2.1 Сравнение нескольких технологий запуска предварительно обожженных электролизеров
Как внутри страны, так и за рубежом, в крупномасштабных-предварительно обожженных алюминиевых электролизерах обычно применяется метод предварительного нагрева и начала работы с футеровкой печи. В частности, существует четыре технических метода: запуск алюминиевой ванны, запуск частиц кокса, запуск графита и запуск газа.
В бытовых предварительно обожженных элементах наиболее часто используемым методом ввода в эксплуатацию и запуском является традиционная технология запуска в алюминиевой ванне. Его самым большим преимуществом является простота в эксплуатации, равномерный подъем температуры на последующих стадиях и простота управления. В последние годы, с третьей волной строительства электролизеров алюминия в Китае и развитием электролизеров большего размера (от 200 до 300 кА).
2.2 Управление тремя этапами нагрева при предварительном нагреве и обжиге предварительно обожженных алюминиевых электролизеров
2.1.1 Этап низкотемпературного предварительного нагрева-
Средняя температура футеровки в камере должна поддерживаться ниже примерно 200 градусов. Основной целью контроля температуры в этот период является удаление влаги из материала футеровки, а также замедление деформации термического расширения между катодными углеродными блоками, связующим, катодными стальными стержнями и оболочкой элемента на начальном этапе обжига. Это снижает повреждающее воздействие на футеровку, вызванное различиями в коэффициентах теплового расширения различных материалов. Особенно при температуре ниже 200 градусов пластичность катодных стальных стержней очень низка, а их коэффициент теплового расширения примерно в 3–4 раза больше, чем у катодных углеродных блоков. Правильный контроль скорости повышения температуры предотвратит преждевременное растрескивание углеродных блоков катода. В течение этого периода скорость нагрева обычно следует контролировать на уровне около 5 градусов в час.
2.2.2 Средне-этап обжаривания при средней температуре
В течение этого периода температура контролируется в диапазоне примерно от 200 до 600 градусов. Целью является удаление летучих веществ и кристаллической воды из облицовочного материала. В это время катодный стальной стержень изменился с деформации теплового расширения на деформацию ползучести (предел текучести стали составляет 200 градусов), что повысило его пластичность. Основной задачей в этот период является обжиг связующей пасты в зазорах между катодами и вокруг кромок пазов, тем самым улучшая характеристики сцепления между связующей пастой и катодными углеродными блоками. В этот период скорость нагрева может достигать 10–20 градусов в час.
2.2.3 Высокотемпературная-стадия коксования
Температура около 600 градусов. Этот период предполагает высокотемпературную-прожарку боковой облицовки. Целью контроля температуры является обеспечение того, чтобы катодные углеродные блоки и связующая паста были полностью склеены и закоксованы в одно целое, достигая условий, необходимых для нормального производства. Важно отметить, что после достижения температуры 500 градусов связующая паста подвергается свободному расширению за счет коксования, а затем переходит в усадочную деформацию. В это время катодные углеродные блоки все еще остаются в состоянии расширенной деформации. Поэтому на связующей пасте по краям пазов, скорее всего, образуются усадочные трещины. Необходимо своевременно контролировать скорость нагрева.
