电解槽病槽及常见事故处理[参照资料]_第1页
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文档简介

1、电解槽病槽及常见事故处理 在铝电解生产中,电解槽并不是一直处于正常运行状态。由于运行过程受到各种因素的影响,干扰了电解槽的热平衡和物料平衡,产生这样或那样的异常,其表现就是病槽的出现,和一些异常现象的发生。遇到这种情况,应该根据具体情况,查找原因,施以的正确处理方法,使电解槽尽快恢复正常运行。现就病槽的形成及常见电解槽异常处理方法叙述如下:一、冷槽当电解槽热收入与支出不平衡时,即电解槽热收入小于热支出时,电解槽走向冷行程,生产中称为冷槽。冷槽表现为:a. 火苗呈淡蓝紫色,软弱无力.电解质水平明显下降,电解质温度低,颜色发红,粘度大,流动性差,阳极气体排出受阻,电解质沸腾困难。b. 冷槽初期,电

2、解质结壳厚而坚硬,中间下料口有时出现打不开壳,后期,电解质酸性化,结壳变薄而完整。c. 冷槽发展到一定时间后,电解槽便出现炉膛不规整,局部肥大, 炉膛收缩炉底沉淀增多,液体电解质分子比降低,电解质水平较低,铝水平持续上涨,极距缩小。d. 阳极效应频频发生,时常出现闪烁”效应和效应熄灭不良。e. 炉底沉淀增多,致使阳极电流分布不均,导致磁场受影响,铝水波动大,引起电压摆动增多,从而导致阳极电流分布不均,甚至出现阳极脱落的现象。冷槽的处理、初期冷行程的电解槽处理方法很简单,只要及时发现苗头,适当提高槽电压,增加槽内热量收入,便可恢复正常。、提高电解质水平,即从热槽中取出液体电解质灌入槽中,以提高槽

3、温和溶解氧化铝的能力。、加强阳极保温,盖好槽盖板,加足保温料,减少电解槽的热量损失。、延长加工间隔,尽量减少槽内的热损失,有利于槽内沉淀和结壳的熔化。、提高效应系数,利用效应提高槽温,处理槽底沉淀。、调整出铝制度,适当吸出些铝水来降低铝水平,提高炉底温度。在“撤铝水”时,要与槽状况紧密配合,认真准确,防止发生滚铝和压槽现象。、调整供电制度,保持电流平稳或调整与供电制度不适应的技术条件。在处理炉底沉淀期间,还可利用换阳极打开炉面之机用大钩钩拉炉底沉淀,一方面可使沉淀疏松,容易熔化;另一方面在沉淀区拉沟后,铝水顺沟浸入炉底,可改善沉淀区域的导电性能,对阴极导电均匀大有好处。同时,利用来效应,换阳极

4、时多捞碳渣,使电解质洁净,改善其物理性质。要勤测阳极电流分布,保证其分配均匀和阳极工作正常;利用计算机报表提供的信息和数据,正确分析判断,准确把握变化趋势,及时调整技木条件,这祥,可使电解槽在一星期左右转入正常运行。二、热槽如果电解槽热收入大于热支出时,电解槽就走向热行程。生产中也称之为热槽。热槽的表现为:1)火苗黄而无力,电解质颜色发亮,挥发厉害,流动性极好,阳极周围电解质沸腾激烈,碳渣与电解质分离不清,在相对静止的液体电解质表面有细粉状碳渣飘浮,用漏勺捞时碳渣不上勺。严重影响了电解质的物理、化学性质,电流效率很低,炉底产生氧化铝沉淀。2)阳极着火氧化严重,伸腿变小,炉底沉淀增多。3)壳面上

5、电解质结壳变薄,下料口结不上壳,多处穿孔冒火,冒有“白烟”,4)炉膛遭到破坏,部分被熔化,电解质温度升高,电解质水平上涨,铝水平下降,电解质分子比升高。测两水平时,电解质和铝水之间的界线不清,而且铁钎下端变成白热状,甚至冒白烟。5)电解质对阳极润湿性很差,槽电压自动上升,出现阳极效应且效应滞后发生,不易熄灭,效应电压较低。6)严重热槽时,电解质温度很高,整个槽无槽帮和表面结壳,白烟升腾,红光耀眼;电解质粘度很大,流动性极差,阳极基本处于停止工作状态,电解质不沸腾,只出现微微蠕动。生产中称“开锅现象。热槽的处理:1)电解槽初期热行程也算不上是病槽,处理方法很商单,只要将槽工作电压适当降低,减少其

6、热收入,2)当槽内铝水平较低时,可减少出铝量或向槽内加入固体铝,提高铝水平,增加炉底散热,使炉膛不遭破坏,并及时调整其它技木条件,将电解槽调整到正常运行轨道。3)阳极底掌不平而引起的热槽,可以提出阳极打掉底部不平位置,装极时可比原位置高,并降低槽温。降低槽温时不可盲目通过降低极距来降低槽电压实现。可采取清亮电解质,减小电解质电阻,并加强电解槽散热的办法降低槽温。个别严重的阳极病变可采用残极更换。4)由于电解质电阻大所引起的电解质过热,可以打开大面结壳使阳极和电解质裸露,加强电解槽上部散热,同时向槽内添入氟化铝和冰晶石粉的混合料,.冰晶石熔化需要消耗大量热量,使槽温降低,混入的氟化铝,可降低电解

7、质分子比。5)严重的热槽,可以采取倒换电解质的方法来降低槽温。热槽好转的标志是阳极工作有力,电解质沸腾均匀,表面结壳完整,碳渣分离良好,之后再逐渐降低槽工作电压,并配合添加极上保温料,恨据具体情况,缓缓撤出铝水,消除炉底沉淀,使电解槽稳步恢复正常运行。热槽好转后,常常会出现炉底沉淀较多的情况,尤其是严重热槽,沉淀层厚度大,这种沉淀与冷行程的沉淀不同,它因炉底温度高,沉淀疏松不硬,所以易熔化。在恢复阶段,只要注意电压下降程度,控制好出铝量,适当提高效应系数,电解槽很就可转入正常,但若控制不好,也很容易反复。所以,恢复阶段必须十分注意槽状况变化,精心做好各项技术条件的调整,使之平稳转入正常运行。三

