320ka鋁電解槽早期破損原因及預(yù)防措施

1、320kA鋁電解槽早期破損原因及預(yù)防措施鋁電解槽早期破損原因及預(yù)防措施劉建輝，艾自金（中國(guó)有色金屬建設(shè)股份有限公司，北京100029）摘要摘要：詳細(xì)敘述了某電解鋁廠320kA大型預(yù)焙電解槽個(gè)別槽陰極內(nèi)襯出現(xiàn)的早期破損現(xiàn)象，探討了電解槽破損的原因，分析了工藝條件對(duì)電解槽破損的影響，進(jìn)而提出通過(guò)控制工藝技術(shù)條件來(lái)預(yù)防電解槽破損的措施。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：320kA鋁電解槽；早期破損；工藝技術(shù)；管理；預(yù)防措施中圖分類(lèi)號(hào)：中圖分類(lèi)號(hào)：TF821文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：10077545（2012）08000000ReasonsfEarlyBreakageof320kAAluminumCellItsPreventionMeasuresLIUJianhuiAIZijin(ChinaNonferrousMetalIndustry’sFeignEngineeringConstructionCo.Ltd.Beijing100029China)Abstract:Theea

3、rlybreakageofcathodeliningofindividual320kAprebakedaluminumcellwasdescribedindetail.Thebreakagereasonswereexpledtheeffectoftechnicalconditionsonbreakagewasanalyzed.Themeasureofcontrollingtheaccdingtechnicalconditionstopr

4、eventbreakagewasproposed.Keywds:320kAprebakedaluminumcellearlybreakagetechnologymanagementpreventionmeasures作者全程參與了采用我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、中國(guó)公司承包最完整的國(guó)外某25萬(wàn)ta電解鋁廠320kA大型預(yù)焙陽(yáng)極電解槽工程，見(jiàn)證了從工程前期開(kāi)發(fā)、施工建設(shè)、試車(chē)投產(chǎn)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)各個(gè)階段。由于業(yè)主后期管理和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)沒(méi)有跟上，個(gè)別槽陰極內(nèi)襯

5、出現(xiàn)早期破損現(xiàn)象，這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)大型電解鋁生產(chǎn)有一定借鑒價(jià)值。1電解槽破損狀況電解槽破損狀況早期破損的電解槽主要有102#、815#、130#、109#、802#和105#，其壽命分別是651、671、654、731、706和747天。破損電解槽的實(shí)物照片見(jiàn)圖1。圖1早期破損的電解槽照片早期破損的電解槽照片(a)側(cè)部爐幫；側(cè)部爐幫；(b)SiC磚；磚；(c)陰極炭塊；陰極炭塊；(d)陰極炭塊隆起；陰極炭塊隆起；(e)滲透的滲透的電解質(zhì)電

6、解質(zhì)和鋁液；和鋁液；(f)陰極鋼棒陰極鋼棒Fig.1Picturesofearlybreakagealuminumcell(a)sideledge(b)SiCbrick(c)cathodeblock(d)upliftedcathodeblock(e)peratedelectrolytealuminummelt(f)erodedcathodebar在刨爐過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)其破損有較多相似的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象也從側(cè)面反應(yīng)了電解槽的運(yùn)行狀況以及破損

7、原因：收稿日期收稿日期：20120116作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：劉建輝（1968），男，河南扶溝人，碩士，高級(jí)工程師.doi：10.3969j.issn.10077545.2012.08.006(a)(b)(c)(d)(e)(f)表1鋁水平鋁水平Table1Aluminumlevelcm槽號(hào)08年11月08年12月09年1月09年2月09年3月10222.120.723.021.224.010522.021.021.421.721.71092

8、1.220.721.421.221.313022.119.121.120.421.0表2分子比分子比Table2Molecularratio槽號(hào)11月1~7日11月8~15日11月16~23日11月24~30日1022.252.302.312.351092.332.342.242.331302.182.342.432.30在生產(chǎn)中保持鋁水平和分子比的平穩(wěn)非常重要，從表1~2可以看到，102#槽在20多天時(shí)間內(nèi)鋁水平相差達(dá)3.3cm，13

9、0#槽分子比在同一個(gè)月時(shí)間內(nèi)從2.18上升到2.43，波動(dòng)較大。技術(shù)條件的調(diào)整違背了大型預(yù)焙電解槽平穩(wěn)調(diào)整的原則。槽膛底部存在一定數(shù)量的鋁液可以起到防止鋁直接在炭陰極上析出、傳導(dǎo)熱量、削弱電磁力和穩(wěn)定槽況的作用。但如果出現(xiàn)大幅波動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間保持偏低或偏高，就容易造成將建立好的熱場(chǎng)和磁場(chǎng)的平衡被打破，使?fàn)t膛發(fā)生變化，進(jìn)而使電解槽發(fā)生波動(dòng)，如處理方法不合理或不及時(shí)，可直接導(dǎo)致電解槽病槽的產(chǎn)生。3.2槽電壓長(zhǎng)時(shí)間槽電壓長(zhǎng)時(shí)間高位運(yùn)行高位運(yùn)行20

10、08年11月至2009年3月的槽電壓數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。表3槽電壓槽電壓Table3CellvoltageV槽號(hào)08年11月08年12月09年1月09年2月09年3月1024.2604.3724.6884.8994.9401054.1954.2124.3624.4244.3801094.1664.1684.2634.3804.3901304.2934.2614.3954.3734.420電壓是電解槽輸入能量的最主要來(lái)源，是維持和調(diào)整體系熱平衡最

11、重要、最易實(shí)現(xiàn)的因素。由表3可以看出，電壓偏高時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月，最高時(shí)平均電壓近5V，這無(wú)疑使得電解槽的熱平衡遭到嚴(yán)重破壞，是造成爐膛不規(guī)整、爐底不干凈的主因。3.3強(qiáng)化電流的影響強(qiáng)化電流的影響電流強(qiáng)度的變化情況見(jiàn)表4。表4電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度Table4CurrentintensitykA日期強(qiáng)度20081204320.6020081223321.2920090120323.0420090131325.1020090203324.902