400kA電解槽停槽二次啟動(dòng)

楊正慶

（新疆眾和股份有限公司烏魯木齊830013）

400kA電解槽停槽二次啟動(dòng)

楊正慶

（新疆眾和股份有限公司烏魯木齊830013）

400kA鋁電解在啟動(dòng)后，會(huì)出現(xiàn)因停氣、停電、停料、槽控故障等問題，導(dǎo)致非正常停槽，需要通過清槽、二段焙燒、灌電解質(zhì)啟動(dòng)，從而完成對(duì)停槽的二次啟動(dòng)，達(dá)到正常生產(chǎn)的目標(biāo)。

電解槽停槽二次啟動(dòng)焙燒

0 前言

400kA電解槽在啟動(dòng)后，會(huì)出現(xiàn)因停氣、停電、停料、槽控故障等問題，導(dǎo)致非正常停槽。但電解槽未出現(xiàn)破損，停槽前運(yùn)行正常，這時(shí)，需要對(duì)停槽進(jìn)行二次啟動(dòng)。

1 單槽焙燒啟動(dòng)主要物料表

表1 單槽焙燒啟動(dòng)主要物料表

2 燃?xì)舛伪簾?/h2>

鋁水沒有清的槽子，利用燃?xì)獗簾鹘?jīng)過42～48 h（根據(jù)在槽鋁量來定）的焙燒，使焙燒溫度達(dá)到850℃以上，鋁塊基本融化成鋁水，然后把陽極坐到鋁水里約5cm（根據(jù)實(shí)際情況，鋁水較高的電解槽要抽出部分鋁液，鋁水不夠的電解槽要灌入部分鋁液），用賽爾開關(guān)通電，進(jìn)入二段焙燒啟動(dòng)。

3 清槽

（1）接入風(fēng)鎬，修整爐底，將鋁層表面和外凸的結(jié)殼塊全部清理干凈。

（2）側(cè)部硅磚上的結(jié)殼塊，稍作修整，以能夠放入新極為準(zhǔn)。在每個(gè)燃燒器位置清理足夠?qū)?，如果爐幫和人造伸腿影響燃燒器的擺放和陽極升降，就做適當(dāng)?shù)男拚?/p>

（3）用掃帚把爐底徹底掃干凈，然后用地風(fēng)把爐底全部吹干凈。

（4）把槽子鋁塊上的雜物和碎料全部清干凈，尤其是鋁塊中夾雜的碎炭塊，一定要清理出來，剩下的應(yīng)全部是鋁。

（5）組織對(duì)員工對(duì)清理完的電解槽進(jìn)行綜合驗(yàn)收，將清理不合格的電解槽進(jìn)行進(jìn)一步清理，將側(cè)部、底部破損情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便在啟動(dòng)和后期管理中重點(diǎn)部位進(jìn)行特殊防范。

（6）組織相關(guān)設(shè)備人員對(duì)電解槽上下部結(jié)構(gòu)、電路、氣路，微機(jī)控制系統(tǒng)、打擊下料系統(tǒng)、各母線焊接點(diǎn)，絕緣等是否良好正常進(jìn)行詳細(xì)檢查。

4 裝槽

（1）陽極母線指針放置到距離下限位5～10cm處，根據(jù)鋁層情況來定，確保陽極能降到鋁液里面。掛極標(biāo)準(zhǔn)：①陽極底掌在同一個(gè)水平面上；②陽極大母線的高度合適：a鋁層低于人造伸腿的—陽極大母線升至上限位時(shí)，陽極底掌需在人造伸腿與碳化硅磚結(jié)合處上方的10cm處；b鋁層高于人造伸腿的—陽極大母線升至上限位時(shí)，槽內(nèi)鋁面的最高處距離陽極底掌的高度≥10cm，確保大部分鋁面區(qū)域距離陽極底掌的高度≥15cm。

（2）挑選24組合格的陽極，將陽極緊貼母線平穩(wěn)的放到電解槽上，保證所有陽極底掌在同一水平面上，然后上小盒卡具反復(fù)復(fù)緊，防止陽極動(dòng)作時(shí)造成陽極下滑，確認(rèn)卡具復(fù)緊后手動(dòng)操作抬陽極，使陽極底掌距離鋁臺(tái)約20～25cm，便于燃燒器的安裝，記錄母線指針位置讀數(shù)，并在陽極導(dǎo)桿上畫好線作好標(biāo)記。

