提高铝电解槽使用寿命的办法－强化电流

　　1　前 言
　　铝电解槽寿命长短一直是影响企业经济效益的重要因素之一，国内4～5年的槽龄同国际7～8年的差距比较大。尤其铝行业竞争加剧，延长槽寿命提高效益显得更重要。铝业公司在改造完供料系统(超浓相输送、点式下料)、槽控机控制系统后，升级的装备使强化系列电流已成为可能。不增加供电设施和辅助系统情况下，分步提升电流至159～160kA。建立新的动态平衡、物料平衡、热平衡过程中，频繁红炉帮、漏炉、阴极钢棒发红等短期被迫停槽数增加，影响槽寿命和企业效益。有针对性分析原因，力求改进工艺操作，优化工艺条件，提高槽寿命。
　　2　分析停槽原因
　　铝电解槽的使用寿命取决于槽内衬的砌筑工艺、砌筑质量、材质和炉膛的规整程度，但更取决于电解槽以后的焙烧、启动和长时间运行控制过程。根据停槽出现部位简单划分：侧部破损停槽和底部破损停槽。
　　(1)侧部
　　强化系列电流后，槽内热收入增加，加大侧部散热的热量，侧部炉帮承受不了，同时炉帮减薄，侧部碳块参与电化学反应而破损严重；效应增多，热冲击增多，引起槽况反复：由于先天"磁场"设计缺陷，易受冲涮部位A2-4、A10-12、B2-4、B10-12更加脆弱：侧部由于槽壳强度不够而裂变变形、氧化，破损。
　　(2)底部
　　早期破损：刚一启动，底部就裂缝，液体从钢窗漏出；或捞出大量扎固糊结壳块。原因是筑炉质量存在问题；焙烧时底块各部位升温不均匀，阴极碳块膨胀不一致，错位产生裂缝、断层等；筑炉料挥发份太多，焙烧时产生气孔通道也就多，给日后留下隐患。
　　后期破损：先期隐患随槽龄增大发展为"明患"；生产过程平稳性差；冬春、秋冬季节温差影响大：出铝制度不完善，热稳定性差：时常化沉淀使阴极等温线上下漂移频繁，由此使高温"膨松"表层腐蚀掉层、剥离、冲蚀，钠侵蚀及电解质在裂缝中膨胀--缩小反复冲击，造成裂缝变大变宽变深，造成炉底隆起逐年抬高，直至炉膛严重变形，电压针摆，无法生产停槽；沉淀不均匀造成阴极局部导电过大，该部位阴极钢棒发红严重被迫停槽。
　　3　处理措施
　　(1)严格筑炉操作标准，改进筑炉加热器具，同一槽砌筑材料用同一厂家的，避免不同厂家材质配套性差而形成"木桶短板"。
　　(2)新槽焙烧启动时，根据炉底升温情况加强电流分布的测量，进行对应分流器的安装、拆卸。
　　(3)改进边部操作。清理地沟积料，加强通风，加强侧部对流热传导能力：缩进大面保温范围，减薄保温料1～2cm，增厚炉帮，向窄炉面技术靠近，减少阳极上部、侧部低效电流份额； 实测边部空否进行选择加工大面，严禁将先期形成高分子比炉帮破坏(包括侧部碳块上抬部分)。
　　(4)优化工艺技术条件。调整两水平，增加槽在产铝量，保证升高电流后总液体量，有足够散热传导能力；调整电解质成分，降低初晶温度，槽温保持到940～950℃，预防电解质、铝液的渗透，控制炉底隆起，减小阴极内温度梯度变化；用仿生学的理念维护电解槽，力求平稳生产减少波动，减少阴极等温线上下漂移引起的阴极隆起、断层、裂纹等一系列缺陷；降低效应系数，减少热冲击次数。分步进行1．0-0．8-0．6-0．5-0．4，随检测技术、控制水平提高向0．3迈进；保持炉膛规整、炉底干净，保持较低的炉底压降，保证槽况稳定。
　　(5)加强电流分布的测量，尤其是阴极软带压降及棒头温度，定期测量连续发现异常，必须处理(造沉淀减缓该部位导电能力，更严重时拔去对应阳极，割断阴极软带，强制该部位停止导电)。
　　(6)对阴极钢窗开裂透气的要用玻璃泥密封好，防止透气氧化阴极碳块；对烧红钢壳破损侧部进行"热挖补"减少危险因素；槽壳烧损变形严重的，近期进行更换新槽壳，并吸收新技术采用干式防渗料、阴极通块，砌筑新炉，将会取得更好的效果。
　　4 结 果
　　改进操作，优化工艺，保持平稳，逐步提高了槽龄。最高槽龄已达2450d。

　　5 经济分析
　　1998年底各系统改造完备，99年强化电流，以后逐年稳定生产。2001年和2002年平均槽龄 (1468．5天)比98年延长139．5天，全厂大修槽35台计，相当于增加3．6台槽；运行一周期，可节约大修费用3．6x400000=1440000元；运行创效3．6x1468．5x1．2x750=-4757940元，创效6197940元。

张景强
　　(白银红鹭铝业有限责任公司，甘肃 白银 730900)
　　摘 要：铝电解厂强化电流增产扩能后，如何延长槽寿命的几点措施。在建立新工艺制度中改进操作方法，优化工艺技术条件，确保并提高槽龄。
　　关键词：强化电流；延长槽寿命：措施