制作電解槽效應(yīng)報警箱

郭軍平 李月濤 溫 棟

陜西有色榆林新材料有限責(zé)任公司鋁業(yè)分公司生產(chǎn)技術(shù)部 陜西榆林市

某廠年產(chǎn)63萬噸鋁，共有588臺電解槽，電解槽效應(yīng)提示方式采用效應(yīng)燈和語音提示。由于夜間現(xiàn)場人員較少，經(jīng)常出現(xiàn)效應(yīng)燈亮，無人員處理，直到音柱報警提示，現(xiàn)場人員才進行確認并開始處理效應(yīng)，造成效應(yīng)時間增加。為此在原有效應(yīng)燈和語音報警基礎(chǔ)上制作1個電解槽效應(yīng)報警箱（圖1）。

圖1 效應(yīng)報警箱工作原理

槽控機采集電解槽槽電壓，并與設(shè)定的效應(yīng)發(fā)生判定電壓（8V）進行對比，當(dāng)槽電壓超過8V時，CPU程序判斷為效應(yīng)后發(fā)出效應(yīng)指令，使效應(yīng)指令開關(guān)閉合，繼電器1得電動作，其常開觸點閉合。報警箱內(nèi)部L線導(dǎo)通，繼電器2得電動作，其常開觸點閉合，報警燈和報警喇叭供電回路N線導(dǎo)通，發(fā)出報警語音和報警燈光，提示現(xiàn)場人員進行處理效應(yīng)。

根據(jù)效應(yīng)燈、語音報警及效應(yīng)報警箱的安裝和運行情況，通過進行現(xiàn)場測試，得出不同提示下從發(fā)生效應(yīng)到電解工確認并開始效應(yīng)處理的時間。

（1）單純效應(yīng)燈與語音報警提示時間。由于效應(yīng)燈安裝在電解槽大面（出鋁口）上部，而現(xiàn)場操作人員的工作范圍基本處于槽與槽之間，工作范圍與效應(yīng)燈之間存在視覺盲區(qū)。電解槽發(fā)生效應(yīng)時，電解工直接發(fā)現(xiàn)效應(yīng)燈亮的概率較低。語音報警為效應(yīng)發(fā)生約50s后才能做出報警提示。

（2）效應(yīng)報警箱的提示時間。采用雙重提示，在聽到報警提示后，輔助效應(yīng)燈進行確認，確認時間為20s。

假設(shè)1臺電解槽發(fā)生效應(yīng)時電壓為20V，平均槽電壓為3.904V，直流電流為400kA，可計算出在效應(yīng)報警箱增加前后，效應(yīng)階段內(nèi)消耗的多余電量Q。Q=（U-U1）IT，其中U為效應(yīng)電壓，U1為平均槽電壓，I為直流電流，T為時間。①未增加效應(yīng)報警箱，Q=89.42kW·h；②增加效應(yīng)報警箱，Q=35.769kW·h。可見，安裝效應(yīng)報警箱后，每次效應(yīng)平均至少節(jié)省54kW·h。根據(jù) N=N1λ（N——每天效應(yīng)次數(shù)，N1——生產(chǎn)電解槽數(shù)，λ——效應(yīng)系數(shù)），該廠共有576臺電解槽，λ為0.04次/（槽·日），計算得出該廠1天共發(fā)生23.52次效應(yīng)。假設(shè)電價0.4元/kW·h，每天可節(jié)省508元，1年可節(jié)省185420元，檢修及維護成本1年為5000元，每年可節(jié)省18萬元。