500KA鋁電解槽技術(shù)規(guī)范

《500KA鋁電解槽技術(shù)規(guī)范》（預(yù)審搞）編制闡明甘肅東興鋁業(yè)有限公司5月

GB/T×××××—××××《500kA鋁電解槽技術(shù)規(guī)范》編制闡明（預(yù)審稿）1原則立項背景隨著國內(nèi)大容量、高電流等級槽型設(shè)計能力的提高，400kA、500kA甚至600kA鋁電解槽已經(jīng)在我國率先實現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。盡管國內(nèi)的電解鋁工藝裝備在不停升級和進(jìn)步，可供電解鋁公司借鑒和參考的有關(guān)工藝原則卻還停留在上世紀(jì)90年代左右的中小槽型鋁電解槽，有關(guān)工藝參數(shù)與現(xiàn)在大型鋁電解槽不符。現(xiàn)在，500kA鋁電解槽在我國電解鋁的總產(chǎn)能中所占比例已超出30%，且按照現(xiàn)在趨勢新建電解鋁生產(chǎn)線還將以500kA系列為主。因此，根據(jù)現(xiàn)在大多數(shù)電解鋁公司實際狀況，制訂新的、符合實際的大型鋁電解槽工藝技術(shù)規(guī)范或原則是電解鋁行業(yè)亟待解決的問題。鑒于上述因素，酒鋼集團(tuán)甘肅東興鋁業(yè)有限公司聯(lián)合中南大學(xué)、沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司、新疆農(nóng)六師鋁電有限公司等國內(nèi)累計10家骨干高校、研究機構(gòu)和公司對500kA鋁電解槽工藝技術(shù)規(guī)定提出原則立項申請，建議將其列為推薦性國標(biāo)，方便進(jìn)一步推動大型鋁電解槽應(yīng)用和電解鋁工藝完善。2工作簡況2.1任務(wù)來源根據(jù)全國有色金屬原則化技術(shù)委員會（下列簡稱“全國有色標(biāo)委會”）于提出和制訂的工作安排（有色標(biāo)委[]29號），由酒鋼集團(tuán)甘肅東興鋁業(yè)有限公司牽頭組建編制組，承當(dāng)《500kA鋁電解槽技術(shù)規(guī)范》的編制工作，計劃于9月完畢。2.2工作簡要過程本原則是在充足借鑒電解鋁行業(yè)現(xiàn)有原則和調(diào)研多條國內(nèi)500kA電解鋁系列工藝數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上編制的。編制過程中，項目組充足聽取涉及中南大學(xué)、沈陽鋁鎂設(shè)計研究院、鄭州輕金屬研究所等多家原則起草參加單位意見，結(jié)合500kA鋁電解槽“物理場”測試數(shù)據(jù)和多條500kA鋁電解槽實際運行數(shù)據(jù)，含有較為普遍的合用性。項目組于10月完畢原則討論稿，并在10月全國有色標(biāo)委會年會上進(jìn)行了討論。根據(jù)討論稿的討論成果和所征集的意見，項目組對原則內(nèi)容次序、內(nèi)容排版等進(jìn)行了調(diào)節(jié)，并對內(nèi)容每一部分的參考國、行標(biāo)進(jìn)行了補充和完善，形成預(yù)審稿。4月，在全國有色標(biāo)委會昆明會議上對原則預(yù)審稿進(jìn)行了初審，根據(jù)初審成果，項目組對原則內(nèi)容中參考原則的編排、內(nèi)容的布局等格式方面進(jìn)行了修改，對焙燒啟動部分內(nèi)容進(jìn)行了精簡，對病事槽解決部分內(nèi)容進(jìn)行了補充。項目組計劃于5月完畢原則的預(yù)審稿審核工作。