8、、压槽当极距过低时,阳极底掌压在槽底结壳或沉淀上,称之为压槽。压槽的表现为:1)火苗黄而软弱无力,时冒时回,电压摆动,有时会自动上升。2)阳极周围的电解质有局部沸腾或不沸腾。3)电解质的温度高而发粘,碳渣分离不清,向外冒白条状物,阳极气体排出困难。压槽处理:1)如果由于压低极距造成的压槽,可抬高阳极,使电解质均匀沸腾,如果槽温过高,可按一般热槽处理。2)如果阳极与结壳和沉淀接触造成的压槽,必须先抬升阳极,使之与结壳和沉淀脱离接触,清理干净阳极底掌的粘附物,如电解质液低时可向槽内灌入电解质,如铝液滚动时再灌入铝液,待电压稳定时再处理沉淀,规整炉膛后按一般热槽处理。3)如果由于槽膛内型不规整,出铝

9、时发生的压槽,应停止出铝,抬起阳极,使之脱离沉淀和结壳,如果电压摆动较大,发生效应时伴有滚铝现象,可将铝水倒回一部分并抬高阳极,使电压稳定后再检查处理。四、针振的判定及处理由于某种原因造成槽内铝液波动而引起的电压波动,称之为针振(电压摆)。它是判断槽子是否稳定的敏感标志。针振(电压摆)产生的原因:1)阳极设置过低,或部分卡具未上紧,阳极下滑,阳极长包等造成电流分布不均。2)炉膛不规整3)炉底沉淀过多,结壳严重。4)铝水平过低。5)系列电流不稳针振(电压摆)发生时的现象:1)槽电压波动幅度在0。3-2。0V。2)部分阳极钢爪发红,阳极脱落。3)局部炉帮涮空,部分残极涮爪,原铝含铁量上升。4)槽温

10、偏高,电流效率降低。针振(电压摆)的处理:1)轻微电压摆可以人工效应处理。2)炉帮过空,及时进行扎边部作业,规整炉帮。3)测量阳极电流分布,判断阳极是否设置不良,测量前必须上抬电压03V以上,并及时调整电流偏流的阳极,每班调整阳极不得超过两块。4)沉淀多槽温低,上次效应到现在有30小时以上,可以人工等一个效应。5)电压摆超过0。5V可缓慢上抬电压,但不得超过48V。五、异常电压生产中槽电压偏离设定电压03V以上的称为异常电压。发现异常电压时应采取以下措施进行处理:1加强巡视槽电压,槽况和两水平,及时调整低异常电压。2长时间出现高异常电压,要及时调整到设定电压的位置。3由于系列电流变化而出现的异

11、常电压,待系列稳定后再做调整。六、阳极长包阳极底掌由于某种原因消耗不良,在底掌形成包状或锥形凸起物,称之阳极长包。阳极长包产生的原因很复杂,当阳极底掌突出的包状进入铝液,电流形成短路,造成电流空耗, 极大降低了电流效率。电解槽出现冷槽或热槽时,物料平衡遭到破坏,都会引起阳极长包,只是行程不同,阳极长包的部位有所不同,长包后电解槽的状况有所差异。发生冷槽时,伸腿长,阳极端头易接触边部伸腿,包都长在阳极靠大面端头,而且长包后电解糟不显得太热。发生热槽时,由于阳极底掌上贴附碳渣块而阻碍消耗,包大部分都长在阳极底掌中部,长包后槽温很高,常常长包阳极处都冒白烟。物料平衡遭破坏后引起的阳极长包与热槽相似。

12、阳极长包的共同点是电解槽不来效应,即使来也是效应电压很低,而且电压不稳定。长包开始时电解槽会有明显的电压摆动,一旦包进入铝液,槽电压反而变得稳定,炉底沉淀迅速增加,电解槽逐渐返热,阳极工作无力。阳极长包的处理方法:1)如果长包和铝液接触时,先将阳极提出来离开铝液,用大耙把突出部分的外皮层刮掉,使其表面导电,再放回槽内继续通电使用,使其将包自动消耗。2)包太大时,用铁钻子或钢钎打下来,实在打不下来的使用厚残极进行更换。处理完后要及时测定阳极电流分布,调整好阳极设置高度,使电流分布均匀,并用冰晶石-氟化铝混合料覆盖阳极周围。防止处理不彻底出现循环长包,而转化成其它形式的病槽。七、阳极脱落在预焙槽上

13、,由于阳极质量或操作质量问题,出现个别阳极脱落、掉块(部分脱落),严重时一个槽在短时间内(几小时之内)出现多组脱落(三组以上),对电解槽的运行产生极大的破坏,甚至被迫停槽。引起阳极多组脱落的原因主要是阳极电流分布不均而引发的严重偏流。当强大的电流集中在某一部分阳极上,短时间内使碳块与钢爪连接处浇注的磷生铁或铝-钢爆炸焊熔化,阳极与钢爪或铝导杆分开,掉入槽内,随后电流又流向别的阳极,造成电流恶性传递。造成阳极偏流主要有下述原因:1)液体电解质太低(150mm以下),浸没阳极太浅,阳极底掌稍有不平,使阳极电流分布不均匀,出现局部集中,形成偏流;2)是炉底沉淀较多,厚薄不一,阴极电流集中,引起阳极电

14、流集中,形成偏流。3)抬母线时阳极卡具紧固得不一致,或有阳极下滑情况,未及时调整,也会引起阳极电流偏流,最终造成阳极多组脱落。处理阳极多组脱落的原则是:1)先测阳极电流分布,调整未脱落阳极,使之导电尽量均匀, 控制住继续脱落现象发生2)尽快捞出脱落块,装上残极重新导电,切不可装上新阳极。3)处理过程中出现电解质干枯,沉于炉底,铝水上飘,电压自动下降时, 要及时处理脱落块,然后再从其它槽内抽取电解质灌入,边灌边抬电压,决不可硬抬电压。随后测量阳极电流分布,调整好各组极距,使电流分布均匀,阳极处于工作状态。八、滚铝电解槽发生滚铝时, 铝液从槽底泛上来,然后沿四周或一定方向沉下去,形成巨大 的旋涡,

