脱脂电解技术的研究与优化

摘 要：电解是脱脂线的核心设备，电解的正常运行直接影响产品的质量。所以对电解技术的控制研究与优化非常关键。

关键词：电解技术 极板 核心设备

前言

电解电源柜自2014年3月6日起频繁出现高温报警故障及无电流现象，严重影响了生产节奏，直接导致带钢表面的油污清洗不干净。彻底解决此类问题迫在眉睫，我们开始了我们的探索之路。

1、电解电源的工作原理

立式电解槽也分为两段，由中间的沉没辊和转向辊隔开。在该电解槽内将带钢进一步清洗干净，同时通过电解可在带钢表面形成一层薄薄的二氧化硅膜，可防止钢卷进入罩式退火炉退火后产生粘结，这一点对薄规格带钢特别重要。每个电解槽内布置有2对电极，1对为阳极，1对为阴极。带钢从阳电极通过时，其表面上产生氢气，从阴极电极通过时，表面上产生氧气，通过气体的产生带走带钢表面的油和铁粉。为保证电极的清洁和延长电极寿命电极极性在工作一段时间后变换。

2、电解电源的构造

设备包括角型支架箱以及完整的内置整流器单元，包括晶闸管次级水冷和控制/调节单元，主变压器水冷和60mV分流器。安全设备包括熔断电路断路器，主接触器，熔断器，过流控制，相位控制，晶闸管过电压保护。由于水冷整流器，耗散组件的冷却是由水确保了绝对质量和温度。

重点讲述一下冷却系统，冷却系统由内循环水和外循环水两部分组成，在整流柜内部有一个换热器，换热器里分别有2路水输入、输出。一路为外部管网冷却水，另一路为内部冷却水，内部冷却水用来冷却可控硅。在内部冷却水管路中设计有一个温度传感器，用来检测内部冷却水温度高低。当温度过高时电解整流器报警、停机。

3、故障分析与排除

3.1出现过的问题

（1）、电解电源柜自2014年3 月-7月随着环境的温度的升高，频繁出现内部冷却水高温报警故障，导致电解电源控制柜频繁报警停机，电解整流柜停机直接导致机组停机，严重影响全线产量。

（2）、1#电解电源控制柜电流没有输出。

（3）、2014年6月10日电解电源送电后，电解清洗槽直接着火，将立式槽极板烧黑，立式槽表面衬胶着火，冒出很大火花。

（4）、由于电解整流柜柜顶电极板直接裸露在外面，2014年6月25日一段施工遗留的钢管掉在2个裸露在外面的极板上，当时极板输出电流达到3000A，极板当时直接短路放出火花，当时维护人员迅速切断电源，将钢管拿掉，避免了一次重大事故发生。

3.2问题分析与排除

（1）、对于频繁出现的温度过高现象，我们进行了全面的分析排查，最终发现是受环境温度的影响，我们对现场环境温度进行了测量，结果发现现场环境温度高的时候达到50℃，而整流器以及整流器要求环境温度在40度以下，所以换热器的设计能力无法达到现场环境温度要求，后来经和厂家技术人员协商后，我们重新购买了WOMEN型大型换热器（该换热器要求环境温度为5-55℃），5月10日我们将原来的柜内小型换热器更换到了柜子外部，且将原来直径为5Omm冷却水管更换为80mm，水流量能达到4200L/H，内部冷却水温度保持在24-28℃，属于正常范围，改造后至今整流器再没出现过温度过高的报警，保证了整流器安全稳定运行，改进了电解电源的使用寿命。

（2）、1#电解电源没有输出，我们对整流柜2个电极进行了绝缘遥测，确认电级无接地故障，打开槽体，进去查看并对母排和立式电极之间进行绝缘遥测，检查后发现极板与母排连接情况发现与母排连接的3条连接螺栓已腐蚀断裂，相当于断路，另外其余极板的螺栓大部分开始锈蚀，存在断裂的危险，经现场核实发现连接电极板用的螺栓全部为普通铁螺栓，无防腐蚀性，我们找来了不锈钢且防腐蚀螺栓，将原来的铁螺栓全部更换，且将两个极板连接处重新打磨，使其紧密接触，经改造后1#电解电源重新恢复正常，保证了电极安全稳定运行。

（3）、针对电解槽着火事件，检查发现是内部碱液液位太低导致的，于是在电解电源运行条件里加了连锁条件，在电解电源槽内加装了液位传感器，对应在程序里做了连锁，及槽内碱液液位必须达到3.2M，电解电源才能开始运行，否则电解电源无法投入使用。通过此次整改彻底避免了类似事故的发生。

（4）、在柜顶电极板上直接加装透明、绝缘的防护罩，将整个极板全部保护起来，即使有导电体掉在极板上方也不会导致极板短路；考虑到极板长期工作时温度高，需要散热，防护罩底部有通风孔，有助于极板散热；防护罩为透明状，便于维护人员随时检查极板表面质量。此次改造彻底杜绝了类似事故发生。

4、维护措施

（1）定期（1月）更换内部冷却水水罐内的水，防止内部冷却水长期使用杂质多，经过热交换器时影响散热效果。

（2）对母线排及电缆接线柱制定周期性的检查记录，每天巡检其温度、表面颜色是否变化；每个月停机检查电缆与母线排接线处是否松动；每个月检查电解电源柜内部元器件接线处是否松动或者老化等现象。

（3）定期（1个月）对母线排进行绝缘检测，并做好记录，保证母线排安全、正常工作。

（4）定期巡检液位传感器工作状态是否完好，保证电解槽内碱液液位正常使用，从而避免母排再次空载投用。

5、结论

电解电源作为脱脂机组清洗段的组成部分，起着十分重要的角色，它的工作状态的好坏直接导致带钢表面质量的高低，带钢表面的油污主要靠电解段来清洗干净。

自从电解电源系统投入使用以来，陆续出现了不少问题，针对出现的问题，对此我们做了详细的记录以及数据统计，用数据分析找到了问题的所在，通过讨论研究最终确定解决方案，彻底解决了设备故障及隐患。

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作者简介：

李梁伟（1984-），女，漢族，河北省唐山市，本科，助理工程师，从事现场自动化设备的维护工作。