探析铝电解槽破损的修补方法及其措施

仝宝宝

【摘 要】 铝电解槽是电解铝生产的重要设备，其运行状态良好程度、寿命长短，直接关系到电解铝生产的质量和产量，同时也对电解铝生产的成本有很大影响。因此为了保障铝电解槽正常运行，本文阐述了铝电解槽破损的修补形式以及铝电解槽阴极内衬破损检查，对铝电解槽破损的修补方法及其防治措施进行了探讨分析。

【关键词】 铝电解槽破损 修补形式 检查 修补方法

防止措施

一、铝电解槽破损的修补形式

铝电解槽的修补形式分析。（1）小修。一是阴极炭块在电、热、磁等共同作用下会时常出现碳内衬中的热膨胀、钠膨胀，阴极断裂、冲蚀、剥层，以及碳内衬下部各渗透物渐渐填充的现象等，这些都造成了槽底炭块的隆起。如果隆起在50mm以下，凹坑在80mm以下时可定位小修。二是侧部内衬两小面仍可见炭块的轮廓，大面伸腿以上受到不同程度破损和侵蚀，但如若侧部炭块破损不至于见到钢板则不需更换。经过干刨伸腿的局部都有横向裂纹，但整体形状规整。（2）中修。更换1～14块破损严重的阴极炭块，若一块阴极炭块破损50%以上、低于其他阴极炭块表面120mm以上的话，则给予更换。（3）大修。阴极炭块拱起90mm以上、炉底钢板温度异常、表面破损严重裂纹较多。

二、铝电解槽阴极内衬破损检查的分析

铝电解槽阴极内衬破损检查主要表现为：第一，用铁钎探查槽底把直铁钎的尖端前部弯成长约10cm的直角钩，然后把钩尖伸入阴极下面，按照底块和底缝排列的纵横顺序逐块逐缝依次探钩，把有坑和有缝的部位记录下来，并估计出破损部位的长度和深度。另外，也可观察钩尖的情况。在破损部位，由于铝水和阴极钢棒的接触，电阻很小，通电较多，沉淀较少，温度较高，因此，钩尖插入这里拔出后，钩尖会有冒白烟现象。第二，测量阴极电流分布和阴极钢棒的温度为了进一步证实该槽是否破损，可根据槽内初检的情况，再测量一下阴极电流分布和阴极钢棒温度。一般情况下，熔化的阴极钢棒的电流分布和温度都比正常的高。

三、铝电解槽破损的修补方法分析

铝电解槽破损的修补方法主要有：（1）若侧部的炭块破损较小，如表层剥落、侧部钢板微红或者暗红，我们可以采取扎边操作的方法。（2）对阴极炭块凹坑为110mm ～150mm修复可采用表面打花、钻孔以及扎糊料进行修补。（3）在中修时取出破损严重的阴极炭块，不能用液压千斤顶及天车等大型设备进行拆除，只能用人工用风镐打碎取出。（4）碳块重塑法修补。一是确定电解槽损坏部位。通过综合技术分析对电测槽的损坏部位进行确定，包括损坏面积、损坏程度等。调整维修技术条件，并准备好维修过程中各种工器具、材料。二是操作人员需提前四小时用多功能操作机械将需要修补的地方砸实，在两个方向留下一定宽度，同时将修补部位散热孔用风冷却，在修补的过程中电解质不得超过过十八毫升。剩余的电解质必须及时排出。三是确认修补后，清除砸实区域上部结壳决，去除对应部位的杂质。四是将损坏部位的残余杂质用风镐挖出。在清理的过程中，如果发现有铝液泄露，必须将泄露的铝液清理干净，堵住泄露源头。根据损坏程度，刨挖的宽度一般为二到四块侧块宽，底部挖到耐火砖部位，用风管吹干净挖掘处。五是在槽壳上及耐火砖上涂上焦油.添加热捣糊将底部抚平，安放侧部碳块，同时用镁砖支持，在修补区域的两端头，用钢板固定，添加热捣糊将侧部碳块空隙捣实。六是焙烧二十到四十小时，拆除钢板，沿侧部碳块边缘铺部分氧化钙，焊好钢带。继续风冷。七是对阴极炭块裂缝的修补则需先将裂缝刨成内八型，如果钢棒融化部位能用镁砖制成料状与糊料扎固第一层，其他层数则按照扎缝的工艺来施工。八是对于没见到钢板破损的侧部碳块应采用碳化硅水泥和水及成浆进行三次修补，硬化后和侧部块的硬度相似，以降低成本。

四、铝电解槽破损的防止措施

1、防止和减少槽壳破损的改进措施。（1）采用新槽形，提高槽壳钢结构的强度。根据设计院设计论证和电解铝厂实际使用表明，采用船形结构的槽壳比原电解槽的槽壳抗变形强度好，易于分散热量，不易破损，运行周期长。（2）保证原辅材料和大修质量合格。管理部门要严格旧槽壳的报废标准，加强大修槽的焊接及槽膛的耐火砖砌筑质量检查，提高槽壳大修后就位的准确率，阴极炭块和扎固糊料等的原料进货质量检查等基础环节上要严格，以避免因槽壳变形或漏炉而造成的早期破损、停槽大修。（3）加强电解的日常操作维护。在日常的操作和维护上，要从提高换极质量到保温料的添加，从炉底处理到大面整形，都精细操作，严格根据槽运行情况设定合理的目标电压、保持合理的槽温，控制好合理的氧化铝浓度、分子比，设定理想的加料间隔，保持匹配的电解质水平和铝水平，密切关注电解槽运行状态，使各项技术条件相互匹配，为延长槽壳的运行周期奠定基础。

2、规范铝电解槽破损后的维修操作。第一，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。第二，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保证安全工作。第三，维修中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。第四，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電事故，保护维修人员的安全等。

结束语

综上所述，为了有效降低铝电解槽破损的发生概率，需要落实维修操作规范，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正常运用，所以必须加强对电解槽破损的修补方法及其措施进行分析。

【参考文献】

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[2] 杨天东.铝电解槽的破损及维修分析[J].科技风，2018（23）

[3] 刘万喜.浅谈240KA电解槽早期侧部破损的工艺措施及修复[J].科学与信息化，2019（06）