电解槽侧部块上抬问题的研讨.doc

铝电解槽侧部块上抬问题的研讨陈颖（贵阳铝镁设计研究院，贵州 贵阳 550004）摘要：本文针对铝电解槽生产中普遍存在的槽内衬侧部块上抬这一现象进行深入分析，通过对内衬结构形式的优化，以求避免液体电解质进入到侧块结构中，从而解决侧块上抬这一困扰铝电解生产的难题。其目的是降低由于侧部块上抬造成铝电解槽的早期破损，为企业增产节能提供一定的参考。关键词：侧部块上抬；电解质；槽寿命；槽内衬结构改进；Discussion on Rising Phenomenon of Pot Side BlockChen Ying(Guiyang Aluminum Magnesium Design Research Institute, Guiyang, Abstracts: The essay makes deep analysis on the rising phenomenon of the pot side blocks generally existing in the pot production, and seeks for avoiding the liquid bath into the side block structures by optimizing the lining structure style so as to solving the problem of side block rising influencing normal pot production. Its destination is to reduce the earlier pot damage due to the side block raising and provide certain reference for enterprise to increase production and save energy.Keywords: side block raising, bath, pot life, pot lining structure improvement铝电解槽是铝电解生产的核心设备，电解槽寿命长短直接关系到铝的生产成本及各项指标。作者简介：陈颖（1976—），女，工程师对于一个系列年产25万吨原铝、电流强度为320KA的大型预焙阳极铝电解槽而言，每台槽在停槽大修期约少产90~100 吨原铝，其在启动后约30天左右方能产出优质原铝，加上停槽前所产铝的质量下降，总计有50天以上的时间生产次等铝，而且在电解槽启动初期的电流效率要比正常期低3%左右。目前，大修一台320KA级的电解槽其成本约在65万元，再加上焙烧启动的原材料消耗，以及由于焙烧启动和停槽期间的母线电压降损失所消耗的电能，一台槽由停槽至恢复正常生产所耗的经费约需~130万元。由此可见，提高槽寿命对增加产量、节约电能、提高电流效率及降低大修费用等都有重要作用。据统计，目前国内大型预焙铝电解槽的槽寿命大多未超过设计的天数（1800天），而国外先进的预焙槽槽龄都在2500天以上。影响槽寿命的因素很多，其中由于侧部块上抬现象引起的槽寿命降低在生产中占一定比例，而针对这一普遍存在的问题，目前还没有资料从根本上进行比较系统和深入的分析研讨，而只仅仅对出现的问题进行简单的处理。因此为了能更好地提高槽寿命，增产节能，本文特针对电解生产中普遍存在的侧部块上抬这一因素进行深入剖析，希望能为电解生产提供一定的参考。 电解槽槽内衬侧部块上抬现象目前，电解槽槽内衬侧部块上抬这一现象在铝电解生产中普遍存在，更有甚者，由于侧部块的严重上抬导致其上压的槽沿板变形、焊缝开裂，从而使侧部块暴露于内衬之外（图1），这不仅破坏了内衬结构，给槽寿命带来不利影响，而且还给生产操作带来了诸多不利。图1：侧部块上抬伸出槽外Figure 1: side block rising out of the pot 电解槽槽内衬侧部块上抬现象的分析在铝电解生产中，引起槽内衬侧部块上抬的因素多种多样，具体归纳起来有以下几点：2.1人造伸腿裂纹的影响目前，已经投入正常生产使用的大部分电解槽所使用的人造伸腿都是不经过焙烧的碳素糊料，这种糊料在250℃～350℃时会发生塑性膨胀，在500℃～1000℃时又固化收缩，加上焙烧加热期间阴极电流分布不均，温度梯度大，所以在电解槽启动初期由于受热收缩碳素糊料很容易产生裂纹和空隙。另外，由于侧部块与人造伸腿的结合面较光滑，施工过程中容易出现结合不好的现象，因此容易在结合部位形成裂纹。当电解质的初晶等温线处于人造伸腿以上时，会在人造伸腿附近凝固而不会继续沿着人造伸腿自身的裂纹和空隙或侧部块与人造伸腿之间的裂纹下移而进入侧部块底部，也就不会给侧部块上抬带来一定隐患。但由于生产是波动的，当温度控制不稳定