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铝电解槽破损维护方法

862   编辑:管理员   来源:广西华磊新材料有限公司  
2024-03-12 16:39:35
权利要求书: 1.一种电解槽破损维护方法,其特征在于,包括如下步骤:

A、设定铝电解槽的铁硅含量变化范围,实时检测各个铝电解槽中铝液的铁和硅含量变化参数,当生产现场中任一铝电解槽中铝液的铁或硅参数超出设定范围时,该电解槽即为风险槽,对其进行现场破损点排查;

现场破损点排查方法为:检测三钢温度监测结果、电解槽阴极电流分布,确定这两个参数变化明显的位置,在不停槽状态下,对该位置的阳极(1)提起,进行检查,找到破损点;

B、确定破损点类型,在不停槽状态下,进行维修;

C、维修后,根据测试的铝液中铁硅含量变化情况是否超范围,若仍然存在铁硅含量变化情况超范围,重新进行现场破损点排查,若铁硅含量变化情况符合要求,则进入步骤D;

D、调整维修后的铝电解槽技术参数,保持维修处的阳极(1)提起状态25?35天,然后恢复安装该处阳极(1),进入正常工作状态。

2.如权利要求1所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:所述的步骤A中,铁硅含量变化范围为:铁含量:每天上升超过0.02%,或者总含量超过0.12%;

硅含量:每天上升超过0.002%,或者总含量超过0.04%。

3.如权利要求1所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:

所述的步骤B中,破损点类型包括:长裂缝(2)、坑洞。

4.如权利要求3所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:

在不停槽状态下,对破损点的维修方法包括以下步骤:

对于破损点为长裂缝(2):加块料或镁砂(3)进行填补,然后取下热的阳极(1),用热的阳极(1)压实,使块料或镁砂(3)均匀填充到裂缝里面,再装回阳极(1);检测阳极(1)的电流,当阳极(1)的电流处于1.2mv?3mv范围内,证明阳极导电正常,破损点维修完成;若阳极(1)电流小于1.2mv,则降低阳极高度,增加其导电性,或者更换阳极(1),若阳极(1)电流大于≥3mv,则升高阳极(1)高度,确保阳极(1)导电正常;

对于破损点为坑洞:将直径为15cm?25cm的块料置于块料箱中,通过多功能天车吊装到坑洞处,将块料导入坑洞中,通过吊装于多功能天车上的打击头,将块料压紧,填补坑洞。

5.如权利要求4所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于,还包括以下步骤:E、阴极钢棒处理:每天检测破损点处的阴极钢棒的渗铝情况和温度,对于出现渗铝或钢棒温度偏高的阴极钢棒,进行切割钢棒头处理,以减缓破损点阴极的导电量和发热量。

6.如权利要求5所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:所述的阴极钢棒温度偏高是指阴极钢棒温度超过340℃。

7.如权利要求5所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:所述的切割钢棒头切割位置为距离软带母线10cm处。

8.如权利要求1所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:

所述的步骤D中,调整维修后的铝电解槽技术参数如下:铝水平控制在33?36cm;槽温控制在952?958℃;风险槽噪声值控制在18?22mv,分子比控制在2.35?2.45;炉帮控制标准:厚度13?18cm。

9.如权利要求8所述的铝电解槽破损维护方法,其特征在于:当风险槽噪声值连续2天大于22mv时,提高设定电压20?50mv。

说明书: 一种铝电解槽破损维护方法技术领域[0001] 本申请涉及铝电解技术领域,具体涉及一种铝电解槽破损维护方法。背景技术[0002] 实施铝电解过程的主体设备。其重要组成部分包括铝电解用碳阳极、铝电解用碳阴极或铝电解用惰性阳极和铝电解用惰性阴极。工业铝电解槽槽型有侧插棒自焙阳极铝电解槽、上插棒自焙铝电解槽和预焙阳极铝电解槽,三者各有特点。[0003] 500k预焙阳极铝电解槽从焙烧启动后,电解槽内衬热平衡设计缺陷、内衬材料质量缺陷、筑炉施工质量缺陷、焙烧启动质量缺陷、生产工艺热平衡管控缺陷、磁流体稳定性弱、操作质量缺陷等问题均有可能导致电解槽出现内衬各个部位破损,阴极破损钢棒被熔化、内衬材料被侵蚀、炉底钢板、侧部钢板被熔化最终造成漏槽的事故。发明内容[0004] 本发明提供一种铝电解槽破损维护方法,该维护方法依靠原有装置,对原有结构、运行方式进行优化,科学合理、操作方便,能够更好的延长电解槽寿命,降低电解槽系列风险的特点。[0005] 为实现上述目的,本发明的技术方案为:所述的铝电解槽破损维护方法,包括如下步骤:

