新型筑炉材料在铝电解过程中的应用研究

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:覃文勇
[导读] 摘要:随着新型筑炉材料不断挖掘,种类不断丰富,不断地应用于铝电解的过程中。
        十一冶建设集团有限公司  广西柳州  545000
        摘要:随着新型筑炉材料不断挖掘,种类不断丰富,不断地应用于铝电解的过程中。新型筑炉材料运用于铝电解的过程能够提高铝电解的效率,提高铝电解的质量,确保铝电解的安全性。在新型筑炉材料应用于铝电解的过程中也要考虑运用筑炉材料的种类,要考虑应用筑炉材料的比例,把握筑炉材料应用的时机。
        关键词:新型筑炉材料;铝电解;应用
        引言
        经济社会的发展,生产制造的过程中对铝需求量越来越大。国内铝制品产业的发展,刺激了国内电解铝企业的发展。在电解铝工作开展的过程中,企业为了获得更多的效益,为了加快电解铝的效率,积极实验、探索,发现能够促进铝电解开展速度的新型材料。就目前而言,我国电解铝过程中尝试了的新型筑炉材料有氧化铝空心球制品和漂珠砖这两种新兴的耐火材料。新型筑炉材料的运用促使筑炉使用的寿命越长,造价还便宜,保温效果还更好,升温时间越短。新型筑炉材料为电解铝工作开展带来了很大的便利,促进了电解铝产业的发展。
        一、新型筑炉材料应用于电解铝过程的必要性分析
        在电解铝工作开展的过程中,充分发挥新型筑炉材料的作用,是因为新型筑炉材料具有独特的优点。新型筑炉材料在电解铝过程中的运用,能够改善电解铝的环境,让炉内的温度上升的更快,让炉内温度更加稳定和均匀。新型筑炉材料应用于电解铝的过程,这样能够提高电解铝的效率,加大电解铝的产量,最终,促使电解铝工作的开展适应市场发展的需要。
        电解铝过程需要一个良好的环境,必须要使环境一直处于高温稳定状态,而且,还需要让电解铝的环境温度均匀,不能出现较大温差。传统的筑炉材料在恒温效能方面存在一定的差距,温度也不能达到电解铝过程所需要的程度。因此,从事电解铝的相关工作者便开始研究和探索,最终才促使新型筑炉材料的出现。为了让新型筑炉材料的生产能够满足电解铝企业发展的需要,于是加快了对新型筑炉材料的生产与使用,这样才能够实现新型筑炉材料在电解铝过程中的广泛运用。
        二、推动新型筑炉材料应用于电解铝过程的措施分析
        现在电解铝行业得到了飞快地发展,尤其是在新型筑炉材料运用于电解铝过程之后,更是进一步推动了电解铝的开展效率。为了让电解铝相关企业得到更加快速的发展,需要不断加快新型筑炉材料在电解铝过程的运用。主要从以下几个方面来推动新型筑炉材料在电解铝过程的应用。
        一是注重对新型筑炉材料的挖掘。在电解铝过程中需要运用筑炉材料为电解铝工作的完成营造一个良好的高温环境,确保电解铝的过程中能够一直保持温度较高,确保炉内温度均匀,提高炉内的恒温效果。电解铝过程良好环境的创造需要依靠筑炉工作的开展,只有在电解环境达到相关要求的基础上,才可以顺利开展电解铝工作。为了让电解铝工作开展能够顺利开展,相关工作人员必须要注重筑炉工作的开展。现在电解铝工作人员在对筑炉材料进行研究,开始尝试运用高石墨质系列阴极碳块进行筑炉工作。首先需要准备好一定量的无烟煤、人造石墨、改质沥青。其次,就是要确定最大粒级。在此过程中一定要控制好粒径。如果粒径过大会提高制品的气孔率,降低制品的机械强度和密度,最终会又影响了制品在电解过程中的抗钠浸蚀能力和抗熔盐机械磨损和冲刷能力,最终确定了各型阴极碳块的最大粒径。但是粒径过大,又能够提高制品的抗震能力和减少制品的热膨胀系数。再次,配方制定和优化工艺参数。

除此之外,要适当提高焙烧温度,提升制品的导电性能:常规的阴极碳块在进行焙烧时,其温度一般控制在1250~1300℃之间,但为了提高碳块导电能力,可采用适当提高碳块的焙烧温度和延长焙烧时间的技术手段。最后,工艺流程的确定。高石墨质系列阴极炭块的开发及生产,是在原半石墨质阴极炭块生产流程上进行的,根据高石墨质阴极炭块开发及生产工艺需要做了局部的改造。
