一种应对铝电解系列长时间大幅度降负荷的处理方法与流程

1.本发明属于铝电解技术领域，具体是指一种应对铝电解系列长时间大幅度降负荷的处理方法。


背景技术：

2.电解铝作为国内主要的高耗能企业，吨铝耗电近13500kwh/t.al，行业对电力的需求极高，考虑对用电成本控制，目前国内电解铝企业主要分布在北方产煤的火电发达地区或是南方水电较为丰富的地区。目前国内大多电解铝企业采用自备电厂 下网的方式保证企业电解铝电力的供应，受国家政策的影响，新建火电机组运行发电容量不得低于350mw，下网配备的负荷容量有限，当电解铝企业自备大机组停电检运期间，其他大机组发生非预见性故障停机，在下网负荷受限，电力供应不足的情况下(或是南方缺水期，导致水电机组发电不足的情况下)，电解铝厂将面临长时间系列降负荷运行局面，甚至在电力供应严重不足的情况下，企业需要被迫停运部分电解槽来保证系列的生产。
3.目前国内电解槽趋向于大型化发展，主流铝电解槽电流强度普遍在400ka以上，电解槽随着槽型的增大散热也趋于增加，根据以往的降负荷经验，电解槽若想保证运行，负荷降低的极限在10％左右(即400ka电解槽运行电流不得长期低于360ka)，同时电解槽降负荷运行也会对电解槽生产运行工艺造成极度的破坏，一来造成产铝量的降低及吨铝耗电、吨铝耗氧化铝、吨铝耗阳极等经济指标的降低，另外电解槽降负荷运行导致电解槽走冷行程，电解槽出现炉膛恶化，槽底沉淀增加，伸腿疯长等病槽难题，待电流强度恢复势必牺牲电流效率来解决以上问题，同时降负荷运行会导致电解槽生产操作难度很大，员工劳动强度大。若需要停槽来保证生产，会造成电解槽高额的维修费用和槽昼夜的降低减少铝产量。


