焦作万方铝业股份有限公司 杜建伟

一种降低小盒卡具压降的方法试验及效益分析

焦作万方铝业股份有限公司 杜建伟

焦作万方铝业股份有限公司解一分厂电流从297 kA上调至300 kA，标准设定电压从3.94 V降至3.92 V，进一步压缩了电解槽极距空间，因此，对电解槽电压的细化管理就显得尤为重要。一分厂目前的阳极导杆表面普遍存在积灰、毛刺、凸凹不平的现象，会导致阳极导杆与水平大母线接触不良，影响小盒卡具压降。针对此现象，分厂采用风动毛刷打磨阳极导杆表面的方法，以降低小盒卡具压降；并进行了相关试验，效果显著。

一、试验介绍

为验证风动毛刷打磨阳极导杆表面的效果，分厂计划从2011年7月20日起，在电解三工区进行试验。

1.试验对象。选取电解三工区四点班换极槽为试验槽号，包括8台电解槽；选取电解三工区零点、八点换极槽为对比槽号，包括15台电解槽。

2.试验内容。对四点班换极槽阳极导杆表面用风动毛刷打磨，随机测量试验槽、对比槽的小盒卡具压降，并进行对比分析。8月份主要测量换极后第4天换极导杆小盒卡具压降，随机抽取试验槽和对比槽3～4台，并连续测量3天小盒卡具压降；9月份试验槽40根阳极导杆表面已全部打磨完成，主要进行试验槽与对比槽全槽小盒卡具压降测量。

二、试验数据统计分析

1.换极后4天换极导杆小盒卡具压降分析。8月份，分厂对39台试验槽78根阳极导杆、43台对比槽86根阳极导杆小盒卡具压降进行了连续3天的跟踪测量。试验槽小盒卡具压降平均为9.55 m V，对比槽小盒卡具压降平均为12.48 mV，试验槽小盒卡具压降比对比槽小盒卡具压降降低2.93 mV。在试验过程的第20天和第34天，试验槽小盒卡具压降与对比槽持平。经现场查找后发现，主要是因为在风动毛刷打磨阳极导杆表面的过程中，铝灰会逐渐黏浮在钢丝毛刷头上，钢丝毛刷头颜色变白，导致摩擦力减小，只能将阳极导杆表面的积灰打磨掉，使得导杆表面光泽度变暗，打磨效果变差。更换钢丝毛刷头后，试验槽小盒卡具压降随之降低。分厂根据情况要求每10 天更换1次钢丝毛刷头。

2.电解槽小盒卡具压降。9月份，随机抽取8台对比槽与8台试验槽测量全槽小盒卡具压降，试验槽小盒卡具压降为11.17 mV ，对比槽小盒卡具压降为12.89 mV ，试验槽比对比槽小盒卡具压降降低1.71 m V 。试验槽全槽小盒卡具压降比对比槽降低1.71 mV ，而试验槽换极后第4天小盒卡具压降比对比槽降低2.93 mV，两者之间差值为1.22 mV。现场推断主要是抬母时阳极导杆压解面发生变化而引起的，还需现场进一步验证。随着槽龄的增加，水平大母线与阳极倒杆接触的部位磨损严重，槽龄长的电解槽小盒卡具压降会增加。但对比槽槽龄与小盒卡具压降的Pearson 相关系数为– 0.092，试验槽槽龄与小盒卡具压降的的Pearson 相关系数 为– 0.150。相关系数较低，说明槽龄对小盒卡具压降的高低影响不大。

3.整小盒卡具压降工作量。电解班每12天要对6台责任槽小盒卡具压降进行测量，超过13 mV要整改。9月份测量的对比槽超13 mV的有129根，试验槽超13 mV的有81根 。员工普遍反映，试验槽小盒卡具压降超13 mV的较少，即使超过13 mV的小盒卡具，现场用铝锤敲打、复紧小盒卡具后即可将至13 mV以下，2个人修整1台槽大约需要10 min。对比槽小盒卡具压降超13 mV的相对较多，并且超13 mV的，现场整理难度较大，整理效果低于试验槽，2个人修整1台槽大约需要20 min。

三、分厂推广经济效益计算

1.投入。

（1）钢丝毛刷头费用。每个钢丝毛刷头为0.74元，按每10天/工区使用1个钢丝毛刷头计算，分厂全年使用钢丝毛刷头费用为0.74×365÷10×8＝216.8元。

（2）增加工作时间价值。1名员工用风动毛刷打磨1根阳极导杆需要1 min，按每台槽40根阳极导杆，换极周期按33天计算，则分厂每年增加工作量1×1×40÷60×365÷33×184＝1 356.768 h。8月份厂电解中级工月收入为3 203元，日均工资为3203÷22.5＝142.356元，则全年分厂增加工作时间价值为142.356×1 356.768÷8＝24 143.01元。

2.节约。

（1）分厂电能节约。按每台槽电压节约0.001 71 mV、电流按300 kA、电价按0.53元/ kW·h计算，则全年分厂电能节约为0.001 71×300×24×184×365×0.53＝438 243.2元。

（2）减少员工工作时间价值。2人修整全槽小盒卡具压降工作时，试验槽比对比槽单槽降低10 min，按12天修整全槽小盒卡具压降1次计算，则分厂全年可降低员工工作量2×10÷60×365÷12×184＝1 865.556 h，全年分厂减少工作时间价值为142.356×1 865.556÷8＝33 196.64元。

（3）节约总价值。风动毛刷打磨阳极导杆表面分厂年节约总价值为438 243.2＋33 196.64－216.8－24 143.01＝447 080.75元。

四、结论

1.采用风动毛刷打磨阳极导杆后，小盒卡具压降降低了1.71 mV/槽，人工时间减少了10 m in/ 槽次。

2.槽龄与小盒卡具压降的Pearson 相关系数为– 0.150，相关系数较低，槽龄对小盒卡具压降的高低影响不大。