15、严重时铝液上下翻腾,产生强烈冲击,甚至铝液连同电解质一起被掀到槽外。热槽和冷槽都可能引起滚铝,但滚铝发生的根本原因是由于由于电解槽电流分布状态遭到破坏形成不平衡的磁场,产生不平衡的磁场力作用于导电铝液上,推动铝液旋转、翻滚,从而发生滚铝现象。发生滚铝的电解槽,主要表现在以下几个方面:1)电解槽出现电压摆,火苗时冒时回。铝水会泛上槽壁。2)电解槽的炉膛不规整,炉底沉淀多,而且厚薄不均时,就会造成阴、阳极电流紊乱,破坏磁场的平衡,形成强烈偏流3)槽内铝液浅(特别在出铝后易产生滚铝),铝液中水平电流密度大;4)阳极,阴极电流分布不均匀,尤其是阳极电流分布变化无常,阳极停止工作。5)技术条件不合理要消

16、除电解槽滚铝,必须减少铝液层中的水平电流,使其阴阳极电流分布均匀,磁场分布平衡,以减少作用于导电铝液上的不平衡磁场力。处理滚铝时可采用以下方法:1)由于热槽造成炉帮熔化,形成不规整炉膛,铝水浅而产生滚铝,可采用扎边部规整炉膛的办法,以消除铝液正常循环的障碍。若铝水太少,可适当灌入铝水,增加槽在产铝量,从而增加了运动铝水的质量,降低其运动速度,使铝水平静下来。2)由于冷槽造成的畸形炉膛,炉底沉淀多引起的滚铝,可采用测全电流分布,调整阳极电流分布,使其阴阳极电流分布均匀:或适当提高槽电压,利用电解质较大的电阻来迫使电流分布均匀,或采取扒炉底沉淀的方法,以改善阴极导电。3)发生滚铝时要避免添加粉状氧

17、化铝冰晶石防止被铝液卷入槽底形成沉淀。4)滚铝消失后,不要急于降电压,可适当延长加工间隔,以继续熔化沉淀九、常见事故及处理在铝电解生产中,由于管理和操作不当,或者设备失灵都会造成重大生产事故,甚至使整个系列生产瘫痪。当事故发生时,要及时采取正确的处理方法,避免事故的进一步扩大,将损失控制在最小。、 漏炉漏炉有两种情况,一种是电解槽底部或侧部破损严重,阴极钢棒熔化, 铝水和电解质从阴极钢棒孔流出,称之为炉底漏炉。另一种是炉底内衬完好,由于操作管理不当,槽温过高,或效应持续时间过长,熔化边部电解质槽帮,烧穿侧部槽壳,电解质液和铝水从侧壁碳块的局部缝隙间漏出,称为侧部漏炉。设计不合理,安装砌筑不好,

18、也会引起漏炉。漏炉时不仅该槽的运行遭到破坏,同时漏出的高温电解质或铝水可能会冲坏阴极母线烧毁槽下部设备,影响整个系列生产。因此,生产中尽量避免漏炉,不仅对正常槽需要加强操作和管理,对严重破损槽也要准确掌握破损程度,适时停槽大修,以免发生漏炉事故。漏炉事故的处理:1迅速根据漏液的部位判断出是底部若为侧部漏炉漏炉还是侧部漏炉。2安排专人监护槽电压,槽电压不得超过5V,如超过应手动降阳极。3将结壳块运至漏炉旁,若为侧部漏炉,应扎漏炉边部,边扎边加结壳块和氧化铝,扎住后吹风冷却,以便快速形成炉帮4若为底部漏炉,漏炉处滴铝时,可用镁砖碎块或镁砂进行修补。严重的炉底破损,必须紧急停槽,并组织操炉工人边扎边

19、投入电解质块,袋装氟化钙或氟化镁等原料,强行筑起边部槽帮,以堵住漏洞。1 难灭效应正常生产的电解槽,阳极效应会周期性的发生,处理时也很容易熄灭。当电解槽出现异常时,会发生难灭效应,即效应发生后数小时甚至十几个小时熄不灭,效应延续时间很长的现象,称之为难灭效应。难灭效应发生的原因主要是由于电解质中氧化铝过饱和,并含有悬浮的氧化铝造成的。它常常发生在炉底沉淀多、电解质水平低的非正常运行槽上。当这种槽来效应时,如果熄灭效应时机把握的不好,液体电解质中氧化铝浓度还未达到熄灭效应最低值,过早插入木棒,将炉底沉淀大量搅起进入电解质中,立即使电解质发粘,固体悬浮物增多,使得投入的氧化铝难以熔化,悬浮于电解质

20、中,同时电解质性质恶化,对阳极的润湿性不能恢复,电阻增大,产生高热量,很快使电解质温度升高而含碳,效应难以熄灭,引起恶性病槽。处理方法:1) 出铝后铝水平低发生的难灭效应,应抬高阳极,向槽中灌入铝液或在沉淀少的地方加铝锭,将炉底和结壳盖住,并加入电解质或冰晶石,以稀释和溶解电解质中的过饱和氧化铝,降低温度,待电压稳定后即可熄灭。2) 当电解槽来效应时,在某一部位进行效应熄灭无效时,变成了难灭效应,应重新选择突破口.新的位置一般选在两大面低阳极处,打开壳面,将木棒紧贴阳极底掌插入,对于严重者可多选一处,同时熄灭。3) 因炉膛不规整,炉底沉淀多引发的难灭效应,应抬高阳极,局部炉帮空可用电解质块补炉

21、邦,待电压稳定后即可将效应熄灭。难灭效应熄灭后,会出现异常电压(异常电压达5一6),此时不能以降低阳极来恢复电压值,否则易造成压槽,只能让电压自动恢复,一般在l一2小时内电解质会逐渐澄清, 电压自动下降。为了加快恢复速度,可打开大面结壳,在电解质表面添撒冰晶石粉,一方面降低槽温,促使碳渣分离,同时增加液体电解质加速溶解悬浮物,加快槽状态恢复。3短路口放炮新电解槽启动时,由于进行人工效应,应随电解质灌入慢慢抬高电压,电压偶然抬得过高,来效应时效应电压过高,或由于阳极失控上升引发的高电压,造成短路口电弧放电,使得短路口两侧钢板,螺栓绝缘套管与螺栓错位短路通流,以致熔断螺栓,螺栓熔断的瞬间相当于带负

