300KA預焙陽極電解槽在線小修技術方法改進

楊仲生

（中鋁山西新材料有限公司，山西河津 043304）

1 前言

某公司300KA預焙陽極電解槽由沈陽設計研究院設計，設計槽齡1800天，2005年投產運行。現運行電解槽主要是二代大修電解槽。大修電解槽啟動運行后，發現很多電解槽發生不同程度的側碳上抬問題，導致爐幫發紅，部分電解槽因側部上抬嚴重而被迫停槽，增加了電解系列安全風險。以前采取的辦法是風冷卻（如圖2）發熱部位輔助形成爐幫，溫度異常高時采取大面砸料降溫處理或在線小修，維持不住時停槽大修。

圖1 側部碳塊上抬嚴重

圖2 爐幫溫度高風管冷卻

圖3 傳統的在線小修技術實施

2 傳統在線小修方法

為了彌補側塊上抬、側塊沖損造成的系列運行安全問題，電解行業普遍采取的是一般性在線對電解槽側部進行小修。電解槽側部在線小修技術，針對運行中的電解槽對側部氮化硅側塊進行更換，達到安全運行、延長槽齡的目的。電解槽側部塊在線小修技術的關鍵是如何將熔融的電解質、鋁液與側塊分隔開，安全迅速地進行側塊更換。傳統的在線小修技術實施如圖3所示，將小修部位陽極導桿與水平母線導電隔離，利用天車砸固方式將該區域全部封住，垂直電流易偏流產生水平電流，極其容易發生電壓擺動事故。

傳統的電解槽側部在線小修技術應用過程中，會出現小修后電解槽電壓擺現象頻繁。

針對上述問題，我們開展了電解槽側部在線小修技術的研究，主要研究內容是如何將運行的電解槽中高溫熔融的電解質、鋁液與側部安全隔離，從而實現側塊更換過程中和更換后電解槽能夠繼續穩定運行。技術關鍵點是實現安全、快速地更換破損側塊。

3 在線小修技術的改進

3.1 改進思路

首先制作阻擋塊，在運行的陽極組中垂直插入，將熔融的高溫電解質、鋁液與側部隔斷，再在隔斷空間加入保溫料，搗固密實。然后開挖出更換側塊的空間，對側塊進行更換。這樣的作業不改變電流走向，只是阻隔了側向的小部分電流，不會發生電壓擺問題。

3.2 技術實施方案

一是用氮化硅磚制作成專用阻擋塊（如圖4、5所示）。

二是打開殼面后，放入氮化硅阻擋塊，區域電流不會發生變化，預防了電壓擺問題。在阻隔塊與側塊之間，加入保溫料，搗固密實。（如圖6所示）

三是將上抬或沖損的氮化硅側塊全部取出，直至下部氮化硅側塊完全露出，清理干凈。（如圖7、8所示）

圖4 氮化硅制作成擋板的平面圖

圖5 氮化硅制作成擋板的實物圖

圖6 氮化硅擋板放入槽子的平面圖

圖7 上抬或沖損的氮化硅側塊全部取出的實物圖

圖8 上抬或沖損的氮化硅側塊全部取出的平面圖

四是第三步清理工作完畢后，肉眼要能看見人造伸腿，然后使用糊料找平，放置氮化硅側塊。（如圖9、10所示）

五是用冷搗糊將氮化硅側塊與伸腿間縫隙搗固密實，取出阻隔塊，完成在線小修工作。（如圖11所示）

圖9 清理過程的平面圖

圖10 放置側磚實物圖

圖11 取出氮化硅擋板平面圖

4 結語

（1）徹底解決了在線小修過程熔融液態流體的阻隔和電壓擺的難題，保證了小修期間的電流、磁場穩定，保證了后續電解槽的長期安全生產；

（2）延長了槽壽命，保證了電解槽技術指標穩定，為降低成本發揮了重要作用；

（3）按照延長一年電解槽的壽命計算，電解槽按照2T/日計算，噸鋁單價11000元/T計算：單槽可產生效益約936萬元/年。

(4)按照大修一臺電解槽計算，大修費用約為：67萬元，材料費： 49萬元、施工費：18萬元，啟動一臺電解槽需要的物資及勞動力投入：3.38元，如果不算以延長一年生產收益，可節約為70.38萬元。