吴家龙

（广西百色银海铝业有限责任公司广西百色　533000）

大型铝电解槽投产后的维修措施及应用

吴家龙

（广西百色银海铝业有限责任公司广西百色533000）

2008年后，我国原有的耗能高于产能、污染严重的小型预焙槽，逐步被300kA以上产值高、耗能低的新型环保大型铝电解槽取代。大型铝电解槽投产后，其维修具有重要的意义，掌握大型铝电解槽的维修，可以确保电解槽正常运作，同时避免一定的经济损失。本文将展开探讨铝电解槽的维修与应用，希望对各大企业有所帮助。

大型铝电解槽；阴极铝母线；阳极铝母线；壳体；维修

1　前言

近年来，由于政府积极落实节能减排、低碳环保的政策，城市规划快速发展，科技领域不断创新，新型环保型工业建设不断发展。原有的小型铝电解槽也随之被淘汰，具有烟气净化系统、自动控制系统的低碳环保、低劳动强度、高产能的300kA以上槽型的大型铝电解槽取而代之，并在我国市场逐渐增多。下面是铝电解过程总的反应方程式：

铝电解生产的高效、节能就是高产率、高电流效率和低电耗。这是铝电解生产的三个主要技术经济指标[1]。但是大型铝电解槽投产运行后必须定期巡检、维护和维修，防止发生零配件损坏、系统故障等事故发生，以确保其正常运作和预期产能。针对后期运作中可能发生的不良事件，本文简述大型电解槽投产后不同维修部位所应采取的不同维修方法，提出预定的有效解救方案。

2　阴极铝母线的维修

在电解槽设备上，主要装置着阴极与阳极的铝母线，其中阴极母线又由回流、立柱以及槽间母线构成。阴极母线本身电流强度很大，在生产过程中，如导电面积不足或焊接质量不好，将会造成一定的经济损失。当阴极母线无任何故障可以正常导电时，整个电解槽将能正常运作；反之，电解槽运作将出现异常。维修人员做到以下几点将能保证阴极铝母线正常导电：

（1）在阴极回流母线上，针对每个焊接点进行定期巡检，对焊接处温度进行测温，巡检周期小于3个月。当焊接处温度处于80～120℃，只需采取简单的方式使焊接处降温，如出现温度大于120℃，应检查焊接处压降、导电状况，针对存在的问题进行相应处理。

（2）对槽间母线每个焊接点定期巡检，对焊接处温度进行测温，巡检周期小于1个月。当焊接处温度处于60～100℃，只需采取简单的方式使焊接处温度降低，温度大于100℃时，采取有效的方法降低压降。

（3）对立柱母线的所有焊接处和压接处认真检查并测量温度，排除故障，至少每星期检查测温一次。针对温度高低采取相应措施，简单的通风降温法适用于温度处于60～100℃的情况下。当焊接处温度大于100℃，压接处温度超过80℃时，采取有利措施，增加导电面积降低压降。

3　阳极铝母线的维修

在电解槽阳极母线上，有并排着的两根由铣面加工而成的铝板和均流母线，各自悬挂在上部架上，同时与软铝片焊接而成。维修人员做到以下几点将能有效确保阳极铝母线无导电异常现象：

（1）在阳极母线之间，装置着均流片，针对均流片的每个焊接点进行定期检查，对焊接处进行测温，巡检周期小于1个月。当焊接处温度大于100℃时，应测量压降，检查导电情况，采取有效的措施降低压降。

（2）对阳极母线及立柱母线之间的焊接点逐一进行检查，对焊接处进行测温，巡检周期小于3个月。针对温度高低不同采取相应降温法，当焊接处温度处于，简单的通风降温方式适用于温度处于60～100℃的情况下，温度大于100℃时，采取有效措施及时处理。

（3）由阳极母线至上部钢架，两者之间装置着绝缘原体，对绝缘体进行定期检查，如绝缘程度降低、绝缘体老化、绝缘体破损时及时维修或更换。而升降机构容易存在电阻率不合格、运行异常等现象，维修人员每周定期检查其运行状况，杜绝运行故障。

4　电解槽中壳体和内衬材料的维修

电解槽设备中最重要的结构部分，即槽体和内衬材料，当内衬材料由于各种因素遭到破损时，便会出现钢棒熔化、铝液铁含量升高，铝水所含参数超出原有指标，槽体破裂严重等现象，严重时导致断电停槽。当铝液中的铁含量连续超过1%时，表示阴极炭块已发生严重破损[2]。因此必须注意维护与检修，应注意以下几点：

（1）在槽体周围，存在一些重要焊接缝隙，维修人员在检查时应重点监测，并注意监测槽壁温度变化指数。当出现异常情况，如槽壳重要焊接缝隙出现破裂、槽壁温度过高，应立即进行相应的降温措施并修复焊接缝隙破裂处。对修复处每月检查一次，其温度在1个月内不能高于200℃。