22、荷切断电流,造成短路口绝缘板击穿引起放炮。处理:1)当发现短路口出现弧光时,应立即降低电压,使效应熄灭,若出现起火,应用冰晶石粉扑灭火焰,并松开短路口螺丝增加一层绝缘板2)当短路口发生放炮,并严重烧坏时,应立即联系动力调度系列停电。3)迅速组织人员处理短路口,用绝缘物将两压接面紧急分离后再通电4)若两压接面严重烧坏, 需停电23小时,对压接面补焊,挫平或更换。5)处理完毕后,人员撤离现场后方可通知供电送电。4阳极导杆与母线打火阳极导杆工作面有凸起部位,导杆弯曲,使导杆与母线不能完全接触及卡具未拧紧等,来效应时由于阳极发生震动,引起导杆与母线结合面相对滑动,造成打火现象。处理:1) 要迅速拧紧卡

23、具2) 点降电压适当,迅速熄灭效应。3) 效应熄灭后,重新校正导杆与母线使之完全接触,卡具上紧。4)若打火严重,烧伤母线及导杆的要从新修补处理。5阳极升降失控采用计算机自动控制的电解槽常因电气原件质量问题或安装问题,出现电路串线或继电器接点粘接,电动机抱闸失灵引起控制失灵或误操作,出现恶性事故。阳极升降失控,是生产中常见的恶性事故阳极自动无限量下降将电解质、铝水被压出槽外,造成大跑电解质。阳极自动无限量上升,直至顶坏上部阳极提升机构,使电解槽遭到破坏;,或使阳极与电解质脱离发生断路,引发电弧放电,短路口发生严重放炮事故。当发现阳极自动无限量下降时,应立即断开槽控箱的动力总电源,切断控制。通知检

24、修部门立即捡修,清除设备故障,并将跑出的电解质块及时清理干净,并适当抬高阳极,以增加电解槽的热收入。尽量不加过量的固体电解质,可以灌入液体电解质或冰晶石,以补充电解质的损失。当阳极上升到短路口严重打弧光,人巳无法进到槽前时,应立即通知紧急停槽,以防止严重爆炸事故引起重大损失。要防止设备引发的事故,关键是要采用高性能高质量的设备,并要加强设备的维护保养,定期检查,以保证设备处于正常运行中。5 出铝操作严重过失出铝操作过失是指出铝时全部吸出电解质使得出铝实际量大大超过指示量,或者抽错槽号造成重复吸出等。生产中严禁此种现象的发生,否则会严重破坏电解槽的正常运行。当发现吸出的是电解质而不是铝水时,应立

25、即倒回槽中,.并适当提高槽工作电压,以弥补所损失的热量;但出铝时实出量超过指示量200kg时,应将多出的量倒回原槽,若出现重复吸出,必须从其他槽抽取相当的量灌入.以保证铝水平稳定,以免引发病槽。大型电解槽电压摆动的分析与处理大型电解槽电压摆动的分析与处理目前,生产技术部已形成学习电解知识、提高技能水平的良好风气。现就电解生产中电压摆的问题进行探讨,与大家共勉。一、电压摆形成原因电压摆是指电解槽在生产过程中产生的工作电压偏离设定电压并呈周期性变化的一种现象。造成电压摆动的主要原因1、炉膛不规整,炉膛内型偏离标准内型。2、炉底有较大量的沉淀存在。3、阳极电流分布不均匀引起电压摆动。4、炉底生成结壳

26、。5、由于熔化炉底沉淀结壳,需要一定的时间,电压摆动就持续一段时间。二、电压摆的危害1、直接升高工作电压,增加电耗。2、电解槽发生电压摆动,增加了处理时间和工作难度。耗费大量人力,物力和设备,潜在着较大间接损失。3、由于电压摆动使电解质和铝液的流速加快,界面层变化大,铝的二次反应增加,降低了电流效率;另外,电解温度将上升许多,导致电解质中氟化铝挥发加快,增加了氟化盐的损失。三、电压摆的表现形式及处理方法第一种曲线:图1 化炉底引起的电压摆这种曲线特点:属于高幅度低频率的,一般是化炉底、炉底沉淀较多的原因。分析:炉底有结壳或沉淀,增大了阴极电压降,在电压一定的情况下,就会形成压极距状态,引起电压

27、摆动。处理方法:提高设定电压2050mv,12天之内随着炉底的干净逐渐把电压降到正常值。图2为电压调整2小时以后的曲线。图2 调整电压后的曲线第二种曲线:图3 阳极设置原因引起的电压摆曲线这种曲线特点:属于低幅度高频率,一般是阳极设置的原因。分析:如果某组阳极设置偏低,则通过的电流会增加,导致这组阳极的电流密度大,与电解质中的氧化铝发生反应速度加快,产生的阳极气体增加,阳极坐的又深,气体逸出不畅,积聚在阳极底掌,阻碍电流通过,引起电流的频率改变,从而引起电压摆动。处理方法:测20组阳极的电流分布。对数值摆动幅度大、数值较大的阳极进行调整即可。图3可以看出,在对此台电解槽进行AC工作时,对电流分

28、布不稳定的一组阳极进行调整,曲线立即平稳。第三种曲线:图4阳极长包引起的电压下滑这种曲线特点:属于低幅度低频率、间歇性电压下滑。分析:一般是设备故障或阳极长包,从而引起电压摆动。处理方法:检查槽上部结构及控制系统,如正常则检查阳极工作状态,如有钢爪发红、阳极四周黄火苗严重者,则检查阳极是否长包。图4是341#A10长包的曲线,原因是把A10拔极后第一轮AC时,阳极存在导电不均的问题。对此,工区利用三天时间把前42台槽的A10、B10又处理一遍。彻底杜绝了这类曲线的发生。四、小结重视工艺技术条件的保持和调整,运用双平衡思想去研究电解曲线,把电解槽运行保持在稳定有序的状态下工作。曲线异常时快速发现

