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240KA电解槽侧部钢板发红的原因及对策 卢琳 (南平铝业有限公司 福建 南平 353000) 摘要：本文从生产设备、操作质量、电解工艺等方面分析了240KA电解槽侧部钢板发红的的原因及对策，并指出消除侧部钢板发红的关健措施是侧部建立稳定的槽帮。 关键词：侧部钢板 电流 槽温 热平衡 槽帮 1 前言 在2004年度中，由于外部供电的影响， 南平铝业240KA电解槽实行限电流生产，电流长期在230～235KA之间运行，为了适应外部供电特点，电解部对240KA电解槽的工艺作了适当的调整，首先是适当下调电解槽的铝水平，和上提电解质水平，以确保电解槽炉底的结净，其次是适当上提电解槽温度，这样的工艺调整对变电流生产是适当的，进入2005年度三月中旬，外部供电形势有好转，四月份240KA电解实行全电流生产，生产电流在较短的时间内从230KA上提到240KA，到四月中旬，由于在较短的时间内电解工艺变化太大，电解槽缺少工艺变化过度期，使电解槽槽况出现不稳定的现象，表现为阳极效应增多，其次是电解槽的硅含量逐渐上升，到四月底电解两工段铝水品位为99.85％的电解槽仅为4台，两工段平均硅含量达0.1008％，再其次两工段电解槽针振较多，严重影响到电解槽的平稳运行。进入五月份，发现两工段槽壳温度较高的槽大幅度的增多，部分槽槽壳温度达到500度以上，出现红槽现象，红槽现象严重影响到电解槽的安全运行。 2 造成侧部钢板发红主要的原因 2.1 电解槽短时间内运行电流变化大 电解槽电流从230KA升至240KA所用时间短，在变电流生产时，电解槽的铝水平较低，使电解槽热梯度往下移，这样有利于电解槽的炉底洁净，而当电解槽电流迅速上升后，输入的能量较多，而铝水平没有及时上提，低铝水平的特点是，使电解槽的部分热量向炉底及侧部转移，为了散热，所以不得不熔化槽帮，造成侧部钢板发红。 2.2部分槽侧部炭化硅砖脱落 240KA电解槽侧部贴炭块与炭化硅砖复合块，由于炭块与炭化硅的膨涨系数不同，当内侧炭块受热不均时，会上顶贴在炭块表面的炭化硅砖，造成炭化硅砖开裂脱落，侧部炉衬复合结构的碳化硅砖脱层断离，侧部炭块失去炭化硅砖的保护后，会造成侧部炭块的氧化，剩存的90mm厚的普通炭块抗氧化腐蚀性能较差，或被电解质浸蚀，炭块厚度逐步减薄，最后造成侧部钢板温度升高。 2.3电解槽电流分布有一定问题 通过我们实测，发现许多槽大面钢板易发红的部位主要在A7～A8、B4～B5位置，通过测电流分布发现第四立柱电流分布明显较高，同时B面靠中阳极电流分布也较大，由于电流过份集中，这些部位侧部易发红。 2.4槽型设计存在缺陷 240KA电解槽单位面积热熔量大，所以对侧部散热要求较高，但我们的是窄炉面，其加工面为280*390较窄，电解槽槽壳又置于操作楼板之下，散热差，炉帮难形成。这个问题存在于槽四周的侧部炉衬，对槽寿命和安全生产威胁很大。 2.5出铝端操作不规范 出铝端易发红的主要原因是操作不规范，由于出铝端常进行出铝、洗效应、取电解质、加氟盐等常规作业，出铝口常打开，出铝口炭块与空气接触机会增多，出铝口位置太靠边部，出铝口径大，形成的炉帮不断地被打掉破坏，会造成出铝口侧部炭块氧化，同时洗效应时，会剧烈搅动电解质与铝水，出铝端侧部会被电解质与铝水长期冲刷，造成炭化硅砖与炭块脱落，引起侧部发红。 2.6部分槽工艺不稳定 部分槽阳极效应多，阳极效应时，在短时间内输入的能量多，且效应时，铝水也会冲刷侧部，造成侧部炉帮熔化，引起侧部钢板发红。部分槽槽温波动大，一会儿冷槽，一会儿热槽，槽温大起大落，这部分槽总是走不出化槽帮→建槽帮→再熔化槽帮的怪圈。同时还有一部分槽长期分子比过低，炉底结壳严重，水平电流增加，造成部分电流从侧部通过使侧部易发红，如电解一工段118＃槽,此槽先是冷槽，再后来是热槽，后又走为冷槽，此槽侧部长期温度较高，长期吹风，由于冷槽的炉底状况较差，水平电流大，常常伴随电压摆现象，电压摆不但剧烈冲刷炉帮还降低电流效率，产生附加电压，增加热收入，破外电解槽的热平衡，长期冷槽形成的伸腿是电与热的不良导体，阻碍了热量散失，加剧了上口炉帮的散热压力，电解槽侧部极距部位受流体剧烈冲刷和热平衡的双重作用，炉帮被首先破坏。如果电解槽的冷热行程反复进行，侧部碳块将长期被铝水和电解质交替腐蚀、磨损最终导致槽壳发红。 3 侧部钢板发红解决措施 纵观以上的分析原因，发现造成电解槽侧部发红的最直接的原因是，由于热平衡不合理造成的，判断热平衡是否合理的标准是炉帮形状，在5月份时，当时240KA电解槽侧部没有一层稳定牢固的槽帮，当时我们分别测了二工段202#A6、206#A1、207#A1、205#A1的槽帮，测出来的炉帮厚度不厚，最多是2cm，最少是负3cm，虽说电解槽槽帮有一部分，但不均匀，且不厚，抗冲击能力