專利名稱：一種電解槽電極焙燒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解槽電極焙燒的方法。
背景技術(shù)：
目前電解槽采用的新型電極表面不是平面，每條陰極炭塊上隆起一道或兩道橫 梁，橫梁在陰極炭塊中部斷開，留有20至30cm寬的縱向流通通道(即導流槽)，相鄰陰極橫 梁之間留有25至35cm的橫向流通通道，陰極人造伸腿較普通陰極結(jié)構(gòu)砌筑要略胖。新型 陰極電解槽隆起的橫梁稱為陰極脈，陰極脈比較脆弱，若燃料預熱焙燒啟動，容易受巨大的 熱沖擊而遭到破壞和氧化?，F(xiàn)在電極焙燒生產(chǎn)工藝主要有鋁液預熱法、焦粒焙燒法、石墨粉焙燒法、燃料預熱 法。這些焙燒方法只能相對于普通電極采用。而新型電極槽陰極碳塊上有一排排隆起的陰 極脈，焙燒時相對較脆弱。目前，國內(nèi)采取的燃氣焙燒設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜，操作極為不便。此種 焙燒方法由于操作較為復雜，為了放入燃燒器，不得不在陰、陽極之間留下較大的空擋，使 之燃氣消耗量大，成本較高，其次是燃燒時所用的過量空氣使陰極和陽極表面氧化，尤其是 陰極表面氧化將會嚴重引起啟動后的破損，并且會對新型陰極的陰極脈造成強大的熱沖擊 而氧化破裂，此外燃氣預熱啟動，溫度升速太快，不同部位溫差太大，要移動加熱器才能使 槽受熱均勻，不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電解槽電極焙燒的方法，其在烘焙過程中不會損壞陰極 脈。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于陰極電極上的陰極脈的高度；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為1-3，使填充的石墨碎的厚 度與陰極電極上的陰極脈的高度相同；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)l_15mm厚的焦炭粒，并在電解槽槽殼上蓋上 密封蓋；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為小于或等于5伏特，供電按0. 25倍 全電流、0.5倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，焙 燒80-100小時，焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為10 15°C /h, 500°C以后溫升速度控 制在10°C/h，其次溫度分布相對偏差在20%或20%以內(nèi)爐底最終溫度，最終使爐底溫度為 8500C -1000"C。所述的石墨碎的粒度為l_7mm。所述的焦炭粒的粒度為l_3mm。
所述石墨碎電阻率為電解槽陰極電極電阻率的70%或70%以上。本發(fā)明采用在電極上鋪設(shè)石墨碎和焦炭粒，有效的保護的保護了陰極內(nèi)襯和陰極 脈，使之在焙燒啟動過程中免于因陽極炭塊和其他物料撞擊而損傷；新型陰極電解槽底部 溝槽填滿石墨碎，選用的石墨碎導電效果要接近陰極炭塊，這樣可以保證新型陰極電解槽 導電的均勻性；強化分流，全電流沖擊電壓不高于3v，可以減少焙燒過程對電解槽陰極炭 塊的沖擊。


圖1為本發(fā)明的第一種實施方式的工作原理圖。圖1中的標號如下1.磷鐵爪，2.陽極電極，3.焦炭粒，4.陰極脈，5.石墨碎，6.陰 極電極。
具體實施例方式本發(fā)明的第一種實施方式如圖1所示本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于電極上的陰極脈的高度，石墨碎的粒度為1mm，石墨碎電阻率為電解槽陰極 電極電阻率的70% ；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為1，使填充的石墨碎的厚度 與陰極電極上的陰極脈的高度相同，陰極脈的高度為130mm ；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)Imm厚的焦炭粒，焦炭粒粒度為1mm，并在電 解槽槽殼上蓋上密封蓋，密封蓋為底部設(shè)有開口的立方體，開口的面積、形狀與電解槽槽殼 的開口面積、形狀相同；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為5伏特，供電按0. 25倍全電流、0. 5 倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，通過電流通過 導體的發(fā)熱作用加熱焦炭粒以烘焙電極，焙燒共需80小時，焙燒溫度低于500°C以前，溫升 梯度為10°C /h，500°C以后溫升速度控制在10°C /h，其次溫度分布相對偏差在10%爐底最 終溫度，最終使爐底溫度為850°C。本發(fā)明的第二種實施方式本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于電極上的陰極脈的高度，石墨碎的粒度為7mm，石墨碎電阻率為電解槽陰極 電極電阻率的80% ；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為3，使填充的石墨碎的厚度 與電極上的陰極脈的高度相同，陰極脈的高度為130mm ；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)15mm厚的焦炭粒，焦炭粒粒度為3mm，并在電
解槽槽殼上蓋上密封蓋；
4
(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為4伏特，供電按0. 25倍全電流、0. 5 倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，焙燒100小時， 焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為15°C /h，500°C以后溫升速度控制在10°C /h，其次溫 度分布相對偏差在10%爐底最終溫度，最終使爐底溫度為1000°C。本發(fā)明的第三種實施方式本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于電極上的陰極脈的高度，石墨碎的粒度為5mm，石墨碎電阻率為電解槽陰極 電極電阻率的85% ；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為14/13，使填充的石墨碎的 厚度與陰極電極上的陰極脈的高度相同；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)8mm厚的焦炭粒，焦炭粒粒度為2mm，并在電 解槽槽殼上蓋上密封蓋；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為4伏特，供電按0. 