铝电解槽的破损及维修分析

杨天东

摘 要：铝电解槽为电解铝的生产提供了条件，铝电解槽在使用的过程中有散热不良的情况，容易引起铝电解槽破损，影响了铝电解槽的具体使用寿命和电解铝质量。铝电解槽破损会影响到实际的应用效果，本文主要分析铝电解槽的破损以及维修的方法。

关键词：铝电解槽；破损；维修

铝电解槽的破损及维修是一项重要的工作，了解电解槽破损的原因之后再实行维修处理，保障铝电解槽的可靠性，满足电解铝的实践过程。铝电解槽发生破损后容易影响生产的效果，必须做好维修的工作，恢复铝电解槽的基本结构，由此才能完善铝电解槽的具体应用。

一、铝电解槽破损分析

铝电解槽发生破损的原因主要有三种，分别是：（1）钠渗透，铝电解槽内钠的含量应该处于平衡的状态，实际情况下钠含量偏低，钠向阴极扩散、渗透，最终形成了炭钠化合物，引起了炭阴极破损的问题，铝电解槽内的反应温度在400—1000℃中炭阴极发生破损的情况最为严重，之后温度升高破损情况减弱；（2）电解质渗透，阴极炭块的材质关系到电解质的渗透量，炭活性远大，渗透量越大，而电解质渗透是铝电解槽破损中不能忽视的一项原因，从废旧的铝电解槽中就可以发现电解质渗透引起的破损问题；（3）结构变异，阴极炭块工作时容易出现膨胀、裂缝、隆起的情况，致使阴极内衬出现破损变异，内衬是结构变异中最为常见的破损情况，其变异最早期发生在焙烧阶段，在化学作用下引起结构异常，内衬炭块破损隆起后，就会在铝电解槽中造成偏流、电压增降过大的问题。

二、铝电解槽破损维修

根据上文分析的铝电解槽破损的原因，分析铝电解槽发生破损后的维修策略，以便恢复铝电解槽的应用状态。

（一）检查破损位置

铝电解槽破损位置检查时分为两个部分，第一部分是探查槽底，检查人员使用尖头的铁钎，放入到铝电解槽的阴极，根据电解槽槽底缝隙的排列逐步检查是否有破损并确定出破损的位置，记录下坑槽、裂缝的位置[1]；第二部分采用了阴极电流测量的方法，观察测量时电流的分布、阴极钢棒的温度，证明第一部分确定出的破损位置是否准确，专门测量破损位置处的阴极电流和阴极钢温度，得出铝电解槽的破损位置。

（二）填补破损位置

填补是维修铝电解槽破损位置的基础手段，填补是采用了氟化钙、镁砂等沉淀物，因为填补使用的金属元素，其点位顺序都排在铝的前面，所以把沉淀物金属放入电解质溶液中也不会有析出的情况，不会影响铝电解槽的使用效果。[2]沉淀物金属的密度偏大，容易沉淀到铝电解槽的底部，采用熔化的方法促使沉淀物可以准确的填补铝电解槽底部的破损，避免出现铝液渗漏的情况。填补沉淀物材料时，需把金属块放置到漏铲上，大钩勾住漏铲并慢慢放入到铝电解槽内，对准破损的位置促使金属块可以覆盖到破损位置。如果金属块没有对准破损位置，就要使用弯钩调整金属块。

（三）修复关键位置

本文例举铝电解槽维修中几点常用的修复措施，如：（1）修复平衡母线，平衡母线在铝电解槽中经常会发生烧毁破损的情况，烧毁损坏的深度不足3mm时，修复时直接使用铣削、打磨加工處理，烧毁深度超过3mm时，应该采用先补焊在铣削加工的方法；（2）修复操作平台，铝电解槽操作平台的误差范围是5mm～-5mm，修复时统一紧固压板螺栓，焊接好平台角，修复操作平台中使用的气割、电焊等方法都要排除易燃、易爆物质，工作过程中要保持良好的通风环境，保障平台修复过程的安全性；（3）修复机械传动组织，该组织包括电动机、减速箱、螺栓提升机构等，机械传动机构也容易出现破损，修复前先组织检查、清洗的工作，各项机械传动组织试运行良好之后，而且运行期间无异常的振动、噪声，表示修复合格。

（四）验收维修效果

铝电解槽维修之后要采取验收的方法，确保铝电解槽已经恢复到安全的运行状态。[3]维修人员验收前清理维修的现场，清除维修遗留的垃圾，遵守文明施工的要求。铝电解槽维修公司需填写《设备大修验收申请书》，公司、机动能源部、使用单位共同参与验收操作，严格按照《300KA电解槽大修施工记录表》与《186KA电解槽大修施工记录表》进行验收，公司组织处理验收时发现的问题，验收人员结束验收后，把验收的情况记录到《设备大修验收鉴定书》中，由公司、机动能源部共同签字。

三、铝电解槽操作规范

分析铝电解槽破损后维修时的操作规范，如：（1）铝电解槽工作中发现有破损时，先将铝电解槽停运、冷却一周的时间，提出阳极结构后执行槽体拆卸，所有的拆卸工作必须由专业的人员操作；（2）维修现场要树立起安全警示牌，提醒工作人员注意安全，所有的维修工具都要摆放整齐，以免有不规范的操作，现场执行拆卸工作时也要做到安全工作；（3）维修中要处理铝电解槽的上下槽体时，需要采用梯子类型的辅助设施，维修人员上下过程中不能直接接触槽体，预防安全事故；（4）铝电解槽弯料管、烟道管、扣压管拆卸维修时，需确保铝电解槽处于安全的环境中，禁止维修现场发生漏电事故，保护维修人员的安全。

四、结语

铝电解槽使用中为了降低破损的发生机率，就要落实操作规范，通过规范的操作延长铝电解槽的寿命，同时也能减少破损维修时的工作量，避免影响铝电解槽的具体应用，由此才能为铝电解槽的应用提供优质的环境。

参考文献：

[1]乔荣来.浅谈铝电解槽的破损及维修[J].科技与企业，2013（18）：309.

[2]杨长林.铝电解槽的破损及检查维修[J].青海科技，2004（02）：36-37.

[3]李兵，朱云.维修早期破损电解槽的可行性研究[J].昆明理工大学学报，2010（04）：101-104.