3編制根據(jù)3.1編制根據(jù)GB50850鋁電解廠工藝設(shè)計規(guī)范GB/T17397鋁電解生產(chǎn)防塵防毒技術(shù)規(guī)程GB/T24487氧化鋁GB/T27804氟化鈣GB/T4291冰晶石GB/T4292氟化鋁YS/T285鋁電解用預(yù)焙陽極YS/T287鋁電解用半石墨質(zhì)陰極炭塊YS/T517氟化鈉YS/T5230鋁電解用普通陰極炭塊YS/T623鋁電解用高石墨質(zhì)陰極炭塊YS/T65鋁電解用陰極糊YS/T699鋁電解用石墨化陰極炭塊YS/T737鋁電解槽系列不停電停、開槽裝置YS/T784鋁電解槽技術(shù)參數(shù)測量辦法3.2重要參加單位及其完畢的工作甘肅東興鋁業(yè)有限公司：負(fù)責(zé)組織起草工作組，收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料和原則，編寫原則文本。中南大學(xué)、沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司、鄭州輕金屬研究院、包頭鋁業(yè)有限公司、山東魏橋鋁業(yè)集團(tuán)、新疆嘉潤資源控股有限公司、新疆農(nóng)六師鋁業(yè)有限公司、新疆神火煤電有限公司、新疆東方但愿有色金屬有限公司、中鋁蘭州連城分公司：負(fù)責(zé)參加技術(shù)調(diào)研、驗證和原則文本的校核。4原則編制原則和重要內(nèi)容4.1原則編制原則編寫的原則內(nèi)容嚴(yán)格執(zhí)行GB/T1-原則編寫規(guī)則和GB/T1.1-《原則化工作導(dǎo)則第1部分：原則的構(gòu)造和編寫》的規(guī)定；恪守我國針對電解鋁工業(yè)制訂的法律法規(guī)和原則規(guī)定。4.2原則的可實施性考慮到不同公司生產(chǎn)過程中使用的工藝裝備和原料存在差別，本原則在起草過程中兼顧了工藝參數(shù)的先進(jìn)性和普遍性，即既要符合多數(shù)電解鋁公司運行實際，又要在行業(yè)平均水平基礎(chǔ)上有所拔高，并符合國家對電解鋁行業(yè)節(jié)能減排的規(guī)定。4.3原則的重要內(nèi)容4.3.1內(nèi)容范疇原則規(guī)定了500kA鋁電解槽焙燒啟動前的準(zhǔn)備、中間環(huán)節(jié)各項工藝和啟動后期管理規(guī)定；啟動后期和正常生產(chǎn)期技術(shù)條件；正常生產(chǎn)期加料、出鋁、換極、母線轉(zhuǎn)接、電壓管理等方面的規(guī)定；陽極更換、出鋁、母線提高、陽極效應(yīng)熄滅、取電解質(zhì)和原鋁液試樣等日常作業(yè)規(guī)定；電解質(zhì)和鋁水平高度、電解質(zhì)溫度、陽極電流分布、陰極電流分布、陽極極距、爐底壓降、陰極鋼棒和槽底溫度、爐底隆起高度、爐膛內(nèi)型、殘極形狀等鋁電解槽控制參數(shù)測量辦法和規(guī)定；生產(chǎn)過程中冷槽、熱槽、壓槽、滾鋁、漏槽、電解質(zhì)含炭等常見病事槽狀況的解決辦法；生產(chǎn)過程中病事槽停槽鑒定規(guī)定等方面的內(nèi)容。4.3.2重要技術(shù)內(nèi)容原則提出和制訂了500kA鋁電解槽焙燒啟動及啟動后期管理的流程和規(guī)定，明確了控制要點；提出了500kA鋁電解槽正常生產(chǎn)條件下的工藝控制規(guī)定；明確了500kA鋁電解系列電壓管理、換極、出鋁、母線提高、加料、陽極效應(yīng)熄滅及電解質(zhì)和原鋁液取樣規(guī)定；總結(jié)和提出500kA鋁電解槽病事槽解決辦法及病事槽停槽的規(guī)定。5重要技術(shù)內(nèi)容闡明5.1術(shù)語和定義本原則的術(shù)語和定義同GB50850《鋁電解廠工藝設(shè)計規(guī)范》、YS/T623《鋁電解用高石墨質(zhì)陰極炭塊》等文獻(xiàn)通用。5.2重要技術(shù)內(nèi)容闡明5.2.1500kA鋁電解槽焙燒啟動管理通過調(diào)研，項目組發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)大型鋁電解槽在焙燒啟動過程中并沒有形成行業(yè)普遍接受的鋁電解槽焙燒啟動流程和規(guī)定，鑒于此，本原則借鑒各公司鋁電解槽焙燒啟動方案，對500kA鋁電解槽焙燒啟動流程和過程中的規(guī)定進(jìn)行了規(guī)范。