29、问题,到现场求证后根据分析的原因制定措施及时纠正,杜绝电压摆的发生。从而实现稳定生产的目的。电解槽电压下滑波动处理电压波动是由于阳极、炉膛或铝液水平等因素处于不良状态时,诱使铝液面上下波动过大而产生局部极距的变动,从而导致了槽电压的波动,生产上把这一现象称为“电压波动”。电压摆产生的原因从理论上讲是因电解槽水平电流过多,使得铝液在磁场作用下受到垂直作用力而上下波动,槽电压表现出来的针振形式,其电压摆动的幅度及时间长短,反映了电解槽运行的稳定性好坏,生产过程中,电压摆的危害是比较大的,小摆可引发槽子频繁波动导致槽况不稳定,原铝质量下滑,电压升高,电流效率下降,增加能耗。大摆可导致槽子导电极度不均

30、,诱发滚铝,电解质含碳、破损甚至停槽。一、造成波动的常见原因1、在换极过程中,由于操作人员责任心差,造成在换极时面壳块捞不彻底和干净,导致面壳块在阳极底掌与阴极铝液之间发生短路而引起波动;2、在换极过程中,在新极安装过程中设置不够精确,过于低,导致16小时后压降高。3、在电解槽运行过程中,槽子本身炉底状况不是很好,局部出现软稀沉淀会引起阳极本身长包或阳极本身质量差。4、在出铝或槽子发生效应后,由于新极在安装新极过程中夹具没有旋紧,在抬电压或降电压过程中导致阳极下滑,瞬间阳极压降过高造成电压波动。5、由于槽子长时间过于冷,角部伸腿过大,角部阳极消耗不均匀,往往在出铝过程中或发生效应后会出现阳极导

31、杆压降过高。6、如果电解槽角部伸腿较大,在换极过程中尤其是在刚提出残极后,往往会使所换极大母线向下移,会使南面或北面阳极压降过高。7、阳极本身的质量,消耗不良,脱层阳极逐渐渗入铝水,引起槽子波动。8、设备本身的问题,如槽上部漏料或堵料,而未及时清理干净,一次性落入槽内,使槽子局部物料过多熔解不了,沉于炉底,使炉底电阻增大,引起针振加厚。9、对槽子的运行趋势掌握不好,技术条件保持失衡或不平稳。二、处理思路及措施1、处理的关键是要准确分析槽子不稳定的真正原因,果断采取针对性措施,不倚不靠。2、要勤分析微机曲线跟踪图,看针振情况、针振值与针振频率,可先测全流,如有连续几块阳极压降高,可先用长耙推拉一

32、下炉底,触摸一下那几块极下炉底情况。槽子针振状况不一样,所以处理方式不同。3、电压摆幅较小,时间较短,只需更改设定电压提高极距,保持一段时间,待电压平稳,再逐步下降电压至原值,或是以静制动依靠电解槽自身的调节能力来抑制电压波动。4、电压摆幅小,时间长的应引起高度重视,要及时分析该槽技术条件变化情况,若是因槽温低,分子比低引发电压摆,要及时提高设定电压,加大出铝量,控制下料量,加强保温等措施让其恢复到正常技术条件。5、对摆幅大且时间长的要及时测阳极电流分布,电流强且摆幅大的阳极一般不长包则长牙,须提出打掉,或予以调整。6、对摆幅大且经常性、间断性反复摆的电解槽,绝大多数是畸形炉膛或破损槽,这类槽

33、在平时就应该根据实际情况合理配置技术参数,保持相对高电压、高分子比、高槽温、高铝水,避免其波动,控制破损,若出现电压摆,则需综合前三种办法认真考虑,谨慎处理,一次性到位,不留后患。7、处理电压波动要在最短的时间内将电压稳定,切忌电压长时间波动以免把电解质变差,处理更加困难。8、在技术条件的调整上,电压一般情况下不动,最重要的是调整铝水平,分子比和温度,但在处理时技术条件可单一的调整,避免多个、大幅度的调整以防引起失控。当槽子出现冷态,可适当下调铝水平,增加炉底温度,但是在降铝水平前必须先把分子比降下来(虽然当时槽子温度较低,但是如果不先把分子比降下来,在撤铝水的时候会引起槽子的波动),电解槽偏

34、热时的调整与次相反。在对技术条件的调整上,重点就是铝水平的调整,当槽子不稳时,温度可以适当调高一些,然后用铝水平来规整炉膛和调整热平衡,在铝水平和温度一定的情况下,分子比也是一定的,在温度一定的情况下,分子比随铝水平的变化而变化(在不考虑保温料调整的情况下)。三、处理注意事项1、技术条件保持很关键,像铝水平、电解质、分子比等的保持,尤其是铝水平,不能保持过高。但在实际运行中往往一遇到电解槽不稳,还经常少出铝,增加铝水平高度,这样的后果,是铝水平越高,炉底状况越差。2、操作质量同样很重要,像角部极维护一定要加强保温,炉底要经常处理,碳渣要勤打捞,这些都要与技术条件保持一致,才能保证电解槽既平稳又

35、高效。3、调整阳极应有完全依据,不可一出现波动就随便乱提阳极,也不可一个班或连续几个班过多的调整阳极,以免使阳极底掌严重不平,恶化阳极电流分布,加剧电压波动。4、不可向电压摆槽引发高温的电解槽添加氟化铝。5、要改变忽视小摆,只重视大摆的观念。6、要改变只重视调整阳极而不重视技术条件调整的问题,技术条件调整要考虑到大型预焙槽滞后特性,不可急功近利。四、电压下滑波动类型、原因及处理措施1、出铝后电压下滑波动1.1症状:出铝前,电压无异常,出铝后电压出现波动现象。1.2原因:1.2.1出铝量大或出铝速度快,造成铝量少,稳定不住磁场;1.2.2铝水平前期过高造成局部伸腿肥大,角部及大面伸腿过大,炉底沉

