电解铝电解槽制作安装要点及措施

曲百会

（七冶建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550014）

电解槽的设计对现代电解铝电解槽高效且节能的优势特征发挥着关键作用。铝生产的质量水平与铝电解槽运行的稳定性息息相关，电解槽的应力变形、磁流热平衡和稳定性也对铝电解的稳定性起着重要影响。使用高科技的生产技术和先进的机械设备，再经过专业设计人员的改良，铝电解槽的制作安装水平将大幅度提升。

1 先进的技术应用

400kA电解槽钢结构的质量总和是七十吨左右（包括上部结构）。它的鲜明特点就在于电解槽的结构复杂、方便拆卸和组装、容量体积大。电解槽的主体结构是由支撑梁、电解槽壳摇篮架、下部槽、上部槽、母线提升装置、槽上配管、槽上设备、阳极母线、阴极母线、浓相输送装置和收尘装置构成，室内组装的空间狭小，工期较短，时间紧迫，而且面临着巨大的施工困难。电解槽壳是不可缺少的承重构成要件，因为电解槽壳在持续高温、化学反应激烈的客观条件下不断运行工作，受到温度、化学方面产生的作用极其容易发生变形的情况，这就造成电解槽的制作安装要求的水平高，对质量的要求更为苛刻的原因。

2 电解槽端头壁板及其附件制作工艺的安装技术要点

①下料前对各规格板材进行外观检查，外观有裂缝、缩孔、气泡、重皮、夹渣等缺陷时不得使用。②下料时以半自动切割及机械裁剪为主，从而保证料边质量。③端侧板下料长度应在设计长度的基础上考虑焊接缝及调校收缩量。④端侧板及为带进行弯制时必须在滚床上进行。起弧切点及落弧切点定位要求准确，弧度应均匀。⑤弯制壁板上胎具后对准基准点，再进行刚性支撑固定，并且检测壁板不平度。⑥加筋板、加筋环板、围板等组对时从端头壁板的纵横中心线为基准规线。⑦加筋板、端部环板、围板焊接时尽量不采用立焊，在需要翻转焊接时，端头壁板及其附件必须与胎具整体翻转。⑧端头壁板是由多块钢板焊接而成的构件，焊接前须将端侧板紧固在焊接胎具上。⑨正式焊接前应对组装质量进行检查，检查内容包括：坡口角度、组装尺寸、组对间隙等。⑩焊缝要求饱满、表面光滑、无气孔、结块、弧坑、咬边、夹渣等明显缺陷。⑪各附件的焊接不得有强制性组合，组装时允许有辅加附件，但在焊接完成后必须清除干净。

3 配套装置应用

3.1 铝电解槽加工与安装时应用的配套装置

铝电解槽加工与安装时应用的配套系统通常包括氧化铝输送装置、大布袋除尘设备、VRI吸附反应设备、计算机控制系统。综合上述的配套设施，实际应用操作如下。①氧化铝输送装置运行比较稳定，后期的维修次数少、成本低，应用过程中不用依赖于运动的零部件，具有氧化铝的流速慢的特点。②大布袋除尘设备是通过高新的科学技术研制出的具有过滤面积大、过滤性能优特点的电解槽加工设施，能够实现低压反吹，可以高效无痕地清洁净化氧化铝。

③VRI吸附反应器应用这种装置可以有效地减小氧化铝破损的概率，让铝电解槽的加工安装阻力更低和吸附率更强。吸附反应装置根据气体流动过程中多点锥形运动的空气动力学原理，致使沸腾之下的氧化铝经过反应装置之后由锥形喷射孔内喷射而出，最后形成圆截面的分布情况，氧化铝会和烟气混合一起，进而可以吸附烟尘和氟化氢。

3.2 氮化硅结合碳化硅侧块

预焙电解铝电解槽的加工安装离不开铝电解槽炉帮的辅助，炉帮能够有效保护电解槽的侧面，它的变化能够对铝电解槽的温度和热量起到很好的调节作用。如果需要增大铝电解槽炉帮的厚度，一般要通过降低传热系数、减缓溶体流速的方式来维护铝电解槽的正常运行和使用。磁场的分布情况和电流强度决定着氧化铝液体流动的速率，阳极气体的喷出量也决定着电解质的流速。

4 预焙电解铝电解槽技术改良方法

4.1 应用石墨化阴极炭块

大规模的预焙铝电解槽生产具有电流强度大、日生产量高和自动化、智能化水平高的特点。因为槽型生产时所产生的废气量大，释放出巨大的热量，使得生产车间的温度特别高，严峻考验着工作人员的工作能力，对厂内的装置设施能否正常运行使用产生极大的挑战。由于恶劣的生产环境，导致近些年来国内频频发生例如电解槽母线打火和整流机组元件爆炸，电解槽漏炉事故、铸造铝液爆炸等事故，对人民的生命财产安全造成了极大的安全隐患，导致了社会不稳定因素的发生，得到了国家层面的高度重视。所以，对电解铝电解槽生产条件的改进和生产技术的更新成了该行业的迫切需要，有效的解决措施就是提高生产设备的自动化、智能化水平，积极利用石墨化阴极炭，以达到节能减排、降低能源消耗，改善生产环境。

4.2 技术改造后果分析

我们企业应用了自主研发的全石墨化阴极炭块技术对铝电解槽的生产工艺进行了有效的技术改良，极大提高了生产效率，同时兼顾了节能环保的重要作用。通过分析铝电解槽参数，改进生产工艺，优化生产模式，遵循低电压和低效应的理念，最终减少了至少450kW时的电耗能。在试验可行之后，企业对全部的铝电解槽采取了改造工作，从根本上改变了铝电解槽的生产条件，既能够提高生产效率，又降低了能源消耗，节约了自然资源，为实现企业的可持续发展奠定了基础，承担企业应尽的社会责任。

5 结论

预焙阳极电解铝电解槽技术在我国的电解铝电解槽生产制造行业内处于领先的地位，不管是对能源的节约和环保力度的增强，还是生产效率的提高，都能发挥重要作用。大规模的对预焙铝电解槽进行改良和优化，可以为铝生产企业带来更大的经济利润，拓展企业的发展空间，为整个行业的发展做出贡献。