楊仲生

（中鋁山西新材料有限公司，山西河津 043304）

1 前言

某公司300KA預(yù)焙陽極電解槽由沈陽設(shè)計研究院設(shè)計，設(shè)計槽齡1800天，2005年投產(chǎn)運行?，F(xiàn)運行電解槽主要是二代大修電解槽。大修電解槽啟動運行后，發(fā)現(xiàn)很多電解槽發(fā)生不同程度的側(cè)碳上抬問題，導(dǎo)致爐幫發(fā)紅，部分電解槽因側(cè)部上抬嚴(yán)重而被迫停槽，增加了電解系列安全風(fēng)險。以前采取的辦法是風(fēng)冷卻（如圖2）發(fā)熱部位輔助形成爐幫，溫度異常高時采取大面砸料降溫處理或在線小修，維持不住時停槽大修。

圖1 側(cè)部碳塊上抬嚴(yán)重

圖2 爐幫溫度高風(fēng)管冷卻

圖3 傳統(tǒng)的在線小修技術(shù)實施

2 傳統(tǒng)在線小修方法

為了彌補側(cè)塊上抬、側(cè)塊沖損造成的系列運行安全問題，電解行業(yè)普遍采取的是一般性在線對電解槽側(cè)部進(jìn)行小修。電解槽側(cè)部在線小修技術(shù)，針對運行中的電解槽對側(cè)部氮化硅側(cè)塊進(jìn)行更換，達(dá)到安全運行、延長槽齡的目的。電解槽側(cè)部塊在線小修技術(shù)的關(guān)鍵是如何將熔融的電解質(zhì)、鋁液與側(cè)塊分隔開，安全迅速地進(jìn)行側(cè)塊更換。傳統(tǒng)的在線小修技術(shù)實施如圖3所示，將小修部位陽極導(dǎo)桿與水平母線導(dǎo)電隔離，利用天車砸固方式將該區(qū)域全部封住，垂直電流易偏流產(chǎn)生水平電流，極其容易發(fā)生電壓擺動事故。

傳統(tǒng)的電解槽側(cè)部在線小修技術(shù)應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)小修后電解槽電壓擺現(xiàn)象頻繁。

針對上述問題，我們開展了電解槽側(cè)部在線小修技術(shù)的研究，主要研究內(nèi)容是如何將運行的電解槽中高溫熔融的電解質(zhì)、鋁液與側(cè)部安全隔離，從而實現(xiàn)側(cè)塊更換過程中和更換后電解槽能夠繼續(xù)穩(wěn)定運行。技術(shù)關(guān)鍵點是實現(xiàn)安全、快速地更換破損側(cè)塊。

3 在線小修技術(shù)的改進(jìn)

3.1 改進(jìn)思路

首先制作阻擋塊，在運行的陽極組中垂直插入，將熔融的高溫電解質(zhì)、鋁液與側(cè)部隔斷，再在隔斷空間加入保溫料，搗固密實。然后開挖出更換側(cè)塊的空間，對側(cè)塊進(jìn)行更換。這樣的作業(yè)不改變電流走向，只是阻隔了側(cè)向的小部分電流，不會發(fā)生電壓擺問題。

3.2 技術(shù)實施方案

一是用氮化硅磚制作成專用阻擋塊（如圖4、5所示）。

二是打開殼面后，放入氮化硅阻擋塊，區(qū)域電流不會發(fā)生變化，預(yù)防了電壓擺問題。在阻隔塊與側(cè)塊之間，加入保溫料，搗固密實。（如圖6所示）

三是將上抬或沖損的氮化硅側(cè)塊全部取出，直至下部氮化硅側(cè)塊完全露出，清理干凈。（如圖7、8所示）

圖4 氮化硅制作成擋板的平面圖

圖5 氮化硅制作成擋板的實物圖

圖6 氮化硅擋板放入槽子的平面圖

圖7 上抬或沖損的氮化硅側(cè)塊全部取出的實物圖

圖8 上抬或沖損的氮化硅側(cè)塊全部取出的平面圖

四是第三步清理工作完畢后，肉眼要能看見人造伸腿，然后使用糊料找平，放置氮化硅側(cè)塊。（如圖9、10所示）

五是用冷搗糊將氮化硅側(cè)塊與伸腿間縫隙搗固密實，取出阻隔塊，完成在線小修工作。（如圖11所示）

圖9 清理過程的平面圖

圖10 放置側(cè)磚實物圖

圖11 取出氮化硅擋板平面圖

4 結(jié)語

（1）徹底解決了在線小修過程熔融液態(tài)流體的阻隔和電壓擺的難題，保證了小修期間的電流、磁場穩(wěn)定，保證了后續(xù)電解槽的長期安全生產(chǎn)；

（2）延長了槽壽命，保證了電解槽技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，為降低成本發(fā)揮了重要作用；

（3）按照延長一年電解槽的壽命計算，電解槽按照2T/日計算，噸鋁單價11000元/T計算：單槽可產(chǎn)生效益約936萬元/年。

(4)按照大修一臺電解槽計算，大修費用約為：67萬元，材料費： 49萬元、施工費：18萬元，啟動一臺電解槽需要的物資及勞動力投入：3.38元，如果不算以延長一年生產(chǎn)收益，可節(jié)約為70.38萬元。