36、淀、结壳过厚;1.2.3炉帮空,炉膛大,长时间侧部电流增多。1.3措施:1.3.1适当控制出铝任务,严格控制吸出等作业,加大精细化操作管理力度,增加磁场稳定性;1.3.2如铝水平过高造成的,稍微提高点温度、分子比,等稳定后适当加大出铝量,使出铝量与伸腿的熔化保持一致;1.3.3控制好技术条件的平稳性,根据曲线控制好温度,增减量期的转换,调整分子比、出铝量、严格控制好电解质;1.3.4在以上几点不奏效的情况下,提高设定电压和放温度同时进行。2、换极后电压下滑波动2.1症状:换极前电压处于稳定状态,换极后电压处于小波动并伴随着电压下滑。2.1.1经测电流分布导杆压降不均,有多块阳极压降高,并且压降

37、高的阳极集中在电解槽的某一区域,多集中在电解槽的一头;2.1.2从角部极向里连续几块极或锤头附近几块极,测量两端铝水平时,导杆压降高的一端铝水平较高,且与昨天相比上升较高。(应为铝水不稳定造成的假高)2.2原因:2.2.1槽内沉淀较多并且分布不均,集中在电解槽的一端较多或其某个锤头下沉淀较多,引起水平电流在铝液流动时在沉淀处形成铝水波动,阳极接触短路造成电压波动;2.2.2槽内碳渣多,特别是在A面的两个角部向里的大面上,形成电流侧部漏电,或电流经阳极碳渣直接导入铝液形成短路;2.2.3电解质的成分不良,如分子比过低、电解质的氧化铝浓度过高或过低、电解质中的碳渣分离不清等,造成极距低;2.2.4

38、换极时由于换极时间长、操作质量差,造成槽温分布不均,阳极偏流引起磁场不稳定;2.2.5炉底状况差,伸腿长、炉帮空、炉膛不规整。2.3措施:2.3.1测量导杆电流分布,找到压降高的极的部位,如有单块极可适当的上提,如多块极压降高不能提极以防以后更难处理;2.3.2上抬电压使电压平稳在一定的高度,在较短的时间内使电压稳定,在稳定的基础上利用技术条件的关系来处理炉膛的异常。2.3.3对炉帮上口空的处理方式是稍提分子比,降低其过热度;2.3.4对炉底状况不好,四个角伸腿过大的,要慢慢撤水平,提高炉底温度,逐步熔化四角伸腿,增加电流垂直分布,使炉底状态得到改善。3、正常的电解槽电压下滑波动3.1症状:在

39、没有换极和出铝的电解槽,出现电压突然下滑,将电压抬起后,针振十分平稳。3.2原因:应为小头空,由于槽子的过热度大,使小头首先烧空。3.3措施:适当的修补一下,以免造成整个炉帮的熔化,减少出铝量降低过热度。4、浓度性电压摆4.1症状:多为增量期过后转正常期,微机调整电压,压极距造成电压下滑,其次是减量期时间较长,随着浓度的降低,电压走低造成电压而压极距下滑。4.2措施:延长下料间隔,同时勤打捞碳渣洁净电解质,以调整浓度。一般不要通过控效应来调整浓度,这样的处理结果会造成电解质温度升高和电解质水平上涨,这种电压下滑一旦电压抬起后,曲线运行稳定,但进入下个增量期后还会出现电压下滑。5、温度性电压摆5

40、.1症状:多出现换极后电压下滑,曲线密,测全电流分布无压降高的极。5.2原因:电解温度低、高铝水平运行,炉底导电差,造成炉底温度低。5.3措施:5.3.1以人为设定效应利用效应时炉底导电多,阳极发热多,使炉底导电暂时好转;5.3.2从技术条件上对铝水平适当调整,增大几天出铝量;5.3.3同时用长耙摸扒炉底,使炉底反热,提高一部分炉底温度,在温度控制上适当比原基础高1-2度,槽况运行会基本好转。6、炉膛不规整电压摆6.1症状:6.1.1曲线密如方便面状,且不定期间断下滑,这种现象在出铝后和电解浓度高的槽换极后电压摆;6.1.2测全电流分布,阳极呈一边倒现象,一连好几块阳极导电少,另一边好几块极压

41、降高,无明显高极。6.2措施:6.2.1处理时不能提极,争取人为的扒炉底沉淀,打开A面角部极捞碳渣的方法,情况轻的基本均能好转;6.2.2如果严重可强制性对压降高的极对应的边部进行规整炉膛,迫使电压稳定。这种处理方法对炉膛的破坏性较大,一般不采取;6.2.3对于这种曲线摆,可对设定电压进行人为修改提高,随着磁场逐渐稳定电压调到原值。电压摆的处理与误区电压摆的处理1、冷静分析,科学判断,对症下药 电解槽发生电压摆时,首先要测量全 槽电流分布,查看槽电阻曲线,初步判断 是阳极的原因还是炉膛的原应。科学的进 行分析和判断,而后对症下药,切忌盲目 乱动。2 、对于降分子比过快造成的电压摆,上口 炉帮化

42、的过空,要加强侧部炉帮的监控,可以用 风管强制冷却,使之形成炉帮。要减少或停止氟 化铝的添加,并适当拉大下料间隔。随着分子比 的上升,过热度下降,侧部炉帮会逐渐增厚,抑 制水平电流,缓慢熔化炉底结壳,最后是炉膛逐 步规整。这种情形一定要同热槽区分开来,同样 熔化炉帮,电解质水平上升,但实质原因不同,若当作热槽去处理,就会使槽状态更加恶化。3 、对冷行程造成的电压摆,通过抬 高设定电压并减少下料量的办法来处理。 提高电压,提高极距,补充热量。并消化 多余的积料可以达到处理的目的。计算机 浓度自动控制对冷行程槽有恶化的趋势,一定要控制好其下料量,必要时可关闭浓 度自动控制。也可采用增大出铝任务,减

