電解槽槽殼發(fā)紅的分析及對策

　　電解槽槽殼發(fā)紅主要是由于熱平衡不合理造成的，判斷熱平衡是否合理的標準是爐幫形狀，而調(diào)節(jié)鋁水平和保溫料是工藝管理者調(diào)整電解槽熱平衡的主要手段。

　　1 槽殼發(fā)紅的危害

　　槽殼發(fā)紅是一個非常危險的信號。根據(jù)我們對槽殼發(fā)紅部位爐幫的測量發(fā)現(xiàn)，正常生產(chǎn)條件下，槽殼發(fā)紅部位鋼板溫度高于500℃，側(cè)部基本沒有上口爐幫或伸腿，側(cè)部碳塊的厚度在5cm以內(nèi)，說明電解槽不但沒有形成爐幫，而且發(fā)紅部位的側(cè)部碳塊已被嚴重腐蝕，電解槽隨時存在側(cè)部擊穿漏爐的危險。為了防止發(fā)生漏爐事故，操作人員被迫采取扎邊部、吹風(fēng)等強制降溫的治標措施，但吹風(fēng)會造成很高的壓縮空氣成本，扎邊部既增加工人勞動強度又破壞電解槽的物料平衡。處理槽殼發(fā)紅問題，必須通過現(xiàn)象看本質(zhì)，認清槽殼發(fā)紅的根源，從源頭上治理，才能長治久安。

　　2 槽殼發(fā)紅的分析

　　槽殼發(fā)紅主要有兩種情況：一種是電解槽側(cè)部極距高度部位槽殼發(fā)紅，這種現(xiàn)象主要表現(xiàn)在大型電解槽強化電流初期或由冷槽向熱槽變化時期，誘因是電解質(zhì)過熱度高、流速快；另一種是電解槽側(cè)部鋁液高度部位發(fā)紅，這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在窄加工面的特大型電解槽或低鋁水電解槽中，誘因是熱平衡不合理導(dǎo)致電解質(zhì)凝固等溫線外移，電解槽沒有伸腿。

　　在冷槽向熱槽變化的過程中，由于冷槽的爐底狀況較差，水平電流大，常常伴隨電壓擺現(xiàn)象，電壓擺不但劇烈沖刷爐幫還降低電流效率，產(chǎn)生附加電壓，增加熱收入，破壞電解槽的熱平衡。長期冷槽形成的大伸腿在鋁液的保護下熔化較慢，而且障礙熱量散失，加劇上口爐幫的散熱壓力，電解槽側(cè)部極距部位受流體劇烈沖刷和熱趨勢的雙重作用，爐幫被首先破壞。如果電解槽的冷熱形成反復(fù)進行，側(cè)部碳塊將長期被鋁水和電解質(zhì)交替腐蝕、磨損而造成槽殼發(fā)紅。

　　3 側(cè)部發(fā)紅的對策

　　針對電解槽側(cè)部發(fā)紅問題，國內(nèi)許多鋁廠主要采取了以下措施：

　?。?）提高鋁水平，增加溶池深度，提高電解槽溶池側(cè)部散熱能力，使電解槽槽體的等溫線合理分布。提高鋁水平還有利于降低電解質(zhì)過熱度，減弱鋁液內(nèi)部水平電流和鋁液隆起，從而有利于伸腿和爐幫形成。從表面上看提高鋁水平是為了增加散熱，而從生產(chǎn)角度分析，提高鋁水平的實質(zhì)是降低電解質(zhì)過熱度。如果沒有掌握過熱度控制，結(jié)果又會出現(xiàn)爐膛畸形----伸腿長、爐幫空，還會出現(xiàn)爐幫發(fā)紅問題。

　?。?）適當(dāng)提高分子比是提高鋁水平的前期準備工作。保持適中的分子比，增強電解質(zhì)對氧化鋁的溶解度和溶解速度，彌補高鋁水平低過熱度電解質(zhì)對爐底的負面因素，有利于兼顧熱平衡變化和電耗變化，很少同比例提升設(shè)定電壓，從而一定程度的壓縮了極距，而在電解槽磁場沒有改變的前提下，壓縮極距就是影響電解槽穩(wěn)定的大患。適宜的分子比還有利于使電解質(zhì)凝固等溫線內(nèi)移，圍爐幫形成儲備堿性成分，創(chuàng)造適應(yīng)提高鋁水平生產(chǎn)的熱平衡環(huán)境，以促進爐幫連續(xù)性成長。因此，保持適宜的分子比是適應(yīng)高鋁水工藝和保持極距的需要。

　?。?）極上保溫料是調(diào)節(jié)熱平衡最機動靈活的因素。

　　由于極上保溫料的調(diào)整過程根據(jù)換極周期變化，在操作上容易掌握。極上保溫料主要是以結(jié)殼塊的形式存在，而不是以粉狀形式存在，因此實際上保溫料每增加1cm只相當(dāng)10mv左右的熱收入。同時大型電解槽由于單位散熱面積縮小，而筑爐材料的導(dǎo)熱系數(shù)并沒有相應(yīng)提高，增加的熱收入只有依靠調(diào)整工藝技術(shù)條件來解決。降低極上保溫料是調(diào)節(jié)電解槽熱平衡的簡單易行的措施。由于電解槽的熱平衡影響因素復(fù)雜，保溫料的厚度要依據(jù)生產(chǎn)實際情況而定，關(guān)鍵要有利于爐幫和伸腿的形成。