电解槽局部小修技术探讨

高树华

关键词：电解槽；局部小修技术；阴极窗口漏铝引言：在当今提倡高效、绿色、节能与自动化生产的背景下，最为高污染、高耗能产业的铝生产行业，在现代化建设与发展过程中，将“降本增效”列为重要发展目标。对此，关于电解槽小修技术的研究与应用得到人们越来越多的关注。企业以及相关工作人员针对常见的电解槽局部破损问题，采取适宜的小修技术进行修补，用以降低电解槽大修概率，延长电解槽使用寿命，进行铝生产企业经济效益的提升。故，本文就某厂电解槽局部小修技术实践经验进行了如下分析。

1某厂电解槽实际情况

某铝厂近年来新增预焙电解槽188台，自投产以来，共计停槽大修88次台次，小修3台次。就停产检修3台电解槽而言，其槽龄均不超过900天，如表1所示。

表1电解槽小修时槽龄统计表

编号启动时间停槽日期小修时槽龄/d小修后启动日期

137#2014-10-312016-02-054892016-04-21

419#2014-10-022016-01-258452017-02-01

432#2014-10-282017-03-298842017-04-23

小修后观察发现：137#、419#两台电解槽在经过局部小修后，其运行状态相对稳定，设备生产指标与其他没有进过小修的电解槽无异。据分析显示，小修后的137#电解槽能够稳定运行的时间可超过700天，419#电解槽已经安全运行了过百天。但是，相对于137#、419#两台电解槽而言，432#电解槽在重新启动后的第二天就因炉底钢板发红而进行再次停槽。研究发现，导致该问题产生的主要原因在于432#电解槽阴极底块出现了多处片破损问题。就电解槽阴极底块破损问题而言，检查发现137#、419#两台电解槽阴极底块的破损面积要小于432#电解槽，除了底部炭块间的缝隙之外，电解槽阴极底部炭块之上的缝隙开裂深度在100mm左右，宽度在4mm左右，且长度大于在电解槽阴极底块的1/3。与此同时，炉底底部较为平整，并不存在凸凹问题，其中间的凸起高度小于100mm，炉底局部深化深度也在100mm以下，在启动后，炉底渗铝深度不高于200mm。因此，在进行电解槽修理时，建议电解槽槽龄在900天以下，进行局部小修。

2影响电解槽使用寿命的主要因素

由电解槽运行情况可知，影响电解槽阴极使用寿命的因素主要体现在以下几方面：其一，材料质量因素，包括电解槽阴极炭块质量、隔热板质量、保温砖质量等等；其二，电解槽结构设计，包括内衬层次的设计、炭块组织结构设计、槽壳的设计以及热值设计等等；其三，生产技术的控制；包括生产过程中的温度控制、电压控制、电解质成分控制、极距的控制、运行过程中阳极状态的控制等等；其四，焙烧启动与管理工艺质量，包括焙烧的方式、启动方式、小修后前期的管理工作等等[1]。

此外，导致电解槽铝水向阴极内衬深层渗透或向电解槽的槽外渗铝的原因主要表现以下几方面：其一，由于电解槽侧部内壁出现破损，从而出现侧部漏铝先系现象，其渗透通道通常位于铝水平下部；其二，由于电解槽底部出现破损，从而出现底部漏铝现象，使铝水从槽壳底部泄漏；其三，电解槽底部阴极出现破损，导致铝水从阴极钢棒窗口漏出，出现电解槽阴极钢棒窗口漏铝问题；其四，当电解槽在运行过程中，受影响严重出现钢棒溶化问题时，则会使铝水从深层钢棒漏出；其五，当电解槽伸腿出现破损时，铝水会经过槽壳与内衬缝隙由阴极窗口漏出[2]。

3电解槽局部小修技术及其应用

针对电解槽破损漏铝问题，建议采用以下小修技术进行维修，延长电解槽使用寿命。

3.1不停槽热补技术

首先，针对电解槽侧部炭砖出现的轻度破损问题，例如“表层剥落”、“钢板暗红”等问题，可利用扎边小修的方法进行具体操作。针对，电解槽侧部炭砖出现的重度破损问题，例如侧部炭砖完全脱落等，需通过更换碳砖。进行空气压缩冷却的方式进行修补。电解槽侧部炭砖破损小修过程中，首先，应控制好扎边的力度，不能够太过用力导致物料滑入电解槽炉底，从而出现物料沉淀或结壳问题，影响小修质量。与此同时，在更换碳砖时，需严格控制好电压，一般要求电压不能超过4.4v，并避免阳极效应的产生以及电解质过热问题的产生[3]。此外，相关部门也能够建立电解槽修补档案，提升小修过程中的监督与管理力度，保证小修质量的同时，实现对小修效果的全面掌控。

其次，针对电解槽底部破损问题，在进行小修时需明确电解槽底部破损的部位，并在此基础上进行镁砖与镁砂的科学配比，形成混合物料进行底部破损修补，之后利用平整工具进行摊平压实作业。

此外，针对电解槽阴极底部破损问题，可通过制造沉淀的方法进行修补，即通过控制运行温度，调整生产技术基本条件，到达沉淀结壳温度标准，实现底部结壳，从而修补电解槽破损部位，延长电解槽的使用寿命。

3.2停槽冷补技术

停槽冷补技术主要应用于槽龄短、阴极底块破损的电解槽小修工作中。对此，在进行实践应用时，首先应保证所要修补的电解槽能够满足停槽冷补技术的运用要求。当满足技术应用要求后，在实践操作过程中，应注意以下几点事项：其一，控制好降温温度与降温速度，通常情况下可进行自然降温，在4-6天后进行清炉提极操作；其二，在小修过程中避免对其他部门产生破坏，尽量控制好电解槽小修的范围；其三，控制好小修粘结点的质量，保证所应用材料的合格性。

结语

总而言之，在我国的经济发展中，化工作为其中重要的行业，提高其化工行业的设备安装水平对于促进化工行业的发展和进步至关重要，故此，在我国的化工行业中，铝电解槽的制作安装作为其中的重要内容，提高其安装工艺水平可以搞铝电解企业的经济效益，在进行制作安装的过程中，要对制作的工艺流程进行深入的了解，保障每个安装流程能够符合相关的要求和规范，同时，在安装制作的流程中，要加强对大型铝电解槽安装制作流程的控制，对于一些安装细节要提高其安装技术水平，通过科学技术和信息技术保障对其的实时控制，并提高安装制作技术，从而提高铝电解槽制作安装的效率和质量，进而促进化工企业的可持续发展。

参考文献

[1]史磊，邓磊，张世鑫.循环流化床锅炉掺烧电解铝废料利用模式探索[J].中国资源综合利用，2020，38(04):33-39.

[2]于丽，邓振明.我国电解铝产业专利现状[J].中国科技信息，2020(08):19-20+13.