43、 少氟化铝添加的办法来处理冷行程槽。4、对于伸腿过大,铝水平低的原因造成的 电压摆可采用提高铝水平的办法来处理,但一 定要注意在留铝的同时一定要提高设定电压,保证槽子的热平衡。留铝可以在短时间内消除 电压摆,但一定要注意留铝带来的其它影响,留过铝的槽子不要急于向下降电压,留铝的影 响有其滞后性,观察十五到三十天后才能判断 出电解槽的各种平衡。另外也可采用提高设定 电压,加大出铝任务的办法来处理,让炉底尽 快热起来,伸腿变小,炉膛变大,但这种方法 控制不好有可能使槽子走向热行程,并且在处 理好后还得向槽内留铝。5、对阳极原因造成的电压摆属高频振 动,一般从槽电阻曲线和全槽电流分布的 测量上可以判

44、断出来,这种情形要尽早处 理,延时太长会使小摆变大摆,严重破坏 炉膛。6、对漏料造成的电压摆除对设备进 行维修和更换外,用铁工具对漏料部位进 行扒拉,必要时还可以关闭漏料部位的下 料阀,待积料清除后再打开下料阀。7 、对电压摆的槽子必须要减少其氧 化铝投入量 不论何种原因造成的电压摆,都必要 拉大其下料间隔,以消除电压摆对氧化铝 浓度的影响,并且考虑电压摆下电解槽实 际效率和氧化铝投入量的关系,减少电压 摆槽炉底的沉淀。实际生产中对电压摆的处理的误区1、大面积调整阳极 处理电解槽电压摆时,有人按照全槽电流分布的测 量值来调整阳极高度,电流分布大的向上提一提,电流 分布小的向下降一降,这个班来动

45、一块,那个班来再动 一块,这种做法看似尽心,但实属有害无益。它严重破 坏了电解槽阳极底掌的水平性,打破了其生产的稳定性,问题解决不了,反而把电解槽折腾得奄奄一息,处理电 压摆大面积去调整阳极绝不可取。2、单凭压铝来处理电压摆 不论何种原因,只要有电压摆就留铝,留铝固然效 果最快,但只是短期行为,原因不明,措施不力,过不 了多久状况只能更加恶化,走上恶性循环的怪圈。3、扎边部来抑制电压摆 大型预焙槽边部加工面只有 350 毫米左右,扎边部 会使大量物料进入炉底,严重破坏电解槽的热平衡和物 料平衡,影响计算机浓度控制,同时扎入炉底的物料会 形成沉淀和结壳,增大阴极压降,致使水平电流增多,反而会熔化

46、炉帮,使炉膛更加畸形。4、由于电压摆时槽温升高,为降低温度,大量添 加氟化铝来控制温度极不可取,这样会增加炉底沉淀,使伸腿长大,炉膛更加畸形,同时电解质过热度增加,熔化炉帮,恶化槽状态。5、处理电压摆时盲目乱动多个技术条件,觉得这 样做效果好,来得快,孰不知多个技术条件都动会扰乱 电解槽的其它平衡,并且弄不清到底谁在起作用,最后 只能听之任之,处于失控状态铝电解工换极操作教程一、目的:预焙电解槽在生产当中,阳极的使用是半连续作业,当用 目的: 到一定周期时,需要将残极更换出,重新安装上新极;使电解槽 能够正常平稳的运行。二、质量控制点:与槽控箱联系,捞净结壳快,新极安装精度。三、时间要求:从打

47、开槽罩到整形完毕盖好槽罩时间控制在 30 分钟以 时间要求: 内。 (长、短)柄四、使用设备和工具:多功能天车、大耙、钩子、撬杠、 使用设备和工具: 大锤、料斗、扁平铲、漏铲、铁锹、扫把、测定钎、直尺、粉笔、 扳手、钢丝绳、吊耳、管销、拐尺、钢板等。五、作业准备: 1、新极检查。 爆炸焊口完整 爆炸焊片外观规整严密; 爆炸焊口不能有开裂现象; 爆炸焊块的熔接面不小于 98%; 铝焊口完整 铝-铝焊口外观整齐饱满,与基体融合良好; 焊缝下边缘距爆炸焊块边缘5mm,咬边深度0.5mm; 铝-铝焊口无明显砂眼和夹渣,无裂纹; 新极碳块高度一致无裂纹 新极碳块表面明显裂纹; 碳碗内或孔边缘不能有明显裂

48、纹; 碳碗孔之间不允许有连通裂纹 浇铸饱满钢爪不松动2、清洁接触面的阳极导杆,极上加足破碎块。 新极上槽前导杆打磨到位 新极上槽前,换极人员使用角磨机进行导杆打磨; 导杆打磨到位的标准:无毛刺、无灰尘; 打磨范围:从爆炸焊口 50 公分开始往上打磨 130 公分;3、确认槽号,极号,并记入作业组记录。4、在准备交换残极的导杆上标识划线。 换极专人划线 把角尺挨着阳极导杆平行地放至横梁母线底面, 然后用粉笔 在导杆上划线;5、把铁皮铺在该换极的大面风格板上,附近短路口上安装护板。 操作步骤:六、 操作步骤:1、揭开换极处的五块槽盖板,两块放到邻槽对应处,另三块分别 放到左右两侧相邻的炉罩上。2、

49、用料耙扒净阳极中缝及极间缝浮料。 换极扒料彻底 电解工用料耙扒净需换阳极上松动的浮料和可扒出的松 动块,并呈扇形扒开; 扒出的浮料和料块应扒在槽沿内侧; 电解工用料耙将阳极中缝的氧化铝浮料扒干净;3、将需换极槽的槽控机置于换阳极状态,与上位机取得联系,而 后根据需要再将换极键打到正常状态。4、指挥天车在大面及极间缝开口, 长度为该极及后天极半组极 的壳面。 指挥天车开口 电解工配合将天车打松动的块扒出; 电解工配合指挥天车距侧碳 10 公分处开口, 不能扎住侧 碳及阳极; 电解工配合指挥天车开成“U”型口;5、指挥天车慢慢吊起阳极离开电解质液体表面, 同时用大钩把松 动的结壳块勾出大面。 换极

