探析鋁電解槽破損的修補(bǔ)方法及其措施

仝寶寶

【摘 要】 鋁電解槽是電解鋁生產(chǎn)的重要設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)良好程度、壽命長短，直接關(guān)系到電解鋁生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量，同時(shí)也對(duì)電解鋁生產(chǎn)的成本有很大影響。因此為了保障鋁電解槽正常運(yùn)行，本文闡述了鋁電解槽破損的修補(bǔ)形式以及鋁電解槽陰極內(nèi)襯破損檢查，對(duì)鋁電解槽破損的修補(bǔ)方法及其防治措施進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】 鋁電解槽破損 修補(bǔ)形式 檢查 修補(bǔ)方法

防止措施

一、鋁電解槽破損的修補(bǔ)形式

鋁電解槽的修補(bǔ)形式分析。（1）小修。一是陰極炭塊在電、熱、磁等共同作用下會(huì)時(shí)常出現(xiàn)碳內(nèi)襯中的熱膨脹、鈉膨脹，陰極斷裂、沖蝕、剝層，以及碳內(nèi)襯下部各滲透物漸漸填充的現(xiàn)象等，這些都造成了槽底炭塊的隆起。如果隆起在50mm以下，凹坑在80mm以下時(shí)可定位小修。二是側(cè)部內(nèi)襯兩小面仍可見炭塊的輪廓，大面伸腿以上受到不同程度破損和侵蝕，但如若側(cè)部炭塊破損不至于見到鋼板則不需更換。經(jīng)過干刨伸腿的局部都有橫向裂紋，但整體形狀規(guī)整。（2）中修。更換1～14塊破損嚴(yán)重的陰極炭塊，若一塊陰極炭塊破損50%以上、低于其他陰極炭塊表面120mm以上的話，則給予更換。（3）大修。陰極炭塊拱起90mm以上、爐底鋼板溫度異常、表面破損嚴(yán)重裂紋較多。

二、鋁電解槽陰極內(nèi)襯破損檢查的分析

鋁電解槽陰極內(nèi)襯破損檢查主要表現(xiàn)為：第一，用鐵釬探查槽底把直鐵釬的尖端前部彎成長約10cm的直角鉤，然后把鉤尖伸入陰極下面，按照底塊和底縫排列的縱橫順序逐塊逐縫依次探鉤，把有坑和有縫的部位記錄下來，并估計(jì)出破損部位的長度和深度。另外，也可觀察鉤尖的情況。在破損部位，由于鋁水和陰極鋼棒的接觸，電阻很小，通電較多，沉淀較少，溫度較高，因此，鉤尖插入這里拔出后，鉤尖會(huì)有冒白煙現(xiàn)象。第二，測量陰極電流分布和陰極鋼棒的溫度為了進(jìn)一步證實(shí)該槽是否破損，可根據(jù)槽內(nèi)初檢的情況，再測量一下陰極電流分布和陰極鋼棒溫度。一般情況下，熔化的陰極鋼棒的電流分布和溫度都比正常的高。