A、设定铝电解槽的铁硅含量变化范围,实时检测各个铝电解槽中铝液的铁和硅含量变化参数,当生产现场中任一铝电解槽中铝液的铁或硅参数超出设定范围时,该电解槽即为风险槽,对其进行现场破损点排查;

现场破损点排查方法为:检测三钢温度监测结果、电解槽阴极电流分布,确定这两个参数变化明显的位置,在不停槽状态下,对该位置的阳极提起,进行检查,找到破损点;

B、确定破损点类型,在不停槽状态下,进行维修;

C、维修后,根据测试的铝液中铁硅含量变化情况是否超范围,若仍然存在铁硅含量变化情况超范围,重新进行现场破损点排查,若铁硅含量变化情况符合要求,则进入步骤D;

D、调整维修后的铝电解槽技术参数,保持维修处的阳极提起状态25?35天,然后恢复安装该处阳极,进入正常工作状态。

[0006] 所述的步骤A中,铁硅含量变化范围为:铁含量:每天上升超过0.02%,或者总含量超过0.12%;

硅含量:每天上升超过0.002%,或者总含量超过0.04%。

[0007] 所述的步骤B中,破损点类型包括:长裂缝、坑洞。[0008] 在不停槽状态下,对破损点的维修方法包括以下步骤:对于破损点为长裂缝:加块料或镁砂进行填补,然后取下热的阳极,用热的阳极压实,使块料或镁砂均匀填充到裂缝里面,再装回阳极;检测阳极的电流,当阳极的电流处于

1.2mv?3mv范围内,证明阳极导电正常,破损点维修完成;若阳极电流小于1.2mv,则降低阳极高度,增加其导电性,或者更换阳极,若阳极电流大于≥3mv,则升高阳极高度,确保阳极导电正常;

阳极的电流处于1.2?3mv,是为了确保每块阳极电流分布都在1.2?3mv左右,避免扎破损点处阳极和其他阳极的电流分布不均引起的电压波动,导致阳极发红甚至脱落的风险;

对于破损点为坑洞:将直径为15cm?25cm的块料置于块料箱中,通过多功能天车吊装到坑洞处,将块料导入坑洞中,通过吊装于多功能天车上的打击头,将块料压紧,填补坑洞。

[0009] E、阴极钢棒处理:每天检测破损点处的阴极钢棒的渗铝情况和温度,对于出现渗铝或钢棒温度偏高的阴极钢棒,进行切割钢棒头处理,以减缓破损点阴极的导电量和发热量。[0010] 所述的阴极钢棒温度偏高是指阴极钢棒温度超过340℃。[0011] 所述的切割钢棒头切割位置为距离软带母线10cm处。[0012] 所述的步骤D中,调整维修后的铝电解槽技术参数如下:铝水平控制在33?36cm;槽温控制在952?958℃;风险槽噪声值控制在18?22mv,分子比控制在2.35?2.45;炉帮控制标准:陡、直、硬、均匀,厚度13?18cm。[0013] 当风险槽噪声值连续2天大于22mv时,提高设定电压20?50mv。[0014] 本发明的维护方法依靠原有装置,对原有结构、运行方式进行优化,科学合理、操作方便,能够延长电解槽寿命达300天,平均每台槽可增加经济效益达5000多万,能够有效化解系列安全风险,具有较好的应用前景。[0015] 本发明的主要优点如下:1、不改变电解槽的原始结构,仅需多功能天车作业配合即可完成;

2、不需要增加另外的成本,使用常用块料即可完成修补;

