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大型铝电解槽制作安装工艺研究

2020-12-09李玲玲

世界有色金属 2020年6期
关键词:电解槽施工

李玲玲

(七冶压力容器制造有限责任公司,贵州 贵阳 550014)

国内电解铝行业随着国家供给侧结构性改革,转向高质量发展而推出一系列政策的实施成为人们口中的“夕阳”产业,同时由于能源、原材料劳务等费用不断上涨,环境保护要求日趋严格,因此铝工业发展的总趋势是采用高产能、高效率、节省投资、节省能源、计算机智能化控制和新的阴阳极技术的大容量点式下料预焙阳极电解槽。

各大铝企纷纷限产限能,通过产能置换、产能转移等方式淘汰多余老旧产能,保留大型槽型,投入到更加高效产出更加合理的生产中,追求更加绿色环保健康持续的电解铝生产。

随着这些年一带一路倡议为世界上越来越多的国家响应和加入,各国在习近平总书记提出的人类命运共同体的认识上逐渐从模糊到清晰,从疑惑到认可,这些国家和地区对于铝这种关系国计民生的重要物资的需求会刺激国内相关企业的发展,成为他们提质增效、科学管理、转型升级的良好契机和承上启下的关键点。

在铝电解企业中,电解槽作为直接生产电解铝的容器设备来说,对于企业的效益有着直接的影响,其中不仅包括成本收益,还影响着电解铝生产企业的安全效益和社会效益。如何使铝电解槽达到设计使用标准,安全、稳定、节能、持续的使用下去,这离不开在电解槽制作安装过程中的认真研究和严格控制。

本篇论文是在综上所述的基础上,结合实际施工经验,针对电解槽的制作和安装工艺做出一些有意义的研究,旨在为生产质量优良的电解槽非标设备提供一些建议和思考。

1 铝电解槽制作安装概述

铝电解槽的组成部分基本分为AB梁、下部槽、上部槽三个部分,2010年前下部槽可以分为摇篮架和槽壳两部分,而在此前后,随着一体式下部槽逐渐风靡,直到现在,这种槽型已经成为普遍。

电解槽制作安装方面,影响电解槽最终品质的问题,其实是在制作的过程中,有没有建立一种系统思维。当一个产品由许多零部件构成时,系统思维的问题就变成首要性的问题,电解槽制作正是如此。

以目前普遍的槽型来看,以下部槽为例,下部槽是由底梁、槽底板、长侧、短侧构成的,底梁的制作影响到长侧与底梁的组装,影响到短侧与底梁的组装,影响到短侧和长侧的组装,从而影响下部槽的尺寸。

这不仅仅是一个系统公差的问题,还牵涉到施工顺序的合理性,施工人员操作性的难易,施工操作的安全,施工质量的保证等方面的问题。

当我们建立了电解槽制作的系统思维后,关键性的问题就变成了管理的问题。对于技术人员和管理人员专业水平、施工班组长的组织能力和技术水平、施工人员的技术水平和服从管理情况的掌握,是我们在后续组织工程实施的重要依据,是我们保证安全质量、保证进度工期、保证成本效益的重要考量。

第三个方面就是具体的实施方面,要秉持策划先行的理念,在施工组织设计或施工方案上下真功夫,做出真东西。对工艺流程进行细化设计,形成程序化文件,统一标准,指导施工,从而形成流水作业,确保每个零部件的互换性。

最后需要注意的问题是创新和新技术应用方面。众所周知,近些年来,信息化技术得到了广泛的发展,各种新技术层出不穷,BIM技术、人工智能、大数据、物联网等迅速发展,铝电解槽在制作以及安装的过程中应该在其中合理的应用信息化技术,这也是未来企业发展过程中不可或缺的技术措施和发展的一个方向。但是现阶段来看,铝电解槽在制作以及安装的过程中对信息化技术的应用还比较匮乏,不利于企业高质量发展和行业技术的整体进步,企业在创新方面和信息化方面还需要进一步的研究和探索,可以探索在未来为用户提供满足其要求或个性化需要的不同的电解槽制作安装解决方案。

2 大型铝电解槽制作安装工艺研究

目前大型铝电解槽基本在400KA以上,最大的电解槽已经达到了600+KA,经过多年的应用,在综合效益的考量上,采用最多的还是400KA~500KA的槽型。大型的铝电解槽在制作以及安装的过程中需要按照合理的工艺流程进行,当然,如前所述,在部件制作的过程中就要考虑到安装的相关问题,为安装的顺利进行提供有利条件。接下来,将从下面几个方面对大型铝电解槽的制作以及安装工艺进行研究。

2.1 制作安装工艺流程的思考

电解槽非标设备的制作安装有与钢结构制作安装的相通之处,也有其自身的独特之处。基本的工序,按照相关标准的要求基本一致。

制作安装工艺流程的重中之重是在系统思维的指导下,确定好工序的关键控制点,监督检查要及时到位。以下部槽长侧为例,长侧板的下料就是关键点之一,因为如果考虑到焊接变形的影响,我们需要将相应的对策体现在长侧板的下料上,这样在后续组装完成焊接后,才能获得我们期望的尺寸公差。

2.2 制作安装工艺控制

铝电解槽作为非标设备在制作的过程中,由于组成零部件较多,所以管控难度较大。

以槽壳为例,槽壳主要分为三个部分,即:短侧、长侧和底板,这三个部分又分别是由不同的零件组合焊接而成的,之后组装为槽壳。槽壳的尺寸也要受到电解槽上部槽等的约束,所以在制作安装工艺控制时,这些都要提前体现在工艺流程和技术要求里。比如对于部件和组装后的焊接变形控制,采取选择合理的装配焊接次序、合理的焊接方法和规范、刚性固定法、反变形法等方法,大大的减小了电解槽槽壳焊接变形的同时也满足设计规范要求,又可以降低焊接后矫形工作量,因此节省了大量人力物力财力,也达到了控制成本的目标。

我们在具体施工时,前期的人员培训和技术交底,过程中的监督检查机制,出现问题的纠偏措施这三者都是我们实施工艺控制的必要过程和手段。

2.3 新技术新设备新工艺在电解槽制作安装方面的应用思考

电解槽施工企业的高质量发展离不开新技术、新设备、新工艺的应用,离不开企业管理的求变和创新。近几年来BIM技术在电解槽制作安装方面有所应用,主要是三维制图和模拟制安方面。

此前数控等离子切割设备的应用为提高生产效率、解决焊接变形等问题提供了解决方案,更高效、更环保、更经济的切割设备还没有得到广泛应用,更智能的焊接设备还有待在这些企业里面应用。

针对电解槽制作的新方法也需要我们不断的探索,比如此前提出的工厂化制作方案,可以继续探索与目前发展起来的新技术结合,利用智能技术、物联网等技术尝试新的解决方案,改善操作困难,效率低下,成本较高,现场安全文明施工和环境保护职业健康方面的压力较大等问题。

3 结语

通过以上论述,我们可以知道,不论是电解槽制作安装的技术问题,还是组织施工的管理问题,目前我国冶金行业中的电解铝项目施工还存在一些问题,这就要求相关施工企业把握政策趋势,了解行业在国内和在国际上的发展情况以及未来趋势,通过完善企业自身管理,提高专业技术水平,结合新技术新材料新设备,创新发展,夯实基础,提质增效,为用户提供更好的产品和更优质的服务,推动我国铝电解行业的高质量可持续发展。

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