探析鋁電解槽破損的修補方法及其措施

仝寶寶

【摘 要】 鋁電解槽是電解鋁生產的重要設備，其運行狀態良好程度、壽命長短，直接關系到電解鋁生產的質量和產量，同時也對電解鋁生產的成本有很大影響。因此為了保障鋁電解槽正常運行，本文闡述了鋁電解槽破損的修補形式以及鋁電解槽陰極內襯破損檢查，對鋁電解槽破損的修補方法及其防治措施進行了探討分析。

【關鍵詞】 鋁電解槽破損 修補形式 檢查 修補方法

防止措施

一、鋁電解槽破損的修補形式

鋁電解槽的修補形式分析。（1）小修。一是陰極炭塊在電、熱、磁等共同作用下會時常出現碳內襯中的熱膨脹、鈉膨脹，陰極斷裂、沖蝕、剝層，以及碳內襯下部各滲透物漸漸填充的現象等，這些都造成了槽底炭塊的隆起。如果隆起在50mm以下，凹坑在80mm以下時可定位小修。二是側部內襯兩小面仍可見炭塊的輪廓，大面伸腿以上受到不同程度破損和侵蝕，但如若側部炭塊破損不至于見到鋼板則不需更換。經過干刨伸腿的局部都有橫向裂紋，但整體形狀規整。（2）中修。更換1～14塊破損嚴重的陰極炭塊，若一塊陰極炭塊破損50%以上、低于其他陰極炭塊表面120mm以上的話，則給予更換。（3）大修。陰極炭塊拱起90mm以上、爐底鋼板溫度異常、表面破損嚴重裂紋較多。

二、鋁電解槽陰極內襯破損檢查的分析

鋁電解槽陰極內襯破損檢查主要表現為：第一，用鐵釬探查槽底把直鐵釬的尖端前部彎成長約10cm的直角鉤，然后把鉤尖伸入陰極下面，按照底塊和底縫排列的縱橫順序逐塊逐縫依次探鉤，把有坑和有縫的部位記錄下來，并估計出破損部位的長度和深度。另外，也可觀察鉤尖的情況。在破損部位，由于鋁水和陰極鋼棒的接觸，電阻很小，通電較多，沉淀較少，溫度較高，因此，鉤尖插入這里拔出后，鉤尖會有冒白煙現象。第二，測量陰極電流分布和陰極鋼棒的溫度為了進一步證實該槽是否破損，可根據槽內初檢的情況，再測量一下陰極電流分布和陰極鋼棒溫度。一般情況下，熔化的陰極鋼棒的電流分布和溫度都比正常的高。

三、鋁電解槽破損的修補方法分析

鋁電解槽破損的修補方法主要有：（1）若側部的炭塊破損較小，如表層剝落、側部鋼板微紅或者暗紅，我們可以采取扎邊操作的方法。（2）對陰極炭塊凹坑為110mm ～150mm修復可采用表面打花、鉆孔以及扎糊料進行修補。（3）在中修時取出破損嚴重的陰極炭塊，不能用液壓千斤頂及天車等大型設備進行拆除，只能用人工用風鎬打碎取出。（4）碳塊重塑法修補。一是確定電解槽損壞部位。通過綜合技術分析對電測槽的損壞部位進行確定，包括損壞面積、損壞程度等。調整維修技術條件，并準備好維修過程中各種工器具、材料。二是操作人員需提前四小時用多功能操作機械將需要修補的地方砸實，在兩個方向留下一定寬度，同時將修補部位散熱孔用風冷卻，在修補的過程中電解質不得超過過十八毫升。剩余的電解質必須及時排出。三是確認修補后，清除砸實區域上部結殼決，去除對應部位的雜質。四是將損壞部位的殘余雜質用風鎬挖出。在清理的過程中，如果發現有鋁液泄露，必須將泄露的鋁液清理干凈，堵住泄露源頭。根據損壞程度，刨挖的寬度一般為二到四塊側塊寬，底部挖到耐火磚部位，用風管吹干凈挖掘處。五是在槽殼上及耐火磚上涂上焦油.添加熱搗糊將底部撫平，安放側部碳塊，同時用鎂磚支持，在修補區域的兩端頭，用鋼板固定，添加熱搗糊將側部碳塊空隙搗實。六是焙燒二十到四十小時，拆除鋼板，沿側部碳塊邊緣鋪部分氧化鈣，焊好鋼帶。繼續風冷。七是對陰極炭塊裂縫的修補則需先將裂縫刨成內八型，如果鋼棒融化部位能用鎂磚制成料狀與糊料扎固第一層，其他層數則按照扎縫的工藝來施工。八是對于沒見到鋼板破損的側部碳塊應采用碳化硅水泥和水及成漿進行三次修補，硬化后和側部塊的硬度相似，以降低成本。

四、鋁電解槽破損的防止措施

1、防止和減少槽殼破損的改進措施。（1）采用新槽形，提高槽殼鋼結構的強度。根據設計院設計論證和電解鋁廠實際使用表明，采用船形結構的槽殼比原電解槽的槽殼抗變形強度好，易于分散熱量，不易破損，運行周期長。（2）保證原輔材料和大修質量合格。管理部門要嚴格舊槽殼的報廢標準，加強大修槽的焊接及槽膛的耐火磚砌筑質量檢查，提高槽殼大修后就位的準確率，陰極炭塊和扎固糊料等的原料進貨質量檢查等基礎環節上要嚴格，以避免因槽殼變形或漏爐而造成的早期破損、停槽大修。（3）加強電解的日常操作維護。在日常的操作和維護上，要從提高換極質量到保溫料的添加，從爐底處理到大面整形，都精細操作，嚴格根據槽運行情況設定合理的目標電壓、保持合理的槽溫，控制好合理的氧化鋁濃度、分子比，設定理想的加料間隔，保持匹配的電解質水平和鋁水平，密切關注電解槽運行狀態，使各項技術條件相互匹配，為延長槽殼的運行周期奠定基礎。

2、規范鋁電解槽破損后的維修操作。第一，鋁電解槽工作中發現有破損時，先將鋁電解槽停運、冷卻一周的時間，提出陽極結構后執行槽體拆卸，所有的拆卸工作必須由專業的人員操作。第二，維修現場要樹立起安全警示牌，提醒工作人員注意安全，所有的維修工具都要擺放整齊，以免有不規范的操作，現場執行拆卸工作時也要保證安全工作。第三，維修中處理鋁電解槽的上下槽體時，需要采用梯子類型的輔助設施，維修人員上下過程中不能直接接觸槽體，預防安全事故。第四，鋁電解槽彎料管、煙道管、扣壓管拆卸維修時，需確保鋁電解槽處于安全的環境中，禁止維修現場發生漏電事故，保護維修人員的安全等。

結束語

綜上所述，為了有效降低鋁電解槽破損的發生概率，需要落實維修操作規范，通過規范的操作延長鋁電解槽的壽命，同時也能減少破損維修時的工作量，避免影響鋁電解槽的正常運用，所以必須加強對電解槽破損的修補方法及其措施進行分析。

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