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6个关键步骤有限延长铝电解槽阴极内衬使用寿命

发布日期: 2019-06-14 11:24:25    阅读量(143)    作者:刘梓明

铝电解槽是铝电解生产的主要设备,由于它在强磁场和高温熔盐状态下工作,虽然铝电解过程本身不消耗阴极,但是在强腐蚀性电解质浸蚀和各种应力的长期作用下,将引起槽体的变形和电解槽内衬的破损,影响到电解槽的使用寿命。当前,电解槽的使用寿命一般为3~5年,先进的电解槽能达8~10年,大型槽的使用周期较短,中型槽较长。

铝电解槽内衬因破损严重而停槽大修时,全部内衬材料被拆除并作为固体废弃物被抛弃,槽壳经校正修复后重新使用。这不仅花费众多的人力,消耗大量内衬材料;同时大修期间电解槽停产,经济损失巨大;另外,废旧内衬?#22771;?#36824;无法有效回收利用,存在环境污染隐患。因此,明确电解槽破损的方式与原因,掌握电解槽内衬维护方法,从结构设计、材料选择、砌筑工艺和操作管理等方面采取措施,尽可能延长阴极内衬的使用寿命。

(1)设计受力合理的槽壳结构。

电解槽槽壳钢结构,不仅是整个电解槽重量的承受体,也是电解槽内应力的缓冲体。刚柔适度的槽壳、受力点分布合理的支撑钢架,可以有效地缓冲内衬膨胀时产生的强大应力,消除或减轻电解槽炉底隆起和槽壳向外膨胀的现象。

(2)使用高质量的内衬材料。

采用机械强度与孔隙度适中、热膨胀?#24335;系汀?#25239;钠侵蚀能力强的阴极炭素材料,能?#29615;?#24120;有效地延长内衬使用寿命。?#22771;?#33021;够较好满足上述质量要求的阴极炭块主要有半石墨炭块和石墨化炭块。

采用碳化硅块作侧部内衬,它具有较高的抗熔体侵蚀性、抗氧化和抗磨损性。

(3)保证内衬砌筑质量。

电解槽的砌筑,必须严格按工序的施工规范和质量标准进行。例如阴极槽壳的密封性很重要,特别在阴极钢棒窗口,空气的漏人将使空气进人内衬,在内衬中产生有害的反应。又如阴极炭块摆放必须整齐、平实,缝隙均匀,炭糊扎固前,必须清扫干净,严禁残留杂物和粉尘。所有扎固缝都必须充分预热,扎固时保证炭糊具有?#27426;?#28201;度和压力,扎固中按要求分层扎固。

(4)采用合理的焙烧启动方法。

焙?#25214;?#20570;到平?#21462;?#22343;衡加热,温度分布均匀,即各部位的温度梯度不大,启动前,槽底温度应达到900尤左右。要有充分的焙烧时间,以使炭块底部温度比较高,要特别注意降低焙烧启动时的热冲击程?#21462;?

电解槽启动应尽量采取灌液体电解质的湿法启动,启动期间液体电解质量大,槽内温度均匀,电解?#26159;?#27905;,炉底沉淀极少,不容易出现炉底局部过热而破坏内衬。注意启动过程中不能向槽内添加氟化钠或碳酸钠,以免在启动高温期间大量析出钠而强?#20202;?#34432;炭素内衬。

(5)保证电解槽长期稳定生产。

生产实践证明,各种病槽都不同程度地要损害阴极内衬,因此保证电解槽长期稳定运行,可以有效地延长电解槽内衬使用寿命。生产中首先应保证各项技术条件控制在要求范围内,保持稳定的热?#33014;?#21644;槽膛内型,提高各项作业质量,及时消除可能引起病槽的潜在因素,使电解槽长期平稳运行。

(6)保证稳定的电力供应。

系列电流供应不?#21462;?#36807;流或欠流,都会严重影响槽内衬寿命。特别是电力短缺被迫停槽后再进行二次启动,更会促使内衬破损,加速槽壳变形,大大缩短电解槽的使用期限。因此,系列电力供应必须稳定,特别不允许任意降低电流或停电。

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