50、时电解工配合钩块 天车从电解槽中提升残极(需更换的阳极)过程中,电 解工配合钩块; 用大钩勾出大块壳面,并把大块壳面勾至操作面上; 防止并杜绝壳面块掉入槽内;6、指挥天车吊出残极, 划线工做好标记, 并检查残极氧化、 形状、 开裂等情况。 换极专人画线 指挥天车下降热残极离地面 15cm 左右,严禁烧坏地面; 用兜尺量前先设置与残极底掌的距离,并在兜尺上用粉 笔作好记号; 用兜尺要保证其测量精度,杜绝弯曲等;7、用炉前滤将电解质液面碳渣轻刮到炉帮边,捞净槽内碳渣,用 铁锹撮到碳渣箱内。8、指挥天车下降抓斗,将掉入槽内的结壳块捞出,放置到阳极托 盘上,人工检查将未捞净的大块捞出。9、处理好下料点

51、及炉底沉淀。 处理炉底沉淀、捞块 工具进入电解槽必须预热; 用大钩摸炉底,检查炉底沉淀、结壳、伸腿及邻极状况; 处理炉底沉淀、捞块时不能搅动厉害,应稳、慢、准; 不能将块及沉淀推往邻极、对面极下;10、用 90测定棒配水平尺测定两水平。 换极处一点测定 工具进入电解槽必须预热; 在所换极正下方测量; 记录好两水平情况;11、处理邻极和对面极氧化。 工具进入电解槽必须预热; 将邻极及对面极用电解质浇好; 不能搅动电解质过大,更不能搅动铝液;12、清除阳极横母线表面的灰尘。 水平母线除尘 用毛刷将水平母线压接面上方灰尘擦干净; 用毛刷将水平母线压接面灰尘擦干净; 检查挂耳是否松动;13、清理多功能

52、机组抓斗上粘附的电解质等。14、指挥多功能机组起吊新极,划线工检查新极的质量,划线并 做标记。 新极专人划线 指挥天车把选好的新极吊离地面 20cm 后, 把兜尺垂直插 入阳极底部,轻提兜尺,使其底边与阳极底掌紧贴; 依据前面标定好的兜尺的标志按规定量出新极的设置高 度,新极的设置高度比原高度降低 2cm; 在新极上用粉笔画出设置线,在导杆上注明日期、班次、 槽号、极号,要求字迹工整;15、指挥机组安装新极。 新极安装 指挥天车把新极吊到该槽的大面上; 指挥天车下降新极,导杆上写有标志的一面朝外,在距 电解质液面 23cm 处预热之后缓慢下降到位, 标定线与 横梁线底缘平齐; 指挥天车不要碰撞

53、槽上部水平罩板和立柱母线; 对卡具三次复紧;16、两人配合收边。 堵好新级两侧极间缝, 垒好新极与相邻的端头处的堰墙; 用铁锹撮破碎块使阳极外侧炉面形成 75 度左右斜坡, 留 出 1015cm 宽的散热带; 指挥天车添加极上保温料不得加到中缝,要求厚度埋住 钢爪孔 1218cm 为宜,并整形,使极上氧化铝与钢梁下 沿齐平; 及时清理槽周母线上的覆盖料;17、指挥天车离开换极槽间。18、清理炉台,大块拉出、小块上槽,清扫炉台及散热带卫生。 19、盖好槽罩板,巡视电压。20、人工复紧卡具。21、清理工具上的电解质,并撮到出铝口,将工具归位。22、清理现场槽沿板、风格板、工作面等卫生。23、在相应

54、的报表中记录槽号、极号、一点测定值、残极情况、 炉底情况、邻极情况、新极情况等,记录填写应清晰和规整, 小组长签字确认。电解铝常见事故及预防措施一、常见的安全生产事故大型预焙铝电解槽的生产特点主要是电流强度大,日产量高,自动化程度高。此外,由于槽型大生产过程中热辐射量大,厂房环境温度高,对操作工人的体能和各种配套设备的性能是一个极大的考验。因此,近年来国内一些企业电解槽发生母线打火和整流机组元件爆炸,电解槽漏炉事故、铸造铝液爆炸等各种重大事故时常见诸于报端,给所属企业的生产、经营带来难以弥补的经济损失,严重影响企业的正常生产经营管理工作。1、漏炉事故电解槽漏炉事故是铝冶炼行业发生频率最高的事故

55、之一,这种事故主要发生在焙烧结束和生产启动过程中,以及生产一段时间或槽龄超过1000天以上的电解槽,漏炉部位主要在侧部钢板和阴极钢棒口处,漏炉前或漏炉期间,如果预防处理得当,可以阻止电解质或铝液的进一步外漏,对系列电解槽生产的影响较小,如果处理不当或疏于管理、处理不及时,则会在铝液或电解质熔化槽壳外漏时,冲断阴极母线造成系列停产等恶性事故。2、母线打火事故母线打火事故主要在发生焙烧结束,进行生产启动的过程中,以及二次启动或由于临时限电压负荷,阳极降入铝液中,处于保温状态的电解槽上。在焙烧启动和恢复生产过程中,由于违反作业规程操作不当或电解槽电流分布不均,造成局部电流过于集中,击伤或击断阳极导杆

56、或阴极母线。这种事故一般损失较大,容易造成系列停产。由于电流打火事故一般在瞬间发生,根本无法采取抢救措施,只有事故后修复处理。母线修复期间,由于现代大型电解槽设计间距小,空间狭窄,环境温度高,母线连接处多为焊接,在去除废旧母线、焊接新母线时,难以采取高效措施,施工难度大,修复时间长。3、整流柜爆炸事故整流机组发生爆炸主要表现为整流柜元件发生爆炸,导致整台整流机组停运,系列电流下降,电解槽限负荷运行。如果有备用整流机组的,若备用机组及时投运,可保证生产运行,不致于造成灾难性的损失;无备用整流机组的,由于容量不够,电解槽必须低电流状态下运行。整流供电设备作为电解生产的生命线,发生事故对企业的影响巨大。4、铸造铝水爆炸目前,大型电解铝企业配套设计安装的铝液铸造混合炉容量大,新炉容量一般在40t左右。在铸造过程中,由于铸模裂纹、断裂或潮湿,以及混合炉出铝口突发漏铝,导致大量铝液进入冷却水箱或循环水道,瞬间形成大量水蒸气无法排出,发生爆炸事故。5、其他事故大型预焙槽的换极、出铝、捞渣等作业均由多功能天车完成,操作过程中出现过诸如出铝小

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