（3）選用陽極的標(biāo)準(zhǔn)；爆炸焊塊不能有裂紋。

①陽極不能有掉塊、裂紋，陽極棱角要保持完整。

②導(dǎo)桿不能彎曲。

③裝極時(shí)，要把陽極底掌上的鋁塊和電解質(zhì)全部清干凈。

（4）裝上陽極后，要空試一下陽極升降，待陽極升降自如后，方可裝燃燒器。

（5）安裝燃?xì)獗簾b置，嚴(yán)格按照焙燒裝置安裝程序操作，并蓋好專用蓋板，陽極上要覆蓋好專用材料，然后覆蓋18～20cm厚的冰晶石，加強(qiáng)保溫保溫。

（6）熱電偶插入方式：非母線側(cè)靠近中鋒處2～3、4～5、8～9、10～11陽極導(dǎo)桿之間需預(yù)留插熱電偶的位置，熱電偶頭不能與鋁層接觸，鋁層5cm以上懸空狀態(tài)。

5 第二段焙燒的基本操作

5.1 燃?xì)獗簾?/p>

（1）提前通知?jiǎng)恿﹂_啟天燃?xì)庵鞴艿篱y門，達(dá)到正常供氣。

（2）在控制站觸摸屏設(shè)置升溫策略；沒有把鋁清出來的槽子，根據(jù)鋁水的量焙燒時(shí)間設(shè)定為42～48h，焙燒溫度最終設(shè)定為850～920℃。

（3）調(diào)整點(diǎn)火風(fēng)量；打開燃燒架空氣管路常明火手閥、在觸摸屏手動(dòng)調(diào)整空氣電動(dòng)閥門開度，控制風(fēng)600～700nm3∕h。

（4）燃燒架燃?xì)庵饌€(gè)排空后：關(guān)閉每個(gè)燃燒架所有燃?xì)忾y門、打開排空閥，第一臺(tái)燃燒架排空時(shí)間：2～5min，余下燃燒架排空1～2min。

（5）開始點(diǎn)火；把點(diǎn)火桿插入點(diǎn)火孔、啟動(dòng)點(diǎn)火器、緩慢打開燃燒器相對(duì)應(yīng)的燃?xì)獬Ｃ骰鹗珠y，點(diǎn)火成功后，關(guān)閉點(diǎn)火器、拔出點(diǎn)火桿、手動(dòng)調(diào)節(jié)燃燒器火焰至穩(wěn)定狀態(tài)（注意：點(diǎn)火時(shí)面部不得正對(duì)點(diǎn)火孔）。

（6）點(diǎn)火全部完成后，在觸摸屏畫面上點(diǎn)擊“開始計(jì)時(shí)”按鈕。

（7）巡檢制度：有值班人員巡檢焙燒過程，每隔一小時(shí)巡檢一次燃燒器燃燒情況和燃?xì)鈮毫Φ汝P(guān)鍵數(shù)據(jù)，遇有燃燒器熄火情況，迅速關(guān)閉相應(yīng)燃燒器和空氣閥門，重新點(diǎn)火，遇有熱電偶損壞要及時(shí)更換，遇有管道漏氣應(yīng)及時(shí)關(guān)掉相關(guān)閥門，組織檢修人員進(jìn)行維修。

（8）焙燒結(jié)束：先拆除熱電偶，將燃燒器附近蓋板上的覆蓋料移動(dòng)至陽極炭塊上；關(guān)閉燃?xì)庠搭^總閥門→觀察燃料站小車氣源壓力顯示，在壓力將為0時(shí)，迅速切斷壓縮空氣源；斷開控制柜電源，拆除管路和電器線路；移除燃燒架、燃燒器。

5.2 鋁液焙燒

（1）電解槽焙燒溫度達(dá)到800℃以上時(shí)，開始檢查鋁塊融化情況和鋁水的高度，待具備通電條件后，準(zhǔn)備進(jìn)行鋁液焙燒（在進(jìn)行鋁液焙燒之前，根據(jù)槽內(nèi)物料熔化情況，利用最佳時(shí)期對(duì)槽內(nèi)結(jié)殼及沉淀進(jìn)行最大限度的清理，以便啟動(dòng)后期電解槽盡快轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)）。

