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电解槽槽底平衡铝母线修复经验总结

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-07  浏览次数:622

因槽壳熔穿漏铝造成铝水冲断一根槽底平衡铝母线,如采用焊接修复方式则需进行系列停电,所有电解槽都必须停电,用16块10mm厚的铝板一块叠一块地把断口焊接起来,由于在现场受磁场的影响,焊接4块铝板所需时间在1小时以上,以此计算修补好断口所需时间在4-6小时间之间,为保证系列电解槽正常生产,不受较大影响,每次停电时间应控制在1小时间左右,所以要全部修补好断面,系列电解槽必须停电在4-6次左右,且不能集中到一两天内进行,所以对电网和生产影响很大,单从产量来考虑:

停电1小时后,系列电解槽至少需要8小时计算,其影响力相当大,因停电造成产铝量减少测算如下算:

 

A)1小时间少产铝:

 

S=166×0.3355×303/1000=16.87吨

 

(在产槽166台)

 

B)4~6小时总少产铝:

 

S总=16.87×(4~6)=67.5~101.2吨

 

停电送电后系列电解槽要尽快建立能量平衡,电解槽只能突发效应将增多,根据以往停送电解对电解槽的影响,每次停送电后电解槽效应系数将达到0.35以上,以日常效应控制在0.2为目标,增加效应个数将达到:

 

N=166×(0.35~0.2)×(4-6)=100~149个

 

每个效应控制在平均3分钟,电压在20V的情况下,则浪费电量为:

 

Q=(100~149)×303×20×3/60=(3.03~4.5)万度

 

以0.3元/度.电计算,折合人民币为

 

¥=(3.03~4.5)×0.3=0.91~1.35万元

 

所以单从上述两组数据来看,通过焊接的方式对系列电解槽影响较大,不可取。借鉴平果铝、包头铝厂成功经验,为了避免系列停电,减少经济损失,经修前专题会研究决定于4月24日采用带电浇铸修复方式进行修复。

 

一、修前状况:

 

被冲断的铝母线截面尺寸160×220mm,断口长度300~350mm,见下图。

 

二、修复工艺

 

1、断口打磨,清理氧化皮,用手枪钻在断口两端铝母线上钻孔呈蜂窝状,以利于浇铸铝块与母线咬合,提高导电性能。

 

2、安装浇铸铁模,用烤枪预热,将铝母线断口处加热到500~600℃,然后进行浇铸。

 

三、浇铸过程

 

1、准备工作,大家关注的焦点。

 

2、

 

倒铝,用组装车间铁水小抬包装铝水约100Kg。

 

3、检查铝水,扒渣、去掉氧化膜等渣皮。

 

4、准备浇铸,因施工单位人员对铝水浇铸不熟悉,由电解车间一区工区长陈谦与陈东负责浇铸。

 

5、开始浇铸。

 

5、铝水飞溅:开始浇铸之后,意想不到的事情发生了:由于电流与电磁场的作用产生电磁力,造成铝水向上飞溅溢出如铝水爆炸一般(万一躲闪不及,熔融的铝水必然会烫伤人员),后续场面十分惊心动魄,在场每个人的心都悬着,笔者在躲闪过程中由于磁场对相机影响无法拍下这些场面,下图是溅铝之初的场面。

 

6、再次浇铸:飞溅的铝水使人员心有余悸,卢厂长亲自操刀进行操作,所幸前二次浇铸铝水已将断口铝母线凝结在一起之后形成导电通路,再次浇铸铝水已不产生飞溅现象,

 

7、

 

完成浇铸

 

8、

 

修复效果(从准备铝水到完成浇铸整个工作历时约20分钟)

 

四、效果评价

 

1、修后135#槽槽底平衡母线检测数据。

日期

母线温度(℃)

500mm等距压降mv

断口处压降mv

4-24

50

17

68

4-25

92

21

50

4-26

91

21

48

 

2、对比没有损坏的105#槽槽底平衡母线检测数据:母线温度98℃,500mm等距压降22mv。说明修复之后的135号槽槽底平衡母线等距压降与正常槽一致。

 

3、因模具不需要拆下,不便于测量断面处压降,根据断口模具长500mm,两端压降48mv,以50mm测距测算断面处压降=48/(500/50)=4.8mv<5mv(5mv为专题会讨论拟定标准,压降越低越好),达到预期效果。

 

五、经验总结

 

1、本次浇铸工作由于属首次,准备工作稍欠不足,如预热用烤枪需不需准备心里没谱,为了准备这些烤枪浪费一些时间,最后拿来的烤枪还不适用,幸好施工单位有一把合适的烤枪和可替代使用的大型割炬。

 

2、浇铸之初没有考虑到电流和磁场的影响所造成的铝水飞溅,操作稍有不慎可能会烫伤人员,事前应加强导电措施,先用铝线杆导通或采取其他有效旁通措施,一方面加快导电,另一方面避免大电流通过铝水以减轻铝液飞溅。

 

3、安全措施做得还不够充分,槽底铝母线长期通电,母线温度接近100℃,为了避免触电和烫伤,竹跳板应多准备一些并铺设好。其他安全准备工作也要做到位,如绝缘防热材料、防烫服、面罩等。

 

4、本次修复达到了预期效果,建议完善各项工作程序后推广使用,作为今后冲断铝母线修复的首选工艺。并且以后面对同样的问题时,要充分做好各项数据的采集工作,如母线温度(浇铸前后)以及浇铸母线相邻母线温度和压降,以采取适当处置措施确保电解槽长期生产。

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