脫脂電解技術的研究與優化

摘 要：電解是脫脂線的核心設備，電解的正常運行直接影響產品的質量。所以對電解技術的控制研究與優化非常關鍵。

關鍵詞：電解技術 極板 核心設備

前言

電解電源柜自2014年3月6日起頻繁出現高溫報警故障及無電流現象，嚴重影響了生產節奏，直接導致帶鋼表面的油污清洗不干凈。徹底解決此類問題迫在眉睫，我們開始了我們的探索之路。

1、電解電源的工作原理

立式電解槽也分為兩段，由中間的沉沒輥和轉向輥隔開。在該電解槽內將帶鋼進一步清洗干凈，同時通過電解可在帶鋼表面形成一層薄薄的二氧化硅膜，可防止鋼卷進入罩式退火爐退火后產生粘結，這一點對薄規格帶鋼特別重要。每個電解槽內布置有2對電極，1對為陽極，1對為陰極。帶鋼從陽電極通過時，其表面上產生氫氣，從陰極電極通過時，表面上產生氧氣，通過氣體的產生帶走帶鋼表面的油和鐵粉。為保證電極的清潔和延長電極壽命電極極性在工作一段時間后變換。

2、電解電源的構造

設備包括角型支架箱以及完整的內置整流器單元，包括晶閘管次級水冷和控制/調節單元，主變壓器水冷和60mV分流器。安全設備包括熔斷電路斷路器，主接觸器，熔斷器，過流控制，相位控制，晶閘管過電壓保護。由于水冷整流器，耗散組件的冷卻是由水確保了絕對質量和溫度。

重點講述一下冷卻系統，冷卻系統由內循環水和外循環水兩部分組成，在整流柜內部有一個換熱器，換熱器里分別有2路水輸入、輸出。一路為外部管網冷卻水，另一路為內部冷卻水，內部冷卻水用來冷卻可控硅。在內部冷卻水管路中設計有一個溫度傳感器，用來檢測內部冷卻水溫度高低。當溫度過高時電解整流器報警、停機。

3、故障分析與排除

3.1出現過的問題

（1）、電解電源柜自2014年3 月-7月隨著環境的溫度的升高，頻繁出現內部冷卻水高溫報警故障，導致電解電源控制柜頻繁報警停機，電解整流柜停機直接導致機組停機，嚴重影響全線產量。

（2）、1#電解電源控制柜電流沒有輸出。

（3）、2014年6月10日電解電源送電后，電解清洗槽直接著火，將立式槽極板燒黑，立式槽表面襯膠著火，冒出很大火花。

（4）、由于電解整流柜柜頂電極板直接裸露在外面，2014年6月25日一段施工遺留的鋼管掉在2個裸露在外面的極板上，當時極板輸出電流達到3000A，極板當時直接短路放出火花，當時維護人員迅速切斷電源，將鋼管拿掉，避免了一次重大事故發生。

3.2問題分析與排除

（1）、對于頻繁出現的溫度過高現象，我們進行了全面的分析排查，最終發現是受環境溫度的影響，我們對現場環境溫度進行了測量，結果發現現場環境溫度高的時候達到50℃，而整流器以及整流器要求環境溫度在40度以下，所以換熱器的設計能力無法達到現場環境溫度要求，后來經和廠家技術人員協商后，我們重新購買了WOMEN型大型換熱器（該換熱器要求環境溫度為5-55℃），5月10日我們將原來的柜內小型換熱器更換到了柜子外部，且將原來直徑為5Omm冷卻水管更換為80mm，水流量能達到4200L/H，內部冷卻水溫度保持在24-28℃，屬于正常范圍，改造后至今整流器再沒出現過溫度過高的報警，保證了整流器安全穩定運行，改進了電解電源的使用壽命。

（2）、1#電解電源沒有輸出，我們對整流柜2個電極進行了絕緣遙測，確認電級無接地故障，打開槽體，進去查看并對母排和立式電極之間進行絕緣遙測，檢查后發現極板與母排連接情況發現與母排連接的3條連接螺栓已腐蝕斷裂，相當于斷路，另外其余極板的螺栓大部分開始銹蝕，存在斷裂的危險，經現場核實發現連接電極板用的螺栓全部為普通鐵螺栓，無防腐蝕性，我們找來了不銹鋼且防腐蝕螺栓，將原來的鐵螺栓全部更換，且將兩個極板連接處重新打磨，使其緊密接觸，經改造后1#電解電源重新恢復正常，保證了電極安全穩定運行。

（3）、針對電解槽著火事件，檢查發現是內部堿液液位太低導致的，于是在電解電源運行條件里加了連鎖條件，在電解電源槽內加裝了液位傳感器，對應在程序里做了連鎖，及槽內堿液液位必須達到3.2M，電解電源才能開始運行，否則電解電源無法投入使用。通過此次整改徹底避免了類似事故的發生。

（4）、在柜頂電極板上直接加裝透明、絕緣的防護罩，將整個極板全部保護起來，即使有導電體掉在極板上方也不會導致極板短路；考慮到極板長期工作時溫度高，需要散熱，防護罩底部有通風孔，有助于極板散熱；防護罩為透明狀，便于維護人員隨時檢查極板表面質量。此次改造徹底杜絕了類似事故發生。

4、維護措施

（1）定期（1月）更換內部冷卻水水罐內的水，防止內部冷卻水長期使用雜質多，經過熱交換器時影響散熱效果。

（2）對母線排及電纜接線柱制定周期性的檢查記錄，每天巡檢其溫度、表面顏色是否變化；每個月停機檢查電纜與母線排接線處是否松動；每個月檢查電解電源柜內部元器件接線處是否松動或者老化等現象。

（3）定期（1個月）對母線排進行絕緣檢測，并做好記錄，保證母線排安全、正常工作。

（4）定期巡檢液位傳感器工作狀態是否完好，保證電解槽內堿液液位正常使用，從而避免母排再次空載投用。

5、結論

電解電源作為脫脂機組清洗段的組成部分，起著十分重要的角色，它的工作狀態的好壞直接導致帶鋼表面質量的高低，帶鋼表面的油污主要靠電解段來清洗干凈。

自從電解電源系統投入使用以來，陸續出現了不少問題，針對出現的問題，對此我們做了詳細的記錄以及數據統計，用數據分析找到了問題的所在，通過討論研究最終確定解決方案，徹底解決了設備故障及隱患。

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作者簡介：

李梁偉（1984-），女，漢族，河北省唐山市，本科，助理工程師，從事現場自動化設備的維護工作。