浅析240ka电解槽角部阳极导杆断裂的对策

《浅析240ka电解槽角部阳极导杆断裂的对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析240KA电解槽角部阳极导杆断裂的对策电解一工段卢琳摘要：本文从实际出发，浅析240KA大型预焙槽生产中角部阳极导杆断裂产生的原因，并提出预防措施和处置方法。关键词：槽膛　阳极导杆　分子比　炉帮　伸腿前言铝电解生产中，我们总期望电解槽槽膛规整，角部伸腿适中，槽况运行稳定，阳极不因导杆断裂提前换出，但在电解槽实际运行当中，电解槽的炉底、炉帮、伸腿是不断变化的，它们之间相互制约、相互影响，并受其它技术条件的干扰，特别是随着槽龄的老化，炉底沉淀、结壳更会增厚，槽膛会逐渐变畸形。在2007年底，电解一工段部分槽有适当留铝，到2008年初出现多台槽电解质收缩，所以进一步加剧了老槽

2、槽膛变形，造成槽膛不规整，角部伸腿较大，到2－3月份，电解一工段出现多台槽角部阳极导杆被角部伸腿顶断现象，特别是B8、B1角部阳极导杆。角部阳极导杆断裂，增加了作业组工作量，增加了阳极导杆焊接成本，同时影响电解槽工艺控制，工段通过分析引起角部阳极导杆断裂的原因，并提出了具体处理措施，经过近三个月的处理，基本消除角部阳极导杆断裂现象。1角部阳极导杆断裂的原因造成角部阳极导杆断裂最根本的原因是电解槽角部伸腿较大，角部阳极电流分布不均，阳极电流较小，阳极消耗不均，阳极角部长牙，被角部伸腿顶断。而造成角部伸腿较大的原因主要有电解工艺的保持与调控，换极作业质量等。角极电流分布不均的原

3、因，一方面是设计时2#3#立柱母线电流偏大，1#4#立柱母线电流偏小，对阴极回路的补偿母线又不够，造成电流偏移，另一方面角极靠近伸腿，当铝液正常运动时容易在角部造成阻碍，引起角部阳极电流分布偏大，易针振与电压摆，所以常提角部极，当电压稳定后，又造成角部极电流分布偏小，角部区域偏冷，又加剧角部伸腿的长长。2角部阳极导杆断裂的预防措施为了防止角部阳极导杆断裂，建立规整的槽膛内型，防角部伸腿长长尤为重要，槽膛内型是影响槽内温度分布以及电流效率的重要因素，理想规整的槽膛是四周伸腿比较适中，有一定斜坡，也可以说要求伸腿“高、陡、平”，侧部有适当的炉帮，保护侧部炭块和炉膛，炉底比较平坦

4、，无明显沉淀、结壳，整个炉膛内型成梯形，上大下小，阳极向下的正投影正好与伸腿的底部四边相齐、面积相等（图1），要建立规整的炉膛内型，关键取决于非正常期电解槽合理的技术条件和与之相适应的操作制度，以及正常生产期间保持适宜而稳定的工艺技术条件，保持电解槽热平衡与物料平衡制度，防止出现波动。因为影响伸腿形成最主要因素是底部保温与电解质温度，所以在正常生产中要防铝水平过高，和过低的电解温度与电解质水平，否则易造成电解质发粘，电解质收缩，氧化铝溶解能力降低，炉底易形成沉淀与结壳，角部伸腿易长长（图2红色区域）。图1规整槽膛内型图2角部伸腿较大电解槽1角部阳极导杆断裂的处理措施前面分析

5、了造成角部阳极导杆断裂最主要的原因是，电解槽角部伸腿较大，角部阳极电流分布不均，阳极导电能力偏弱，所以在处理措施上应围绕以上两个主要原因展开工作。3.1合理搭配工艺技术条件，通过工艺调控来规整炉膛根据槽况合理搭配技术条件，保持合理的两个水平、电解温度、分子比，加强精细化操作，保持较好的炉底和槽帮，适当收缩角部伸腿。角部导杆易顶断的槽，通常炉膛内型较差，如：炉底沉淀、结壳较多；伸腿过大，炉底上涨，且电解质水平较低，电解槽过热度较低，电解质流动性变差，氧化铝不易溶解，特别是铝水平较高，如工段角部极易顶断的电解槽：101#、104#、121#、127#槽，铝水平长期偏高。所以处理

6、伸腿较大槽的关键是，以槽膛内型不变为原则，适当降低铝水平，保持中分子比生产，适当提高电解温度，有利于使电解质凝固等温线外移，在不泡爪的情况下，电解质水平按高限保持，电解质水平提高后，电解槽热容量较大，电解槽热稳定性更好，增强电解质对氧化铝的溶解度和溶解速度，弥补高铝水平低过热度对炉底的负面因素，有利于兼顾热平衡变化和槽膛变化。设定电压可维持不变或适当降低，因在升温升分子比的过程中，增加了电解质的导电性，变相的增加了极距，在规整槽膛方面，撤铝升温比提电压更有效果，如既撤铝又提电压，电解槽热平衡易破坏，槽帮易熔化，槽膛变大，影响电流效率。在工艺调控中必须保证平稳，变化应是循序渐

7、进，各项工艺变化只能在槽子的自适应范围之内。3.2减少电解槽角部散热，加强角部阳极的保温工作电解槽两加工面为420×310mm，每个角部存在两个面散热，小面比大面更宽，造成热损失更大，所以应做好电解槽角部的保温工作，特别是小面的保温，前面已分析了，电解槽如炉底散热较大，易长沉淀与伸腿，所以工段把伸腿较大的电解槽B侧两小面，靠近角部炉底三排散热孔内用保温砖添实，再在散热孔口用石棉板盖住（图3），减少空气对流，有利于炉底保温，减少角部散热，可有效防止角部槽帮因散热大而增厚，炉底偏冷而伸腿长长。角部新极在刚安装上后，角部