3、应用技术调控手段和操作质量的提升保障了电解槽的安全。

附图说明[0016] 图1为实施例1?3的长裂缝维修示意图;图2为实施例4的铝电解槽运行图;

图3为实施例5的铝电解槽运行图;

图中序号及说明如下:

1?阳极,2?长裂缝,3?块料或镁砂。

实施方式

[0017] 下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。实施例

[0018] 所述的铝电解槽破损维护方法,包括如下步骤:A、设定铝电解槽的铁硅含量变化范围,实时检测各个铝电解槽中铝液的铁和硅含量变化参数,当生产现场中任一铝电解槽中铝液的铁或硅参数超出设定范围时,该电解槽即为风险槽,对其进行现场破损点排查;

铁硅含量变化范围为:

铁含量:每天上升超过0.02%,或者总含量超过0.12%;

硅含量:每天上升超过0.002%,或者总含量超过0.04%;

现场破损点排查方法为:检测三钢温度监测结果、电解槽阴极电流分布,确定这两个参数变化明显的位置,在不停槽状态下,对该位置的阳极1提起,进行检查,找到破损点;

B、确定破损点类型,在不停槽状态下,进行维修;

破损点类型:长裂缝2;维修方法包括以下步骤:

如图1所示,本实施例破损点为长裂缝2:加块料或镁砂3进行填补,然后取下热的阳极1,用热的阳极1压实,使块料或镁砂3均匀填充到裂缝里面,再装回阳极1,检测阳极1的电流,阳极1的电流大于1.2mv,证明阳极导电正常,破损点维修完成;

C、维修后,根据测试的铝液中铁硅含量变化情况是否超范围,若仍然存在铁硅含量变化情况超范围,重新进行现场破损点排查,若铁硅含量变化情况符合要求,则进入步骤D;

D、调整维修后的铝电解槽技术参数如下:铝水平控制在33?34cm;槽温控制在952?

955℃;风险槽噪声值控制在18?20mv,分子比控制在2.35?2.40;炉帮控制标准:陡、直、硬、均匀,厚度13?15cm;保持维修处的阳极1提起状态25天,然后恢复安装该处阳极1,进入正常工作状态。当风险槽噪声值连续2天大于22mv时,提高设定电压20?30mv。

[0019] E、阴极钢棒处理:每天检测破损点处的阴极钢棒的渗铝情况和温度,对于出现渗铝或钢棒温度偏高的阴极钢棒,进行切割钢棒头处理,以减缓破损点阴极的导电量和发热量。所述的阴极钢棒温度偏高是指阴极钢棒温度超过340℃。所述的切割钢棒头切割位置为距离软带母线10cm处。本次维修未出现这一情况。实施例

[0020] 所述的铝电解槽破损维护方法,包括如下步骤:A、设定铝电解槽的铁硅含量变化范围,实时检测各个铝电解槽中铝液的铁和硅含量变化参数,当生产现场中任一铝电解槽中铝液的铁或硅参数超出设定范围时,该电解槽即为风险槽,对其进行现场破损点排查;

铁硅含量变化范围为:

铁含量:每天上升超过0.02%,或者总含量超过0.12%;

硅含量:每天上升超过0.002%,或者总含量超过0.04%;

现场破损点排查方法为:检测三钢温度监测结果、电解槽阴极电流分布,确定这两个参数变化明显的位置,在不停槽状态下,对该位置的阳极1提起,进行检查,找到破损点;

B、确定破损点类型,在不停槽状态下,进行维修;

破损点类型:长裂缝2;维修方法包括以下步骤:

如图1所示,在不停槽状态下,对破损点的维修方法包括以下步骤:

对于破损点为长裂缝2:加块料或镁砂3进行填补,然后取下热的阳极1,用热的阳极1压实,使块料或镁砂3均匀填充到裂缝里面,再装回阳极1,检测到阳极1的电流<1.2mv,采用降低阳极高度2cm,增加其导电性,检测阳极1的电流处于1.2mv?3mv范围内,符合要求;

C、维修后,根据测试的铝液中铁硅含量变化情况是否超范围,若仍然存在铁硅含量变化情况超范围,重新进行现场破损点排查,若铁硅含量变化情况符合要求,则进入步骤D;

D、调整维修后的铝电解槽技术参数如下:铝水平控制在35?36cm;槽温控制在956?