（2）由于受某些外在因素干扰，有时无法对内衬材料的受损面积和受损程度进行判定，则需要硬性权威的指标来判定，判定标准为钢棒温度变化或化验铝液参数指标。借助判定标准确定内衬材料受损后，需停槽对内衬破裂处进行维修。每月检查钢棒温度升降情况同时做好详细记录。

（3）制定正确操作规程和检查维修制度，定期针对维修人员进行培训，使维修人员熟练掌握操作规程及注意事项，可以避免维修人员在操作过程中因操作不当导致炭块断裂等现象，同时提高工作效率。

5　上部钢架的维修

上部钢架是铝电解槽中支撑其它结构的钢结构，并与其它结构之间带有绝缘，上部钢架可能出现的异常情况为短路打火。因此需要注意以下几个方面的维修：

（1）位于槽壳上方的结构为上部钢架，上部钢架绝缘性能良好。绝缘原件遍布在槽壳和上部支架的支腿之间，维修人员应定期对该处绝缘原件进行检查与维修，出现绝缘度降低或损坏时采取维修措施，及时更换。每月至少检查一次。

（2）在上部钢架上的结构还有阳极母线，通常绝缘体绝缘性能稳定良好。母线与上部钢架的每个支架之间装置有绝缘原件，维修人员应对其进行定期检查，出现绝缘性能减弱或损坏时，采取措施及时更换或维修。每月至少检查一次。

（3）在上部钢架上，各机构设备与上部钢架均带有绝缘原体，维修人员需对该处绝缘体进行检查。出现绝缘性能减弱或损坏时，采取措施及时更换或维修。每月至少检查一次。

（4）上部钢架上的各个主要焊接点和紧固件是重点检查部位，维修人员发现破损或异常时及时处理。至少每三个月检查一次。

6　打壳机构、下料机构、母线提升机构的维修

这是铝电解槽的重要组成部分，位于上部钢架上，由上部钢架支撑和固定，与上部钢架之间装置有性能稳定的绝缘体。在运行中，当该部分机构无法正常运作时，电解槽的产量将会受到直接影响，企业利益也会受损。

（1）母线提升机构对铝液之间的接触程度的控制来自阳极母线。假如在运行过程中阳极母线出现异常，将会对电解槽炼铝功能造成直接影响。所以维修人员需每天定期对机构的各方面进行检查，及时发现问题及时处理，保证机构得以正常运行，避免不必要的经济损失。维修人员需注意对以下部位进行检查与维修：

①电机是否正常运行：电机的电流运行异常时，会出现电流过大或温度升高现象，当有异常及时解决。

②减速机是否正常运行：维修人员检查减速机在运行状态下和非运行状态下的温度差异，及时处理异常现象，更换或维修。

③传动部件有无异常：在运行状态下，检测传动部位是否出现异常现象。

④母线行程有无异常：正常状态下阳极母线行程及拉杆行程应位于最初设置的尺寸，出现异常及时调整。

（2）打壳机构和下料机构的主要组成配件是气缸，在高温状态下，气缸无法按照程序正常运行，电解槽的生产数量将会受到直接影响。维修人员每天对该设备进行检查维修将能有效确保气缸正常运行，发现气缸异常时及时处理。

①下料机构有无异常：维修人员注意监测下料气缸的初始设置时间有无改变，当设置值出现异常应对其进行准确调整。

②打壳机构有无异常：检查打壳气缸的初始设置时间有无改变，当设置值出现异常应对其进行准确调整。气缸运行时如若出现杂音、打壳锤头出现磨损较严重等状况时，维修人员及时调整或更换。打壳气缸与上部钢架之间带有绝缘原件，应注意检查其是否固定良好，如有绝缘原件损坏或老化、绝缘性能降低时，维修人员及时给予更换。当发现配件出现松动现象及时拧紧或更换。

7　结语

目前整个社会各行各业都在提倡节能减排，再加上我国正处于产业调整和振兴规划的关键时期，电解铝行业也应该顺应时势研发很多新的电解槽节能技术[3]。高性能高产量的300kA以上大型铝电解槽的发明，不仅意味着电解铝行业的飞速发展和进步，也意味着该行业的操作人员及维修人员的职业技能也应随之有所提高和进步，掌握大型铝电解槽的维修及维护，制定相应的有效应急措施，做好相关应急预案工作，是确保企业正常运作、取得预期产能的有力保障。

[1]廖贤安，杨晓东.谈谈铝电解生产的高效、节能和环保[J].轻金属，2015（1）：20～23.

[2]乔荣来.浅谈铝电解槽的破损及维修[J].科技与企业，2013，9.

[3]赵虎.论350kA电解槽的优化设计和技术改造[J].价值工程，2015（14）：98～101.

TF351

A

1673-0038（2015）26-0129-02

2015-6-8

吴家龙（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事电解铝相关工作。