三、鋁電解槽破損的修補(bǔ)方法分析

鋁電解槽破損的修補(bǔ)方法主要有：（1）若側(cè)部的炭塊破損較小，如表層剝落、側(cè)部鋼板微紅或者暗紅，我們可以采取扎邊操作的方法。（2）對(duì)陰極炭塊凹坑為110mm ～150mm修復(fù)可采用表面打花、鉆孔以及扎糊料進(jìn)行修補(bǔ)。（3）在中修時(shí)取出破損嚴(yán)重的陰極炭塊，不能用液壓千斤頂及天車等大型設(shè)備進(jìn)行拆除，只能用人工用風(fēng)鎬打碎取出。（4）碳?jí)K重塑法修補(bǔ)。一是確定電解槽損壞部位。通過綜合技術(shù)分析對(duì)電測槽的損壞部位進(jìn)行確定，包括損壞面積、損壞程度等。調(diào)整維修技術(shù)條件，并準(zhǔn)備好維修過程中各種工器具、材料。二是操作人員需提前四小時(shí)用多功能操作機(jī)械將需要修補(bǔ)的地方砸實(shí)，在兩個(gè)方向留下一定寬度，同時(shí)將修補(bǔ)部位散熱孔用風(fēng)冷卻，在修補(bǔ)的過程中電解質(zhì)不得超過過十八毫升。剩余的電解質(zhì)必須及時(shí)排出。三是確認(rèn)修補(bǔ)后，清除砸實(shí)區(qū)域上部結(jié)殼決，去除對(duì)應(yīng)部位的雜質(zhì)。四是將損壞部位的殘余雜質(zhì)用風(fēng)鎬挖出。在清理的過程中，如果發(fā)現(xiàn)有鋁液泄露，必須將泄露的鋁液清理干凈，堵住泄露源頭。根據(jù)損壞程度，刨挖的寬度一般為二到四塊側(cè)塊寬，底部挖到耐火磚部位，用風(fēng)管吹干凈挖掘處。五是在槽殼上及耐火磚上涂上焦油.添加熱搗糊將底部撫平，安放側(cè)部碳?jí)K，同時(shí)用鎂磚支持，在修補(bǔ)區(qū)域的兩端頭，用鋼板固定，添加熱搗糊將側(cè)部碳?jí)K空隙搗實(shí)。六是焙燒二十到四十小時(shí)，拆除鋼板，沿側(cè)部碳?jí)K邊緣鋪部分氧化鈣，焊好鋼帶。繼續(xù)風(fēng)冷。七是對(duì)陰極炭塊裂縫的修補(bǔ)則需先將裂縫刨成內(nèi)八型，如果鋼棒融化部位能用鎂磚制成料狀與糊料扎固第一層，其他層數(shù)則按照扎縫的工藝來施工。八是對(duì)于沒見到鋼板破損的側(cè)部碳?jí)K應(yīng)采用碳化硅水泥和水及成漿進(jìn)行三次修補(bǔ)，硬化后和側(cè)部塊的硬度相似，以降低成本。

四、鋁電解槽破損的防止措施

1、防止和減少槽殼破損的改進(jìn)措施。（1）采用新槽形，提高槽殼鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)論證和電解鋁廠實(shí)際使用表明，采用船形結(jié)構(gòu)的槽殼比原電解槽的槽殼抗變形強(qiáng)度好，易于分散熱量，不易破損，運(yùn)行周期長。（2）保證原輔材料和大修質(zhì)量合格。管理部門要嚴(yán)格舊槽殼的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)大修槽的焊接及槽膛的耐火磚砌筑質(zhì)量檢查，提高槽殼大修后就位的準(zhǔn)確率，陰極炭塊和扎固糊料等的原料進(jìn)貨質(zhì)量檢查等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)上要嚴(yán)格，以避免因槽殼變形或漏爐而造成的早期破損、停槽大修。（3）加強(qiáng)電解的日常操作維護(hù)。在日常的操作和維護(hù)上，要從提高換極質(zhì)量到保溫料的添加，從爐底處理到大面整形，都精細(xì)操作，嚴(yán)格根據(jù)槽運(yùn)行情況設(shè)定合理的目標(biāo)電壓、保持合理的槽溫，控制好合理的氧化鋁濃度、分子比，設(shè)定理想的加料間隔，保持匹配的電解質(zhì)水平和鋁水平，密切關(guān)注電解槽運(yùn)行狀態(tài)，使各項(xiàng)技術(shù)條件相互匹配，為延長槽殼的運(yùn)行周期奠定基礎(chǔ)。

2、規(guī)范鋁電解槽破損后的維修操作。第一，鋁電解槽工作中發(fā)現(xiàn)有破損時(shí)，先將鋁電解槽停運(yùn)、冷卻一周的時(shí)間，提出陽極結(jié)構(gòu)后執(zhí)行槽體拆卸，所有的拆卸工作必須由專業(yè)的人員操作。第二，維修現(xiàn)場要樹立起安全警示牌，提醒工作人員注意安全，所有的維修工具都要擺放整齊，以免有不規(guī)范的操作，現(xiàn)場執(zhí)行拆卸工作時(shí)也要保證安全工作。第三，維修中處理鋁電解槽的上下槽體時(shí)，需要采用梯子類型的輔助設(shè)施，維修人員上下過程中不能直接接觸槽體，預(yù)防安全事故。第四，鋁電解槽彎料管、煙道管、扣壓管拆卸維修時(shí)，需確保鋁電解槽處于安全的環(huán)境中，禁止維修現(xiàn)場發(fā)生漏電事故，保護(hù)維修人員的安全等。

結(jié)束語

綜上所述，為了有效降低鋁電解槽破損的發(fā)生概率，需要落實(shí)維修操作規(guī)范，通過規(guī)范的操作延長鋁電解槽的壽命，同時(shí)也能減少破損維修時(shí)的工作量，避免影響鋁電解槽的正常運(yùn)用，所以必須加強(qiáng)對(duì)電解槽破損的修補(bǔ)方法及其措施進(jìn)行分析。

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