具體涉及下列8個方面內(nèi)容：——對焙燒啟動過程物料用量、質(zhì)量進(jìn)行了明確規(guī)定；——對焙燒啟動過程中的工具規(guī)格進(jìn)行了規(guī)定；——對焙燒啟動的前提，涉及槽體驗收、母線安裝、供風(fēng)和供料系統(tǒng)、鋪焦掛極等方面進(jìn)行了規(guī)定；——對電解槽裝爐、軟連接的安裝、分流器的安裝等進(jìn)行了明確；——對通電焙燒的電流強度、焙燒時間、焙燒過程電壓控制、軟連接及分流器的拆除和轉(zhuǎn)接等進(jìn)行了規(guī)定；——明確焙燒啟動通電規(guī)定、焙燒時間、效應(yīng)電壓、灌鋁量等控制參數(shù)區(qū)間；——制訂500kA鋁電解槽啟動后期電壓保持計劃表、分子比、過熱度、氧化鋁濃度、電解溫度及電解質(zhì)/鋁水高度控制規(guī)定；——明確焙燒啟動過程中核心數(shù)據(jù)的測量規(guī)定。5.2.2500kA鋁電解槽工藝參數(shù)調(diào)節(jié)技術(shù)本原則制訂500kA鋁電解槽工藝參數(shù)的根據(jù)為：——500kA鋁電解槽工藝參數(shù)分為啟動后期和正常生產(chǎn)期兩個階段。各階段工藝參數(shù)應(yīng)區(qū)別考慮；——500kA鋁電解槽工藝參數(shù)制訂過程中，充足考慮氧化鋁原料對工藝參數(shù)的影響；——結(jié)合工藝參數(shù)制訂規(guī)定，對換極、出鋁、加料及電壓管理進(jìn)行規(guī)定。5.2.3500kA鋁電解槽工藝操作技術(shù)本原則制訂的500kA鋁電解槽工藝操作技術(shù)規(guī)定符合多數(shù)擁有500kA鋁電解系列的電解鋁公司現(xiàn)場作業(yè)實際和裝備規(guī)定。5.2.4500kA鋁電解槽工藝參數(shù)測量技術(shù)500kA鋁電解槽工藝參數(shù)測量技術(shù)規(guī)定是在YS/T784《鋁電解槽技術(shù)參數(shù)測量辦法》基礎(chǔ)上，結(jié)合500kA鋁電解槽操作實際制訂的。通過調(diào)研，符合多數(shù)電解鋁公司實際狀況。5.2.5500kA鋁電解槽病事槽解決技術(shù)本原則中提出的500kA鋁電解槽冷槽、熱槽、壓槽、滾鋁、漏槽、電解質(zhì)含炭等問題的解決辦法，是多數(shù)電解鋁公司通過總結(jié)幾十年的病事槽解決過程得來的，符合電解鋁公司生產(chǎn)實際。5.2.6500kA鋁電解槽停槽鑒定技術(shù)本原則中500kA鋁電解槽停槽鑒定的規(guī)定，是在總結(jié)以往各電解鋁公司事故經(jīng)驗，同時根據(jù)500kA鋁電解槽實際狀況制訂的。重點對下列幾個方面進(jìn)行了規(guī)定?！?guī)定了500kA鋁電解槽槽底鋼板停槽溫度和現(xiàn)象；——描述了500kA鋁電解槽破損部位停槽前的現(xiàn)象，規(guī)定了破損部位停槽時陰極鋼棒、側(cè)部槽殼溫度；——描述了病事槽停槽前原鋁成分變化；——規(guī)定了滲漏槽、效應(yīng)難滅槽停槽的鑒定規(guī)定。6知識產(chǎn)權(quán)闡明本原則不涉及知識產(chǎn)權(quán)問題，也不承當(dāng)識別有關(guān)專利的責(zé)任。7預(yù)期達(dá)成的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用和影響本原則制訂過程中全方面貫徹國家針對電解鋁行業(yè)的有關(guān)安全、衛(wèi)生、環(huán)保等方面的強制性規(guī)定，旨在推動我國電解鋁行業(yè)工藝技術(shù)原則化進(jìn)程，提高500kA鋁電解槽生產(chǎn)運行工藝水平。原則的實施可覺得國內(nèi)不同電流等級鋁電解系列高原則運行提供工藝借鑒，增進(jìn)涉及500kA鋁電解系列在內(nèi)的電解鋁生產(chǎn)線指標(biāo)和生產(chǎn)效率進(jìn)步。