        二是加强对精通筑炉材料和电解铝工作人才的培养。技术创新的关键在于人才的培养。在电解铝产业发展的过程中,为了推电解铝工作开展的进步,为了加快对筑炉材料进行创新,那就必须要培养相关方面的专业人才。人才是技术创新的核心。在国家发展的过程中,各行各业都需要专业性人才的参与,才能够实现行业领域的创新发展。电解铝相关企业在发展过程中必须要重视专业性人才的培养工作,在电解铝工作开展的过程中,从实际情况出发,让工作人员积极参与、做好记录、突破传统、敢于创新。企业在电解铝过程中要注重每次实践经验的积累,同时也要加强对工作人员专业理论知识的培训,引导工作人员坚持做到理论与实践相结合。企业在发展中需要加强与高校的合作,可以采取高校与企业共同培养人才的模式,做到专业性与实践性相结合,提高高校人才培养的质量。还有就是企业要不断注入新鲜血液,要从高校招贤纳士,引进更多专业人才。在引进人才的同时,企业要鼓励专业人员进行探索,让他们去寻找创新型筑炉材料。为专业人员创新工作的开展提供必要的资金和设备支持,为专业性实验工作开展创造条件。专业性工作人员要在不停地实验中总结经验,不断优化创新成果。
        三是注重对筑炉材料性能分析。首先是导电性能分析。若配方中主要原料的石墨化度越高,粉末比电阻值越低,则碳块的电阻率也越低。反之,如果配方中主要原料的石墨化度越低,同样的,粉末比电阻值也就会越低,而且,碳块的电阻率也会变的更低。其次是抗钠浸蚀性能分析。在电解过程中如果阴极块材料的选择不当,抗钠浸蚀能力弱,那么钠离子容易渗透到碳块里,从而引起高温膨胀,它远大于从室温到1000℃膨胀。理论上说电解槽提前破损就其阴极碳块方面所引起的原因,主要是抗钠浸蚀差,孔隙度高和膨胀率高所致。最后是抗热震性能分析。抗热震性能指的是阴极碳块在经受高温剧变时不被破坏的性能。在温度发生剧变的时候,材料要是不能够及时把热量散发出去,那么碳块内部和表面就会产生温度梯度,由此因膨胀和收缩不均而产生热应力的现象,当热应力达到极限后,阴极碳块就被破坏。为了提高阴极碳块的抗热震性,必须从减小热应力的产生、缓冲热应力的发展和增强抵抗热应力的能力等方面进行考虑。
        四是为了推动新型筑炉材料应用于电解铝过程,必须要加强硬件设施的建设。在电解铝工作开展的过程中,拥有良好的设备是非常必要的。性质优能的设备是做好工作的重要前提,所谓磨刀不误砍柴工,电解铝企业在发展中一定要注重设备的完善。不仅要为专业人员开展新型筑炉材料实验提供良好的硬件设施,同时,也要为电解铝工作的开展创造良好的条件。必须要购买先进的技术设备,为电解铝工作开展提供硬件支持。而且,工作人员在设备精良的条件下,可以增进人们从事创新研究的信心,从而为实现电解铝工作完美完成奠定基础。电解铝企业还要加强与国外类似企业的交流与合作,汲取别国的先进经验,再结合本国此类行业发展实际,以我为主,为我所用,创新国内先进技术。
        结语:
        电解铝企业的发展是时代的诉求。为了促进电解铝工作开展的进程,一定要创新筑炉材料,为电解铝工作提供良好的条件。企业在发展中一定要高度重视创新型筑路材料在电解铝工作中的运用,提高电解铝发展的速度。
        参考文献:
        [1]王祝堂.新型稳流保温铝电解槽节能技术入选最节能技术[J].轻金属,2020(01):10.
        [2]谢民正.新型筑炉材料在台车式电阻炉上的应用[J].金属加工(热加工),2008(15):37.
        [3]张衡,白强.新型铝电解槽筑炉材料的开发和应用[J].世界有色金属,2007(03):14-16.
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