25倍全電流、0. 5 倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，焙燒90小時， 焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為12°C /h，500°C以后溫升速度控制在10°C /h，其次溫 度分布相對偏差在18%爐底最終溫度，最終使爐底溫度為900°C。本發(fā)明的第四種實施方式本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于電極上的陰極脈的高度，石墨碎的粒度為4mm，石墨碎電阻率為電解槽陰極 電極電阻率的90% ；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為14/13，使填充的石墨碎的 厚度與陰極電極上的陰極脈的高度相同，陰極脈的高度為130mm ；
(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)8mm厚的焦炭粒，焦炭粒粒度為2mm，并在電 解槽槽殼上蓋上密封蓋；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為4. 5伏特，供電按0. 25倍全電流、 0.5倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，焙燒90小 時，焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為12°C/h，500°C以后溫升速度控制在10°C/h，其次 溫度分布相對偏差在15%爐底最終溫度，最終使爐底溫度為900°C。本發(fā)明的第五種實施方式本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于電極上的陰極脈的高度，石墨碎的粒度為4mm，石墨碎電阻率為電解槽陰極 電極電阻率的75% ；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為15/13，使填充的石墨碎的厚度與陰極電極上的陰極脈的高度相同，陰極脈的高度為130mm ；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)IOmm厚的焦炭粒，焦炭粒粒度為2. 5mm,并在 電解槽槽殼上蓋上密封蓋；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為5伏特，供電按0. 25倍全電流、0. 5 倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，焙燒95小時， 焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為14°C /h，500°C以后溫升速度控制在10°C /h，其次溫 度分布相對偏差在10%爐底最終溫度，最終使爐底溫度為900°C。本發(fā)明的第六種實施方式本發(fā)明包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石 墨碎的厚度大于電極上的陰極脈的高度，石墨碎的粒度為6mm，石墨碎電阻率為電解槽陰極 電極電阻率的80% ；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為16/14，使填充的石墨碎的 厚度與陰極電極上的陰極脈的高度相同，陰極脈的高度為130mm ；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)8mm厚的焦炭粒，焦炭粒粒度為3mm，并在電 解槽槽殼上蓋上密封蓋；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為3伏特，供電按0. 25倍全電流、0. 5 倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為29萬安培，焙燒90小時， 焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為10°C /h，500°C以后溫升速度控制在10°C /h，其次溫 度分布相對偏差在20%爐底最終溫度，最終使爐底溫度為900°C。
權(quán)利要求
1. 一種電解槽電極焙燒的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將電解槽陰極電極放入電解槽槽殼內(nèi)；(2)在電解槽陰極電極以及電解槽陰極電極上的陰極脈間填入石墨碎，填充的石墨碎 的厚度大于陰極電極上的陰極脈的高度；(3)將填入的石墨碎壓實，石墨碎壓縮前后的體積比為1-3，使填充的石墨碎的厚度與 陰極電極上的陰極脈的高度相同；(4)在填入石墨碎的陰極電極上鋪設(shè)l_15mm厚的焦炭粒，并在電解槽槽殼上蓋上密封蓋；(5)對待啟動的電解槽通入直流電，沖擊電壓為小于等于5伏特，供電按0.25倍全電 流、0. 5倍全電流、0. 75倍全電流、全電流四級加荷送至全電流，全電流為四萬安培，焙燒 80-100小時，焙燒溫度低于500°C以前，溫升梯度為10 15°C/h，500°C以后溫升速度控制 在10°C /h，其次溫度分布相對偏差在20%或20%以內(nèi)爐底最終溫度，最終使爐底溫度為 8500C -1000°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解槽電極焙燒的方法，其特征在于所述的石墨碎的 粒度為l-7mm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解槽電極焙燒的方法，其特征在于所述的焦炭粒的 粒度為l-3mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電解槽電極焙燒的方法，其特征在于所述的石墨 碎電阻率為電解槽陰極電極電阻率的70 %或70 %以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解槽電極焙燒的方法。它通過在電極上鋪設(shè)石墨碎和焦炭粒，有效的保護的保護了陰極內(nèi)襯和陰極脈，使之在焙燒啟動過程中免于因陽極炭塊和其他物料撞擊而損傷，且電流分布均勻。
文檔編號C25C3/06GK102031538SQ20091017226
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者呂澤民, 孫超, 張兵勝, 張坤, 朱海獻, 李來水, 田豹 申請人:沁陽沁澳鋁業(yè)有限公司