958℃;风险槽噪声值控制在21?22mv,分子比控制在2.40?2.45;炉帮控制标准:陡、直、硬、均匀,厚度16?18cm;保持维修处的阳极1提起状态35天,然后恢复安装该处阳极1,进入正常工作状态。当风险槽噪声值连续2天大于22mv时,提高设定电压40?50mv。

[0021] E、阴极钢棒处理:安装后当天检测破损点处的阴极钢棒的渗铝情况和温度,出现阴极钢棒温度超过340℃情况,进行切割钢棒头处理,切割位置为距离软带母线10cm处,切割后,阴极钢棒温度降到320℃左右,减缓了破损点阴极的导电量和发热量。实施例

[0022] A、设定铝电解槽的铁硅含量变化范围,实时检测各个铝电解槽中铝液的铁和硅含量变化参数,当生产现场中任一铝电解槽中铝液的铁或硅参数超出设定范围时,该电解槽即为风险槽,对其进行现场破损点排查;铁硅含量变化范围为:

铁含量:每天上升超过0.02%,或者总含量超过0.12%;

硅含量:每天上升超过0.002%,或者总含量超过0.04%;

现场破损点排查方法为:检测三钢温度监测结果、电解槽阴极电流分布,确定这两个参数变化明显的位置,在不停槽状态下,对该位置的阳极1提起,进行检查,找到破损点;

B、确定破损点类型,在不停槽状态下,进行维修;

破损点类型:坑洞;维修方法包括以下步骤:将直径为20cm?25cm的块料置于块料箱中,通过多功能天车吊装到坑洞处,将块料导入坑洞中,通过吊装于多功能天车上的打击头,将块料压紧,填补坑洞。

[0023] C、维修后,根据测试的铝液中铁硅含量变化情况是否超范围,若仍然存在铁硅含量变化情况超范围,重新进行现场破损点排查,若铁硅含量变化情况符合要求,则进入步骤D;D、调整维修后的铝电解槽技术参数如下:铝水平控制在34?35cm;槽温控制在955?

956℃;风险槽噪声值控制在18?22mv,分子比控制在2.38?2.42;炉帮控制标准:陡、直、硬、均匀,厚度14?16cm;保持维修处的阳极1提起状态30天,然后恢复安装该处阳极1,进入正常工作状态。当风险槽噪声值连续2天大于22mv时,提高设定电压30?40mv。

[0024] E、阴极钢棒处理:每天检测破损点处的阴极钢棒的渗铝情况和温度,对于出现渗铝或钢棒温度偏高的阴极钢棒,进行切割钢棒头处理,以减缓破损点阴极的导电量和发热量。所述的阴极钢棒温度偏高是指阴极钢棒温度超过340℃。所述的切割钢棒头切割位置为距离软带母线10cm处。本次维修未出现这一情况。

实施例

[0025] 202#槽2018年1月3日启动,2018年6月7日出现破损,铁到硅含量最高达0.869%,硅含量最高达0.126%,通过实施例3方法排查修补破损点精心维护,成功运行681天,铁含量下降到最低0.084%,硅含量下降到0.020%。运行过程见图2。实施例

[0026] 1733#槽龄974天。2020年3月18日破损。最高铁含量0.308%,硅量0.043%。于2020年3月19日提阳极A17和A18摸炉底发现A17靠第二钢爪下有深坑,,第二天中午及时发现对应A21组钢棒稍微渗铝,随即割断A21组钢棒,同时提A16加块扎实A16和A17。在对该点持续的维护下,铁硅量连续下降,已装回阳极1。目前铁含量低于0.12%。逐渐转化为正常槽。运行过程见图3。

[0027] 调整技术条件,以稳定槽况为主。技术条件保持如下:铝水平控制在33?35cm,分子比保持在2.5以下,电解质水平保持在18cm以下,铝水平保持在34cm以上,减少出铝降低炉底温度。



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“铝电解槽破损维护方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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