技术实现要素：

4.为了解决上述难题，本发明提供了一种应对铝电解系列长时间大幅度降负荷的处理方法，通过将部分阳极坐入电解槽槽底，并断开阳极导杆与电解槽水平母线的连接，将大容量大负荷的电解槽迅速转变为小容量小负荷的电解槽。
5.为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种应对铝电解系列长时间大幅度降负荷的处理方法，包括如下步骤：
6.1)根据降负荷幅度，计算出阳极下坐数量，原则是保证运行阳极的电流密度与正常生产期电流密度一致或接近，阳极下坐数量取整数；以neui400ka电解槽48组阳极为例，若负荷降低11％，电流强度降低至356ka，阳极下坐数量为48
‑
356*48/400＝5.28≈5块；
7.2)根据计算出的下坐阳极数量，挑选出电解槽对应数量的槽中间极，并进行定位划线，使用多功能机组将选定阳极往电解槽底下坐，并断开阳极导杆与电解槽水平母线的连接；可以考虑在导杆与母线的连接处加装绝缘材料；
8.3)用细状阳极覆盖料修整因阳极下坐出现的电解槽壳面坍塌，并补充保温；
9.4)调整电解质水平至合适高度；以neui400ka电解槽为例，不高于20cm，也不能低
于16cm，避免出现工作阳极涮化爪；
10.5)根据降负荷量计算出新的氧化铝消耗量，调整下料间隔；
11.6)降负荷生产过程中，根据电解质分子比的变化调整氟盐的下料量，通过出铝量，调整槽内铝水平；
12.7)负荷恢复前通测全系列电解质水平高度，保证电解质水平高度的前提下，负荷分梯度恢复，负荷上升梯度可根据下坐阳极数量和恢复阳极后电解质水平下降的高度决定，负荷上升前，根据上升幅度先分梯度将下坐阳极根据定位恢复到原有高度，并连接水平母线保证阳极进入工作状态，再同步分梯度恢复负荷；以neui400ka电解槽降负荷11％，下坐5组阳极为例，使用多功能机组先恢复3组阳极高度后，负荷恢复60％，通测全系列电解质水平高度，记录电解质水平降低量，调整各槽电解质水平。保证电解质水平一定高度并运行稳定的前提下，使用多功能机组恢复剩余2组阳极高度，并连接水平母线保证阳极进入工作状态，再恢复40％的负荷，通测全系列电解质水平高度并调整；每次负荷恢复后注意下料间隔的调整，每次恢复阳极数量可根据单组阳极恢复后电解质水平下降量来决定，若电解质高度够高，亦可将负荷一次性恢复到位，整个阳极恢复过程中须保证阳极与电解质接触良好，严格避免在阳极恢复过程中，出现电解质脱离阳极产生短路口爆炸事故；
13.8)修整电解槽壳面，调整生产条件，逐步恢复正常生产。
14.优选地，步骤2)中所述的槽中间极的挑选考虑规则如下：
15.1)所选槽中间极需错开，平均分布在电解槽a、b面；
16.2)考虑到阳极下坐会导致电解质水平和铝水平一定程度的上升，为避免后续电解生产运行出现涮化爪，所选阳极需要有一定的高度；以neui400ka电解槽为例，阳极下坐后铝水平近30cm，电解质水平近20cm，所选阳极高度需在50cm以上。
17.本发明采取上述结构取得有益效果如下：本发明提供的一种应对铝电解系列长时间大幅度降负荷的处理方法，操作简单，设计合理，降负荷期间可以迅速将大容量大负荷的电解槽转变为小容量小负荷的电解槽，电流恢复后又可将小容量小负荷的电解槽迅速转变为大容量大负荷的电解槽，同时保证电解槽内部电流密度，可确保电解槽内电解质的过热度的保持，除了因电流强度降低减少产量外，其它运行指标、经济指标基本能够得到保障，同时员工劳动强度基本不会增加。
具体实施方式
18.下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.以48组阳极的neui400ka电解槽负荷降低11％为例，电流强度降低至356ka，本发明一种应对铝电解系列长时间大幅度降负荷的处理方法，包括如下步骤：
20.1)根据降负荷幅度，为保证运行阳极的电流密度与正常生产期电流密度一致或接近，阳极下坐数量为48
‑
356*48/400＝5.28≈5块；
21.2)电解槽a3、a10、a20、b16、b5五组阳极相互错开，且高度在50cm以上，首先对这5组阳极进行定位划线，使用多功能机组将这五组阳极松开卡具并往电解槽底下坐，在这五组阳极的导杆与母线连接处加装青稞纸做绝缘；
22.3)使用细状阳极覆盖料处理下坐阳极处的坍塌并补充保温；
23.4)调整电解质水平至16
‑
20cm高度，检查工作阳极避免出现涮化爪；
24.5)根据降负荷量计算出新的氧化铝消耗量，调整下料间隔；
25.6)降负荷生产过程中，根据电解质分子比的变化调整氟盐的下料量；通过出铝量，调整槽内铝水平；
26.7)负荷恢复前通测全系列电解质水平高度，调整电解质水平高度在18cm以上；
27.8)使用多功能机组先恢复3组阳极高度后，抽出青稞纸，复紧卡具，保证阳极进入工作状态，负荷恢复60％，通测全系列电解质水平高度，记录电解质水平降低量，调整各槽电解质水平；
28.9)若第一次恢复阳极至正常状态时，电解质降低幅度过大，需稳定生产一段时间，调整下料间隔，当恢复电解质水平在16cm以上，再使用多功能机组恢复剩余2组阳极高度，抽出青稞纸，复紧卡具，保证阳极进入工作状态，再恢复40％的负荷，通测全系列电解质水平高度并调整；
29.10)若第一次恢复阳极至正常状态时，电解质降低幅度不大，电解质水平集体在16cm以上，可直接使用多功能机组恢复剩余2组阳极高度，抽出青稞纸，复紧卡具，保证阳极进入工作状态，再恢复40％的负荷，通测全系列电解质水平高度并调整，可以考虑下次负荷恢复时一次性恢复5组阳极；
30.11)修整电解槽壳面，调整生产条件，逐步恢复正常生产。
31.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。