2.1 Porovnání několika technologií pro spouštění předpálených elektrolytických článků
Jak v tuzemsku, tak v zahraničí, velké-předpálené hliníkové elektrolytické články běžně používají metodu předehřívání a počínaje vyzdíváním pece. Konkrétně existují čtyři technické metody: spuštění hliníkové lázně, spuštění částic koksu, spuštění grafitu a spuštění plynu.
V domácích předpečených buňkách je nejběžněji používanou metodou pro uvádění do provozu a spouštění tradiční technika spouštění hliníkové lázně. Jeho největší výhodou je jednoduchost ovládání, rovnoměrný nárůst teploty v pozdějších fázích a snadné ovládání. V posledních letech s třetí vlnou výstavby elektrolýzy hliníku v Číně a vývojem směrem k větším elektrolytickým článkům (200 kA až 300 kA).
2.2 Řízení tří stupňů ohřevu při předehřívání a pečení předpálených hliníkových elektrolytických článků
2.1.1 Nízká-teplotní předehřívací fáze
Průměrná teplota obložení v článku by měla být řízena pod přibližně 200 stupňů. Hlavním účelem regulace teploty během tohoto období je odstranit vlhkost z výstelkového materiálu a zároveň zpomalit deformaci tepelné roztažnosti mezi katodovými uhlíkovými bloky, pojivem, katodovými ocelovými tyčemi a pláštěm článku během počáteční fáze pečení. To snižuje škodlivý účinek na obložení způsobený rozdíly v koeficientech tepelné roztažnosti mezi různými materiály. Zejména pod 200 stupni je plasticita katodových ocelových tyčí velmi nízká, zatímco jejich koeficient tepelné roztažnosti je asi 3–4krát vyšší než u katodových uhlíkových bloků. Správné řízení rychlosti nárůstu teploty zabrání předčasnému prasknutí uhlíkových bloků katody. Během této doby by měla být rychlost ohřevu obecně řízena na přibližně 5 stupňů za hodinu.
2.2.2 Stupeň pražení při střední teplotě-
Během této doby je teplota řízena v rozmezí přibližně 200 stupňů až 600 stupňů. Účelem je odstranit těkavé látky a krystalickou vodu z materiálu obložení. V tomto okamžiku se tyč katodové oceli změnila z deformace tepelné roztažnosti na deformaci tečením (mez kluzu oceli je 200 stupňů), čímž se zvýšila její plasticita. Hlavním úkolem během tohoto období je upražit pojivovou pastu v mezerách mezi katodami a kolem okrajů štěrbin, čímž se zlepší výkon pojiva mezi pojivovou pastou a uhlíkovými bloky katody. Během této doby může rychlost ohřevu dosáhnout 10–20 stupňů za hodinu.
2.2.3 Fáze vysokoteplotního koksování-
Teplota je kolem 600 stupňů. Toto období zahrnuje-vysokoteplotní pražení bočního obložení. Účelem kontroly teploty je zajistit, aby katodové uhlíkové bloky a pojivová pasta byly plně spojeny a zkoksovány do jednoho kusu, čímž bylo dosaženo podmínek požadovaných pro běžnou výrobu. Je důležité poznamenat, že poté, co teplota dosáhne 500 stupňů, pojivová pasta podléhá volné expanzi v důsledku koksování a poté se přemění na deformaci smrštěním. V tomto okamžiku katodové uhlíkové bloky stále zůstávají ve stavu rozšířené deformace. Proto se na pojivové pastě kolem okrajů štěrbin pravděpodobně vyvinou určité smršťovací trhliny. Je nutné rychle řídit rychlost ohřevu.
