孫曉燦

(河南中孚鋁業(yè)公司 動力二分廠，河南 鞏義 451200)

原鋁質(zhì)量是鋁電解生產(chǎn)的中間產(chǎn)品，其質(zhì)量的高低直接影響著終端產(chǎn)品——鋁錠及鋁合金產(chǎn)品的品位，也直接影響著銷售價格。為了提高鋁電解企業(yè)的經(jīng)濟效益，必須切實提高原鋁質(zhì)量。本文從源頭上分析了影響原鋁質(zhì)量的因素，并結(jié)合中孚320kA預(yù)焙槽的生產(chǎn)實踐，提出了提高原鋁質(zhì)量的切實可行的措施。

1 鋁錠的質(zhì)量品級劃分

鋁錠質(zhì)量通常按原鋁中金屬雜質(zhì)的含量來評定，原鋁中有20多種金屬雜質(zhì)，其中最主要的有鐵、硅、銅等，此外還有多種非金屬雜質(zhì)，如:氫、氧化鋁、碳化鋁等。

2 原鋁中各種雜質(zhì)的來源

2.1 雜質(zhì)鐵和硅

2.1.1 雜質(zhì)鐵和硅主要來源于原材料中，如氧化鋁、碳陽極、冰晶石、氟化鋁、氟化鎂等其中的氧化硅、氧化鐵被鋁液還原進入鋁液中。

2.1.2 雜質(zhì)鐵和硅還來源于生產(chǎn)中操作用鐵工具融化進入原鋁中。如:大鉤、大耙、漏勺、釬子、出鋁管，以及中間下料打殼錘頭等鐵工具融化進入鋁液中。

2.1.3 雜質(zhì)鐵還來源于生產(chǎn)過程中因操作管理不當引起陽極化爪、化磷生鐵等。

2.1.4 因電解槽槽周內(nèi)襯和陰極內(nèi)襯破損，造成爐底鋼棒融化，其中的硅和鐵進入鋁液。

2.1.5 雜質(zhì)鐵和硅還來源于電解車間清理槽周落地料和清理地溝料加入槽內(nèi)。

2.1.6 雜質(zhì)鐵和硅還來源于清理出鋁抬包電解質(zhì)而帶一部分鐵、硅雜質(zhì)。

2.1.7 雜質(zhì)鐵和硅還來源于氧化鋁濃相輸送時管道磨損所帶來的一部分鐵進入原鋁。

2.2 其它雜質(zhì)

2.2.1 槽溫高時陰極副反應(yīng)析出的鈉有一部分進入原鋁。

2.2.2 原料中的銅、鎂、鋅、鈣、被還原進入原鋁。

2.2.3 電解反應(yīng)生成非金屬雜質(zhì)如氫、氧、炭等進入原鋁。

3 提高原鋁質(zhì)量的措施

3.1 提高原鋁質(zhì)量，首先應(yīng)把好電解槽制作安裝質(zhì)量關(guān)、內(nèi)襯材料質(zhì)量關(guān)和內(nèi)襯砌筑質(zhì)量關(guān)，有效延長電解槽使用壽命，避免內(nèi)襯早期破損所造成陰極鋼棒熔化和筑爐材料中的鐵、硅離子被鋁還原而使雜質(zhì)進入原鋁，導(dǎo)致原鋁質(zhì)量下降。中孚實業(yè)320kA電解系列設(shè)計了受力合理的“搖籃式”槽殼結(jié)構(gòu)，采用高質(zhì)量的內(nèi)襯材料如側(cè)部碳氮化硅復(fù)合塊、底部半石墨陰極碳塊等，嚴把筑爐質(zhì)量關(guān)，使電解槽平均壽命達到1800天以上。

3.2 應(yīng)把好原材料質(zhì)量關(guān)，堅持使用符合國家標準的原材料，氧化鋁一級品率達到98%以上。冰晶石、氟化鋁、氟化鎂、氟化鈣、氟化鈉、碳酸鈉全部采用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)知名品牌的產(chǎn)品。

3.3 采用科學(xué)合理的預(yù)熱、啟動方案。中孚實業(yè)320kA電解系列采用國內(nèi)先進的焦粒預(yù)熱焙燒濕法啟動方案，保證了電解槽內(nèi)襯均勻受熱和良好焦化，有利于形成堅實規(guī)整的爐膛。

