预焙铝电解槽绝缘的分析及处理措施.docx

预焙铝电解槽绝缘的分析及处理措施摘要：安全生产是企业发展永恒的主题，电解槽绝缘的好坏关系到电解生产的安危。制定切实可行的预防措施，确保安全生产。关键词： 电解槽；绝缘损坏； 电流效率；预防措施1概述 现代铝工业生产，普遍采用冰晶石一氧化铝熔盐电解法， 以碳素材料作为阳极，铝液作为阴极，经动力车间出来的强大的直流电流由阳极导入，经过电解质与铝液层，由阴极导出，在电解槽内的两极进行电化学反应，阳极产物主要有二氧化碳和一氧化碳气体，阴极产物是铝液，随着电解的不断进行，铝液通过真空抬包周期性地从槽内吸出，送往铸造车间经混合炉净化澄清之后，浇注成铝锭，其主要生产设备是电解槽。工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四部分，而电气绝缘在电解安全生产中起着至关重要的作用。在电解槽系列上，系列电压达数百伏至上千伏。尽管人们通常把零电位设在系列的中点，但系列两端槽对地电压仍高达数百伏左右，一旦发生短路接地，易出现人身和设备事故。电解槽漏电的主要危害包括：造成电能损失，漏电会致电流效率下降，据资料报道，漏电可使电流效率下降20%左右；造成结构建筑物的电化学腐蚀，影响安全生产，且漏电会对人身安全已构成严重威胁。因此必须采取必要的措施，解决电解槽漏电问题，电解槽绝缘破损是导致漏电的根本原因。以200kA预焙阳极电解槽为例，简单阐述电气绝缘在安全生产中的影响及预防措施。2 电解糟各部位的绝缘对电解生产的影响21接地影响为防止接地，在阴极母线与母线墩、槽壳与槽壳支柱、支烟管与主烟管、槽罩与上部结构-槽壳、气控柜压缩空气配管-槽上部等处设置绝缘。阴极母线与母线墩、槽壳与槽壳支柱之间的支撑绝缘砖担负着母线、槽壳对地绝缘的重任，虽然绝缘砖一般不会出现绝缘不良现象，但也不能掉以轻心。有时由于电解槽热胀冷缩的原因，会造成绝缘砖撑裂，有时由于支撑不良，会造成绝缘砖压裂。因此要定期在绝缘砖与绝缘砖之间必须安装石棉板，以增大接触面积，减少刚性冲击，保护绝缘砖不被压裂，损坏绝缘。22交直流互窜影响电解槽用直流电，电解槽上设备用交流电，若直流窜入交流系统，会引起设备事故，为隔离交、直流电，在阳极提升机构电机底座等处设置绝缘板。因此除定期对此处的绝缘板进行检查外，在更换阳极提升机构时必须更换绝缘板。23参加电解反应与旁路漏电的影响为防止电流旁路电解反应区，在门型立柱-槽壳及槽罩板上下端，风格板与支架、阳极大母线与电解槽桁架绝缘、阳极导杆-上部结构、打壳汽缸安装底座等处作绝缘处理。一般情况下固定门式立柱的螺栓必须按要求安装，加装绝缘套管、绝缘垫，如果绝缘遭到破坏，在电解槽来效应时会造成门式立柱与槽壳连接处打火现象；保证风格板与槽壳的绝缘完好，必须更换相邻两槽风格板的绝缘砖，才能保证这3台电解槽的绝缘良好。如风格板的绝缘破坏，风格板对本电解槽就会有分流现象，影响电解生产的电流效率；阳极大母线与电解槽桁架绝缘主要涉及绝缘点有阳极大母线与阳极提升机构三角板连接处的8点绝缘、阳极导杆与水平罩板绝缘、电解槽槽盖板绝缘，在实际生产中，一般情况下阳极母线与阳极提升机构绝缘是完好的，但阳极导杆与电解槽水平罩板的绝缘很难保证良好，因为阳极导杆与水平罩板很容易接触，槽罩板与阳极导杆也常常接触，虽然槽罩板上下端用U型绝缘板作绝缘处理，但槽罩板的绝缘很容易损坏，因此在电解槽罩板绝缘不良时，电流通过槽罩板分流，影响电解生产电流效率。因此，必须加大检修工、操作工巡检次数，发现损坏的绝缘及时更换以确保绝缘正常。24短路口绝缘的影晌铝电解槽短路口主要由斜立柱母线母线、短路母线、绝缘护板、双头螺杆、绝缘套管、垫片等组成。短路口工作原理为：在电解槽运行时，用绝缘护板将斜立柱母线与短路母线进行隔离，起到绝缘作用，这样强大的电流通过斜立柱母线到达阳极水平母线，再流经28组阳极及电解槽槽体，最后到达电解槽阴极，从而达到电解铝的目的；在电解槽停槽时，取出绝缘套管及绝缘护板，以保证斜立柱母线与短路母线紧密接触，使其成为一个回路，这样，电流由斜立柱母线直接流经短路母线到达下一台电解槽，而不流经已停电解槽的槽体，从而达到电路畅通的目的。电解槽通电后短路口的绝缘为绝缘插板，立柱母线与短路口用螺栓加绝缘套筒固定。为方便操作，短路口绝缘插板留有两个横向豁口，但是正是由于该豁口，铁丝等杂质容易进入，造成连电放炮事故。在电解槽来效应时，短路口电压降增大，造成该豁口位置处行成气体导电，从而发生短路口击伤事故。一般情况下在更换阳极作业时，增加短路口绝缘防护罩防止高温壳块烧坏、烫伤绝缘插板，定期用摇表测量绝缘套筒以保证短路口绝缘正常。3 预防措施一般情况下， 电解槽对地绝缘阻值人于1MQ，电解槽上部阻值大于2M Q。在电解槽安装结束后，用摇表依次对门型立柱和槽壳间绝缘、槽壳工字钢支撑绝缘砖对地绝缘、风格板的绝缘、阳极母线与桁架绝缘、阳极提升机构电机底座等进行检测，对阻值在要求以下的绝缘材料进行更换。电解槽生产后，应定期检查槽上部一些绝缘部位，补齐缺损的绝缘材料；定期清理周围及上部结构的金属遗弃物及其它杂物、粉尘；检查每一个槽罩的绝缘性能；拆除门式立柱绝缘板保护罩及槽壳周围的间隙补偿板；定期更换全部水平罩石棉布；处理厂房地面上下混凝土中外露的钢筋；严格备件进货，杜绝绝缘性能差的绝缘材料及伪绝缘材料。对短路口的工作更应该加强，在日常管理中要定期检看绝缘材料和短路口的外观情况，对表面破损、逐步老化、被电解质溢出烧坏、烫伤，被更换阳极作业时高温壳块烧坏、烫伤的绝缘材料要及时更换；并对电解槽周围、短路口等处的杂物及时进行清理。电解槽绝缘点多面广，工作量大，应加强维修、电解工的培训；制定科学合理的周期，定期检查处理。4 结束语总之，处理好电解槽关键部位的电气绝缘，可以减少因绝缘降低而形成的分流，是提高电解铝生产中电流效率的途径之 ， 同时也能有效预防和遏制各类事故发生，确保企业安全生产形势稳定，营造安全、高效生产的良好