8國外和國內(nèi)有關(guān)法律、法規(guī)和原則狀況8.1國外狀況至今沒有制訂有關(guān)500kA鋁電解槽的原則和技術(shù)規(guī)范。8.2國內(nèi)狀況我國于，針對預(yù)焙陽極鋁電解槽下發(fā)了YS/T5034-《自焙陽極鋁電解槽預(yù)焙化改造技術(shù)規(guī)范》，于編發(fā)了YS/T784-《鋁電解槽工藝參數(shù)測量辦法》，于修訂和編發(fā)了GB/T50850-《鋁電解廠工藝設(shè)計規(guī)范》等鋁電解槽改造、設(shè)計和參數(shù)測量方面技術(shù)規(guī)范和強制性規(guī)定，但現(xiàn)在國內(nèi)尚沒有形成與500kA鋁電解槽工藝有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和規(guī)定。9與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強制性國標(biāo)的關(guān)系本原則恪守國家和行業(yè)公布的有關(guān)國標(biāo)的規(guī)定。與已公布的安全、防火、排放等強制性原則保持協(xié)調(diào)一致。本原則將與GB50850《鋁電解廠工藝設(shè)計規(guī)范》、YS/T784《鋁電解槽工藝參數(shù)測量辦法》等原則一起，完善中國電解鋁技術(shù)原則體系。10重大分歧意見的解決通過和根據(jù)序號意見解決根據(jù)解決成果解決意見1對原則進(jìn)行重新排版原則原來劃分為6個部分，相稱于6個原則，存在不合理性。將原則內(nèi)容合理精簡后，將原則內(nèi)容劃分為9個大項。采納2對原則內(nèi)容進(jìn)行精簡原則的語言描述應(yīng)含有高度的概括性和嚴(yán)謹(jǐn)性。在確保描述精確的前提下，精簡初稿內(nèi)容。采納3對初稿內(nèi)容的單位表述進(jìn)行統(tǒng)一原則內(nèi)容中的時間、長度、重量等單位不應(yīng)當(dāng)存在英文字母、中文等多個描述。將全部單位全部統(tǒng)一為英文字母表達(dá)。采納4在每一部分“500kA鋁電解槽××技術(shù)原則”中的“500kA鋁電解槽”和“原則”去掉在每一章節(jié)標(biāo)題中已存在“500kA鋁電解槽技術(shù)規(guī)范”的標(biāo)題。對原則的6個部分標(biāo)題的描述改為“××技術(shù)”采納5對“焙燒啟動”中“啟動”部分內(nèi)容進(jìn)行精簡原則內(nèi)容在信息體現(xiàn)明確的前提下應(yīng)盡量精簡內(nèi)容。對該部分內(nèi)容進(jìn)行精簡采納6“工藝參數(shù)測量”部分內(nèi)容中去除與“GB/T784鋁電解槽技術(shù)參數(shù)測量辦法”重復(fù)的內(nèi)容對現(xiàn)行原則已有內(nèi)容在系原則中無需贅述。在該部分中僅闡明“GB/T784鋁電解槽技術(shù)參數(shù)測量辦法”中未闡明的內(nèi)容。采納7對“病事槽解決”的內(nèi)容進(jìn)行補充病事槽有多個類型，應(yīng)具體描述。對多個病事槽的表征、產(chǎn)生因素、對應(yīng)解決方法等進(jìn)行分類敘述。采納11原則性質(zhì)的建議闡明根據(jù)《中華人民共和國原則化法》規(guī)定，本原則應(yīng)列為推薦性國標(biāo)。原則內(nèi)容涉及：500kA鋁電解槽焙燒啟動前的準(zhǔn)備、中間環(huán)節(jié)各項工藝和啟動后期管理規(guī)定；啟動后期和正常生產(chǎn)期技術(shù)條件以及正常生產(chǎn)期加料、出鋁、換極、母線轉(zhuǎn)接、電壓管理等方面的規(guī)定；陽極更換、出鋁、母線提高、陽極效應(yīng)熄滅、取電解質(zhì)和原鋁液試樣等日常作業(yè)規(guī)定；電解質(zhì)和鋁水平高度、電解質(zhì)溫度、陽極電流分布、陰極電流分布、陽極極距、爐底壓降、陰