3.4 優(yōu)化電解生產(chǎn)工藝參數(shù)，保持電解槽長期穩(wěn)定運行。

3.4.1 中孚實業(yè)320kA電解系列在啟動后期管理中堅持“五高一低“:高槽溫、高槽電壓、高電解質(zhì)水平、高分子比、高效應(yīng)系數(shù)、低鋁水平，使電解槽形成高分子比的爐邦，有助于形成規(guī)整的爐膛內(nèi)型。

3.4.2 在電解槽進入正常生產(chǎn)期后堅持“五低一適宜”:低槽溫、低槽電壓、低分子比、低氧化鋁濃度、低效應(yīng)系數(shù)、適宜的電解水平和鋁水平。在保持電解槽熱平衡和物料平衡的前提下，采取較低的電解溫度，可有效延長電解槽使用壽命，有利于保持規(guī)整的爐膛內(nèi)型，提高原鋁質(zhì)量。中孚實業(yè)320kA電解系列電解槽過熱度保持在10℃左右，爐幫厚度保持在7公分左右，電解溫度保持在935℃左右，槽壓管理保持在3.8V左右，分子比在2.4—2.5，效應(yīng)系數(shù)0.02，接近零效應(yīng)，防止效應(yīng)多而破壞槽膛內(nèi)型，使邊部結(jié)殼中的雜質(zhì)進入原鋁;電解質(zhì)水平在19公分左右，防止電解質(zhì)水平過高造成浸泡即將更換的陽極鋼爪，引起熔化;鋁水平26公分，有利于保持較好的爐膛。

3.5 提高工藝操作質(zhì)量

3.5.1 提高碳陽極澆鑄質(zhì)量，優(yōu)化磷生鐵配比，保證澆鑄飽滿，無夾渣、氣孔，澆注后清理干凈碳碗周圍的磷生鐵片。

3.5.2 成品碳陽極在運輸過程中要平穩(wěn)駕駛，避免劇烈震動和磕碰而造成活爪陽極。

3.5.3 成品碳陽極進入電解車間后用糊狀氧化鋁制作鋼爪保護環(huán)，避免造成磷生鐵被電解質(zhì)融化。

3.5.4 提高陽極更換質(zhì)量，準確設(shè)置陽極位置，避免因陽極位置過高、過低出現(xiàn)電流偏流而熔化鋼爪，使熔化的鐵水進入原鋁。

3.5.5 在陽極更換和處理電解槽異常情況時，鐵工具如大鉤、釬子、大鉤、大耙、舀勺、漏勺等不能在液體電解質(zhì)或鋁液中浸泡太久，發(fā)紅變軟后應(yīng)立即更換或者放涼后再使用，防止鐵工具熔化而污染原鋁。

3.5.6 電解車間應(yīng)加強巡視，發(fā)現(xiàn)打殼錘頭卡堵，陽極脫落應(yīng)及時組織力量撈出，避免鐵的融化進入原鋁中。

3.5.7 搞好電解廠房衛(wèi)生，門窗關(guān)閉嚴實，防止風沙、灰塵進入電解槽，影響原鋁質(zhì)量。槽周落地料、清理地溝料、清理抬包料分少量多次向槽內(nèi)添加，避免硅、鐵的大幅增加從而影響原鋁質(zhì)量。

3.5.8 凈化車間調(diào)整好載氟氧化鋁和新鮮氧化鋁配比工藝，避免鐵含量超標。

3.5.9 抬包清理工在清理抬包內(nèi)電解質(zhì)時要用力均勻，防止損傷抬包內(nèi)襯，避免原鋁中硅含量增加。

3.5.10 鑄造車間入鋁工應(yīng)把抬包內(nèi)的原鋁倒干凈，防止清包時多次粘接抬包包底，造成損傷包底內(nèi)襯，避免原鋁中硅含量增加。

3.5.11 供電車間保證供應(yīng)平穩(wěn)的直流電，避免電流波動引起電解槽電流密度變化過大，造成陽極和陰極的破損帶來原鋁中硅、鐵含量的增加。

4 結(jié)束語

提高原鋁質(zhì)量，需要各相關(guān)部門高度重視，通力合作，執(zhí)行到位，加強工藝技術(shù)管理，提高各工藝操作質(zhì)量，進行精細化管理，才能切實提高原鋁質(zhì)量。