧化铝一同进入电解槽内;
D、在铝电解槽旁边设一个氟化铝侧壁料箱,氟化铝侧壁料箱下来的氟化铝和氧化铝侧壁料箱下来的氧化铝,同时添加到铝电解槽上的风动溜槽内,混合后进入电解槽氧化铝料箱,与氧化铝一同进入电解槽。
E、在铝电解槽上单独设置氟化铝料箱,通过定容器,定时定量添加到电解槽中。
2、现有技术中,氟化盐加料方式存在的问题
2.1A种方式,不能够定时、定量均匀添加,存在氟化盐挥发量较大、添加量不均匀的问题。
2.2B、C、D三种方式,氟化盐下料量不易控制,难定时、定量、均匀添加,氟化铝与氧化铝混合不匀,造成某时段定容器下来的只有氟化铝,另一时段下来氧化铝,铝电解槽出现缺料阳极效应,消耗电能,影响正常生产。
2.3E种方式,氟化铝能够定时、定量集中添加,但存在氟化铝集中,挥发损失量较大的问题,另外电解槽增加氟化铝料箱,电解槽制作费用和日常维护工作量增加。
现有技术中E种方式,必须将氟化铝输送到电解槽的氟化铝料箱中,目前采用的氟化铝输送形式有:(1)人工加入氟化铝料斗,天车吊运到加入氟化铝料箱中;(2)是将氟化铝通过自动输送方式输送到氟化铝料箱,自动输送方式可采用多功能机组加料、专用氟化盐加料车、浓相输送系统等三种氟化铝输送方式,此三种方式投资较大。
3、项目背景与总体思路
3.1项目背景
随着铝工业发展,电解铝技术水平不断提高,工艺技术控制进入精细化,同时要求氟化盐的加料方式有所改进,能够精细化,达到氟化盐加料定时、定量、均匀。通过前边的对比A、B、C、D四种方式达不到上述要求。E种方式,在铝电解槽上单独设置氟化铝料箱,通过定容器,定时定量添加到电解槽中,能够实现上述要求,但是必须具备:(1)电解槽上配氟化铝料箱,配套定容器等;(2)氟化盐必须输送到氟化盐料箱中。因此存在设施数量多,结构复杂,日常工作量和维护工作量较大。
3.2总体思路
A要达到氟化盐定时、定量、均匀加入。
B要解决简化氟化盐加料结构,降低日常工作量和维护工作量。
C要降低投资,节约费用。
D要关注干法氟化铝,比重为2.882~3.13g/cm3,容重为1.3~1.6g/cm3。氧化铝比重为3.6g/cm3,容重为1g/cm3。氧化铝和氟化铝混合后载氟氧化铝比重的变化。
4、新型氟化盐加料方式试验
4.1新型氟化盐加料方式方案
为实现上述目的,采取的技术方案是:在烟气净化系统载氟氧化铝溜槽上部安装氟化盐料箱,氟化盐定时、定量地加到载氟氧化铝溜槽中,经物料提升设备输送到载氟氧化铝料仓,然后通过超浓相输送系统输送到电解槽氧化铝料箱中,氟化盐同氧化铝一起进入电解槽。
在此过程中,氟化盐同载氟氧化铝在载氟氧化铝溜槽中第一次混合,进入物料提升设备内进行第二次混合,到载氟氧化铝料仓内进行第三次混合,载氟氧化铝料仓出料过程进行第四次混合,进入电解槽氧化铝料箱中进行第五次混合,充分的混合均匀,供铝电解生产用。
做此项试验时用干法氟化铝,比重为2.882~3.13g/cm3,容重为1.3~1.6g/cm3;氧化铝比重为3.6g/cm3,容重为1g/cm3。
铝电解烟气净化载氟氧化铝,氧化铝、氟化铝的比重进行对比测试,结果如下。
通过测试分析,载氟氧化铝比重在氧化铝和氟化铝之间,比氧化铝略有增大。
3.2新型氟化盐加料方式方案的优点
新型氟化盐加料装置与现有氟化铝加料技术相比,具有以下有益效果:
①该装置由于很好地利用了铝电解净化系统载氟氧化铝溜槽、物料提升设备以及载氟氧化铝料仓,超浓相输送系统,实现了氟化铝添加后的五次混合,充分实现物料的均匀混合,解决了氟化盐不能够与载氟氧化铝混合均匀的问题。
②该装置的下料处设有调节流量大小的装置,能够保障定量、均匀添加。
③该装置结构简单,制作安装方便,投资小、见效快,便于付诸实施。
3.3新型氟化盐加料方式使用效果
在电解一厂三车间100KA,172台电解槽,二个净化系统用氟化铝进行试验,80%的氟化盐在新型氟化盐加料装置中添加,20%在电解车间添加,获得如下效果:
3.3.1氟化铝单耗和分子比对比变化。见下表1.