（2）提前40min安裝塞爾開關(guān)，使塞爾開關(guān)達(dá)到能隨時(shí)啟動(dòng)狀態(tài)。

（3）準(zhǔn)備好通電工具；專用扳手、絕緣板、絕緣棒、撬棍、溜槽

（4）通知槽控電工、凈化輸料、運(yùn)輸，做好通電啟動(dòng)準(zhǔn)備。

（5）鋁量少的電解槽需要灌入一定數(shù)量的鋁液

①灌鋁時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況決定灌鋁量，以鋁液浸沒陽極5cm為宜。

②灌鋁時(shí)要先確定第一階段灌鋁量，灌完后再檢查所有陽極是否已全部在鋁液里，沒有侵入再往槽內(nèi)灌鋁，直到達(dá)到所有陽極浸沒入鋁液中為止。

③再檢查沒有問題時(shí)開始通電。為確保安全，可采用先降電流再通電，或者安裝分流器。

④通電后最主要看沖擊電壓和陰陽極電流分布情況，發(fā)現(xiàn)偏流要及時(shí)處理。

（6）鋁量多的電解槽需要抽掉一部分鋁液。

①確定出鋁的電解槽確保出鋁后爐底的沉淀不突出鋁液表面，出鋁量根據(jù)具體槽況而定。

②陽極浸入鋁液情況必須檢查到位，否則易造成電流偏流。

③出鋁的電解槽必須進(jìn)行抬母線作業(yè)，上抬的量根據(jù)出鋁量而定。

（7）陽極坐到鋁水里約5cm，確認(rèn)無誤后，開始通電，（必要時(shí)降電流）并記錄好沖擊電壓值，（電壓穩(wěn)定且逐步下降為宜），電壓穩(wěn)定2h后，電壓保持在2.0～3.0V，抬陽極過程中嚴(yán)防陽極脫離液面造成斷路事故。抬陽極必須由專人操作。

（8）安排專人檢查槽周鋼棒窗口有無滲鋁現(xiàn)象發(fā)生，防止發(fā)生漏槽事故。

（9）電解槽通電工作結(jié)束后，立即安排專人測(cè)量陽極電流分布和陰極電流分布（要求：每隔2h測(cè)量一次），防止陽極電流分布不均造成脫極、鋼爪發(fā)紅、導(dǎo)桿斷和偏流等現(xiàn)象的發(fā)生。如果發(fā)生陽極電流分布不均現(xiàn)象，及時(shí)拔開電流分布高的陽極表面覆蓋料降低陽極表面溫度，逐步降低該極陽極電流分布。必要時(shí)小幅調(diào)整陽極。

（10）灌鋁后1～2h內(nèi)陽極電流分布不均勻且槽電壓擺幅大，只要鋼爪不發(fā)紅，陽極外觀無明顯異常多觀察，勤觀察多測(cè)量2h后擺幅減小，繼續(xù)勤測(cè)量。

（11）待電壓穩(wěn)定且逐步下降時(shí)，就把燃燒器專用蓋板拆除，用冰晶石覆蓋到上面，加強(qiáng)保溫，并復(fù)緊小盒卡具。

（12）通電之后鋁業(yè)焙燒期間要用碎電解質(zhì)料將電解槽四個(gè)角部進(jìn)行填塞，做好防護(hù)處理。

6 灌電解質(zhì)啟動(dòng)

（1）當(dāng)鋁水焙燒溫度達(dá)到945℃以上（第一臺(tái)達(dá)到950℃以上），確認(rèn)鋁塊全部融化且陽極升降無誤后，鋁水焙燒結(jié)束，可以灌電解質(zhì)進(jìn)行啟動(dòng)操作。

（2）提前利用生產(chǎn)槽培養(yǎng)18～20t電解質(zhì)，并且電解質(zhì)的溫度達(dá)到970℃以上，流動(dòng)性要強(qiáng)。

（3）提前準(zhǔn)備兩個(gè)熱抬包（防止降低電解質(zhì)散熱速度）到現(xiàn)場(chǎng)，灌電解質(zhì)時(shí)兩個(gè)抬包要銜接好，以最快的速度把兩包電解質(zhì)灌到槽內(nèi)。