分子比合格率1-6月份合格率平均为85.56%,2008年7-10月份平均为93.0%,合格率实验前后比较提高7.44%。定量性分析电解槽运行状况得到改善。
1-6月份吨铝氟化盐单耗平均为28.3kg/t,7-10月份氟化盐单耗平均完成23.0kg/t,实验前后比较净降低5.3kg/t。效果十分明显。
3.3.2电解槽温度趋于稳定。
1-6月份电解温度平均为928.2℃,最大平均温度与最小平均温度相差17℃。改造后,7-10月份平均为923.5℃,实验前后比较净降低4.7℃,而且最大平均温度与最小平均温度相差仅3℃,实验前后比较最大平均温度与最小平均温度差减少了14℃。因而电解槽温的稳定性进一步增强。
4、综述
氟化盐是电解生产中十分重要的原料,它对控制电解槽电解质温度,保持电解槽技术条件发挥着重要的作用。新型氟化盐加料方式能够定时定量,均匀添加,减小铝电解槽分子比波动,电解槽温度变化减小,槽况趋与稳定。新型氟化盐加料方式为电解质过热度变化的可控性提供了一种途径和条件。
在电解一厂电解三车间100KA电解槽试验,80%的氟化盐在新型氟化盐加料装置中添加,20%在电解车间添加,取得了如下效果:(1)分子比合格率实验前后比较提高7.44%。(2)氟化盐平均单耗实验前后比较净降低5.3kg/t。(3)电解平均温度实验前后比较净降低4.7℃,而且实验前后比较最大平均温度与最小平均温度差减少了14℃。定量分析电解槽温的稳定性进一步增强,电解槽运行状况得到较大改善。新型氟化盐加料方式已获得国家实用新型专利,其结构简单,设备故障率低,维护工作量小。
参 考 文 献
[1]刘冬喜,氟化盐混合氧化铝调整电解质分子比的工业性试验,[J].甘肃冶金,2009(2期)22
[关键词] 新型 氟化盐 加料方式
1、氟化盐加料现状
目前,铝电解生产中氟化盐添加方式主要有:
A、人工直接添加到电解槽内;
B、人工或天车用料斗添加到铝电解槽氧化铝料箱中,再与氧化铝一同进入电解槽内;
C、在载氟氧化铝料仓出料口,用定容器定时定量添加到超浓相输送溜槽中,然后输送到铝电解槽氧化铝料箱里,同氧化铝一同进入电解槽内;
D、在铝电解槽旁边设一个氟化铝侧壁料箱,氟化铝侧壁料箱下来的氟化铝和氧化铝侧壁料箱下来的氧化铝,同时添加到铝电解槽上的风动溜槽内,混合后进入电解槽氧化铝料箱,与氧化铝一同进入电解槽。
E、在铝电解槽上单独设置氟化铝料箱,通过定容器,定时定量添加到电解槽中。
2、现有技术中,氟化盐加料方式存在的问题
2.1A种方式,不能够定时、定量均匀添加,存在氟化盐挥发量较大、添加量不均匀的问题。
2.2B、C、D三种方式,氟化盐下料量不易控制,难定时、定量、均匀添加,氟化铝与氧化铝混合不匀,造成某时段定容器下来的只有氟化铝,另一时段下来氧化铝,铝电解槽出现缺料阳极效应,消耗电能,影响正常生产。
2.3E种方式,氟化铝能够定时、定量集中添加,但存在氟化铝集中,挥发损失量较大的问题,另外电解槽增加氟化铝料箱,电解槽制作费用和日常维护工作量增加。
现有技术中E种方式,必须将氟化铝输送到电解槽的氟化铝料箱中,目前采用的氟化铝输送形式有:(1)人工加入氟化铝料斗,天车吊运到加入氟化铝料箱中;(2)是将氟化铝通过自动输送方式输送到氟化铝料箱,自动输送方式可采用多功能机组加料、专用氟化盐加料车、浓相输送系统等三种氟化铝输送方式,此三种方式投资较大。
3、项目背景与总体思路
3.1项目背景
随着铝工业发展,电解铝技术水平不断提高,工艺技术控制进入精细化,同时要求氟化盐的加料方式有所改进,能够精细化,达到氟化盐加料定时、定量、均匀。通过前边的对比A、B、C、D四种方式达不到上述要求。E种方式,在铝电解槽上单独设置氟化铝料箱,通过定容器,定时定量添加到电解槽中,能够实现上述要求,但是必须具备:(1)电解槽上配氟化铝料箱,配套定容器等;(2)氟化盐必须输送到氟化盐料箱中。因此存在设施数量多,结构复杂,日常工作量和维护工作量较大。
3.2总体思路
A要达到氟化盐定时、定量、均匀加入。
B要解决简化氟化盐加料结构,降低日常工作量和维护工作量。
C要降低投资,节约费用。
D要关注干法氟化铝,比重为2.882~3.13g/cm3,容重为1.3~1.6g/cm3。氧化铝比重为3.6g/cm3,容重为1g/cm3。氧化铝和氟化铝混合后载氟氧化铝比重的变化。
4、新型氟化盐加料方式试验
4.1新型氟化盐加料方式方案
为实现上述目的,采取的技术方案是:在烟气净化系统载氟氧化铝溜槽上部安装氟化盐料箱,氟化盐定时、定量地加到载氟氧化铝溜槽中,经物料提升设备输送到载氟氧化铝料仓,然后通过超浓相输送系统输送到电解槽氧化铝料箱中,氟化盐同氧化铝一起进入电解槽。
在此过程中,氟化盐同载氟氧化铝在载氟氧化铝溜槽中第一次混合,进入物料提升设备内进行第二次混合,到载氟氧化铝料仓内进行第三次混合,载氟氧化铝料仓出料过程进行第四次混合,进入电解槽氧化铝料箱中进行第五次混合,充分的混合均匀,供铝电解生产用。
做此项试验时用干法氟化铝,比重为2.882~3.13g/cm3,容重为1.3~1.6g/cm3;氧化铝比重为3.6g/cm3,容重为1g/cm3。
铝电解烟气净化载氟氧化铝,氧化铝、氟化铝的比重进行对比测试,结果如下。
通过测试分析,载氟氧化铝比重在氧化铝和氟化铝之间,比氧化铝略有增大。
3.2新型氟化盐加料方式方案的优点
新型氟化盐加料装置与现有氟化铝加料技术相比,具有以下有益效果:
①该装置由于很好地利用了铝电解净化系统载氟氧化铝溜槽、物料提升设备以及载氟氧化铝料仓,超浓相输送系统,实现了氟化铝添加后的五次混合,充分实现物料的均匀混合,解决了氟化盐不能够与载氟氧化铝混合均匀的问题。
②该装置的下料处设有调节流量大小的装置,能够保障定量、均匀添加。
③该装置结构简单,制作安装方便,投资小、见效快,便于付诸实施。
3.3新型氟化盐加料方式使用效果
在电解一厂三车间100KA,172台电解槽,二个净化系统用氟化铝进行试验,80%的氟化盐在新型氟化盐加料装置中添加,20%在电解车间添加,获得如下效果:
3.3.1氟化铝单耗和分子比对比变化。见下表1.
分子比合格率1-6月份合格率平均为85.56%,2008年7-10月份平均为93.0%,合格率实验前后比较提高7.44%。定量性分析电解槽运行状况得到改善。
1-6月份吨铝氟化盐单耗平均为28.3kg/t,7-10月份氟化盐单耗平均完成23.0kg/t,实验前后比较净降低5.3kg/t。效果十分明显。
3.3.2电解槽温度趋于稳定。
1-6月份电解温度平均为928.2℃,最大平均温度与最小平均温度相差17℃。改造后,7-10月份平均为923.5℃,实验前后比较净降低4.7℃,而且最大平均温度与最小平均温度相差仅3℃,实验前后比较最大平均温度与最小平均温度差减少了14℃。因而电解槽温的稳定性进一步增强。
4、综述
氟化盐是电解生产中十分重要的原料,它对控制电解槽电解质温度,保持电解槽技术条件发挥着重要的作用。新型氟化盐加料方式能够定时定量,均匀添加,减小铝电解槽分子比波动,电解槽温度变化减小,槽况趋与稳定。新型氟化盐加料方式为电解质过热度变化的可控性提供了一种途径和条件。
在电解一厂电解三车间100KA电解槽试验,80%的氟化盐在新型氟化盐加料装置中添加,20%在电解车间添加,取得了如下效果:(1)分子比合格率实验前后比较提高7.44%。(2)氟化盐平均单耗实验前后比较净降低5.3kg/t。(3)电解平均温度实验前后比较净降低4.7℃,而且实验前后比较最大平均温度与最小平均温度差减少了14℃。定量分析电解槽温的稳定性进一步增强,电解槽运行状况得到较大改善。新型氟化盐加料方式已获得国家实用新型专利,其结构简单,设备故障率低,维护工作量小。
参 考 文 献
[1]刘冬喜,氟化盐混合氧化铝调整电解质分子比的工业性试验,[J].甘肃冶金,2009(2期)22