（4）第一包盡可能的多抽電解質(zhì)，以最快的速度灌入槽內(nèi)，從煙道端觀察電解質(zhì)流入情況，等到液面上升后開始手動(dòng)抬陽極，如果電壓上升到6～6.5V，并且電解質(zhì)開始沸騰，說明電解質(zhì)與鋁液已經(jīng)分離，啟動(dòng)工作完成，把第二包電解質(zhì)灌入即可。

（5）灌電解質(zhì)24h后，為防止電解槽溫度過低，根據(jù)電解槽的實(shí)際情況逐步向槽內(nèi)加一定數(shù)量純堿。

⑹電解槽啟動(dòng)后電壓5～6V保持2～3h，待電壓穩(wěn)定后，開始逐步降低電壓（降電壓的速度要快，讓電解槽在高溫狀態(tài)形成堅(jiān)固的爐幫，同時(shí)防止二次啟動(dòng)發(fā)生漏爐現(xiàn)象。）至4.8～4.5V。

7 結(jié)語

（1）安裝燃?xì)獗簾紵鲿r(shí)要嚴(yán)格按安裝操作規(guī)程操作，安裝過程中防止設(shè)備損壞，注意人員安全。

（2）鋁液焙燒通電前必須保證鋁液淹沒陽極5cm以上，鋁液焙燒過程電壓不低于2.0V，手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)抬陽極時(shí)嚴(yán)防陽極脫離液面，鋁液焙燒期間，加強(qiáng)鋼窗和爐底的巡視，如發(fā)現(xiàn)滲鋁及時(shí)吹風(fēng)，如不見效，停止焙燒。

（3）管理人員要重視現(xiàn)場(chǎng)安全的管理，嚴(yán)密組織人員，杜絕人身安全事故的發(fā)生。

（4）灌鋁（電解質(zhì)）通電時(shí)要專人看護(hù)電壓，防止誤操作發(fā)生惡性事故。

（5）灌電解質(zhì)或鋁水和抽鋁時(shí)，要全部采用熱包，減小溫度降低速度。

（6）第一包和第二包要銜接好，原則上兩包要同時(shí)準(zhǔn)備好，開始抬陽極時(shí)就要不停的測(cè)量陽極電流分布，發(fā)現(xiàn)偏流大時(shí)，要迅速調(diào)整電壓。

（7）灌入第一包電解質(zhì)（大約為8～10t）抬高的陽極大約在6cm，電壓控制在6.5V，第二包灌入后根據(jù)電壓情況進(jìn)行陽極操作，原則上灌完后電壓在6.5 V。隨著時(shí)間的推移，電壓會(huì)有明顯的下降趨勢(shì)。在整個(gè)過程中要多次測(cè)量陽極電流分布、陽極鋼爪溫度。

（8）要做好防陽極偏流、病槽、漏槽工具和方案。有問題及時(shí)匯報(bào)和處理。

（9）灌電解質(zhì)后電壓會(huì)隨槽溫上升、物料融化、極距拉開而逐漸下降，這時(shí)要注意電解質(zhì)水平，若過高及時(shí)取出。

（10）啟動(dòng)后的槽子根據(jù)電解槽溫度，及時(shí)調(diào)整電壓，電壓下降的速度一定要快，讓電解槽快速形成爐幫，以防側(cè)部化空而發(fā)生漏爐。

（11）啟動(dòng)起來和培養(yǎng)電解質(zhì)的槽子，一定要加強(qiáng)側(cè)部和鋼窗的巡視，謹(jǐn)防漏爐。

（12）整個(gè)焙燒、啟動(dòng)過程要由專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮，確保安全啟動(dòng)。

（13）灌電解質(zhì)后24h內(nèi)，如果槽子來效應(yīng)，效應(yīng)時(shí)間不宜過長，控制在4～6min為宜。

（14）如果電解槽灌完電解質(zhì)啟動(dòng)后，發(fā)生滾鋁經(jīng)過處理無效時(shí)，要實(shí)施停槽。

[1]梁學(xué)民，張松江.現(xiàn)代鋁電解生產(chǎn)技術(shù)與管理.云南大學(xué)出版社，2011.

收稿：2015-07-10

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.029