電壓擺的預(yù)防和處理-幻燈片

1、 前言 一廠房一區(qū)近期電壓擺較為頻繁，從而影響了電解生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)技術(shù)條件及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為能盡快處理電壓擺使電解槽正常運(yùn)行、節(jié)能降耗、提高效率，工區(qū)重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面對電解槽電壓擺的預(yù)防和處理做簡單論述。 電壓擺又稱“針振”，是鋁液在垂直方向上受水平電流影響產(chǎn)生波動(dòng)而引起槽電壓波動(dòng)的現(xiàn)象。電解槽電壓擺是預(yù)焙槽生產(chǎn)中一個(gè)很突出的問題，它直接影響電解槽的效率和槽況的穩(wěn)定性。為了預(yù)防電壓擺，一方面可以從電解工藝技術(shù)條件的保持和提高換極質(zhì)量上入手，另一方面可以從控制陽極效應(yīng)、加強(qiáng)設(shè)備管理入手。這幾個(gè)方面的工作做到位，就能抑制電壓擺的發(fā)生，大大提高電解槽的穩(wěn)定性。 電壓擺產(chǎn)生的原因本質(zhì)上主要是水平電流過

2、多，由于水平電流而使鋁液在垂直方向上上下波動(dòng)，槽電壓隨之表現(xiàn)出來的針振形式。而爐膛因素的變化又是引發(fā)水平電流的主要原因。其次是因?yàn)殛枠O自身的原因帶來的電壓波動(dòng)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中主要存在以下幾方面的原因： 1、分子比調(diào)整時(shí)機(jī)不當(dāng)或調(diào)整過快易產(chǎn)生電壓擺 新啟動(dòng)槽的分子比高，槽溫較高。此時(shí)鋁水平、設(shè)定電壓尚未調(diào)整到位就急于調(diào)整分子比，就會(huì)在鋁水平、設(shè)定電壓調(diào)整時(shí)形成畸形爐膛，產(chǎn)生電壓擺。分子比調(diào)整過快，會(huì)使電解質(zhì)過熱度偏大而熔化爐幫，側(cè)部散熱增大，爐底發(fā)涼結(jié)殼而形成水平電流。表現(xiàn)形式往往為槽溫下降過快而產(chǎn)生電壓擺。另外爐底沉淀過多，伸腿長的過大，陰極壓降升高致使水平電流增加，使得電解槽進(jìn)入了上結(jié)下化

3、的怪圈，形成畸形爐膛，并產(chǎn)生電壓擺。 2、電解槽走向冷行程易產(chǎn)生電壓擺 冷行程電解槽爐底情況惡化，沉淀增加，伸腿長大，有時(shí)會(huì)伸到陽極正投影下，爐膛不規(guī)整造成局部電流集中而產(chǎn)生水平電流，導(dǎo)致電壓擺。 3、電解槽鋁水平與爐膛狀況不匹配易產(chǎn)生電壓擺 在實(shí)際生產(chǎn)過程中，單靠出鋁口一點(diǎn)的測定值來判斷槽實(shí)際鋁水平誤差較大。對小爐膛和陰極隆起較嚴(yán)重的電解槽尤為嚴(yán)重。這種誤導(dǎo)往往會(huì)使我們在下達(dá)任務(wù)時(shí)總是偏大，很容易出現(xiàn)陽極座到伸腿上的情形，產(chǎn)生電壓擺（出完鋁或換極后表更加明顯），另外系列調(diào)整鋁水平一定要慎之又慎，謹(jǐn)防調(diào)整失誤破壞爐膛造成電壓擺。 6424槽出鋁口鋁水平為24cm，但極下鋁水平僅為18.5cm，

4、陰極隆起較為嚴(yán)重。出完鋁后容易出現(xiàn)陽極座到伸腿上的情形，產(chǎn)生電壓擺。 4、電解質(zhì)成分破壞嚴(yán)重易產(chǎn)生電壓擺 因人為因素改變電解質(zhì)成分而又不能及時(shí)調(diào)整或調(diào)整不好會(huì)破壞規(guī)整的爐膛，產(chǎn)生電壓擺。為啟動(dòng)槽提供電解質(zhì)的槽子和大量取過電解質(zhì)的槽子容易出現(xiàn)這類情形。 5、工作質(zhì)量差引起電壓擺 換極作業(yè)過程中陽極定位精度與撈塊質(zhì)量差容易產(chǎn)生電壓擺。如陽極定位不準(zhǔn)或爐底有沉淀塊，致使電流分布不均勻，出現(xiàn)電壓擺。 6402槽2004年4月27日換極后由于爐底沉淀處理不好，隨在附加程序過后產(chǎn)生電壓擺。 6、陽極掉塊、脫落和長包易造出電壓擺 7、長效應(yīng)對電解槽爐膛的破壞，造成電壓擺 自200KA電解槽投產(chǎn)以來，系列出現(xiàn)

5、不同程度的難熄效應(yīng)。難熄效應(yīng)時(shí)間短的十幾分鐘，長的超過30分鐘，這種效應(yīng)一旦發(fā)生對爐膛尤其爐幫的破壞十分嚴(yán)重。從跟蹤10臺(tái)電解槽結(jié)果看，長效應(yīng)發(fā)生前電解質(zhì)水平平均值22.2cm，爐幫為16.3cm，伸腿為21.8 cm，長效應(yīng)發(fā)生后電解質(zhì)水平平均值為37.6cm，爐幫為8.3cm，伸腿為13.7cm，爐幫一旦被破壞，側(cè)部碳塊漏電，產(chǎn)生水平電流導(dǎo)致電壓擺。8、設(shè)備問題導(dǎo)致電壓擺。 因下料器漏料或凈化打料不正常致使?fàn)t底局部沉淀增多，電流分布不均勻，產(chǎn)生電壓擺。系列電流不穩(wěn)定也容易造成鋁液波動(dòng)產(chǎn)生電壓擺。 6315槽2004年4月27日白班由于3#下料器漏料產(chǎn)生電壓擺，更換下料器后并人工處理爐膛，電

6、壓擺隨之停止。 6109槽2004年4月26日三班由于2#打殼頭堵料，人工處理不得當(dāng)造成電壓擺。 9、冷極直接放入槽內(nèi)易造成電壓擺 環(huán)境溫度過低（在嚴(yán)寒的冬季），換極時(shí)，當(dāng)溫度較低的新極進(jìn)入槽內(nèi)后，很快在陽極底掌會(huì)結(jié)殼電解質(zhì)和包塊，造成鋁液的波動(dòng)而形成電壓擺6214槽2004年1月28日零點(diǎn)班換極后產(chǎn)生電壓擺，主要原因是新極太冷，當(dāng)溫度較低的新極進(jìn)入槽內(nèi)后，很快在陽極底掌形成較厚的電解質(zhì)層，接觸爐底形成電壓擺。后將新極吊起處理底掌重新安裝后電壓擺消失。 10、打殼頭抱有電解質(zhì)造成電壓擺 這種情形主要出現(xiàn)在電解質(zhì)過熱度差的電解槽中，由于電解槽本身的過熱度差，當(dāng)打殼下料時(shí)，容易在打殼頭周圍凝結(jié)電解

7、質(zhì)而引起電壓波動(dòng)，產(chǎn)生電壓擺。 6220槽2004年1月15日三班出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓擺，其原因是電解質(zhì)過熱度差，有兩個(gè)打殼頭包有電解質(zhì)，打殼下料時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動(dòng)，產(chǎn)生電壓擺。 1、有計(jì)劃、穩(wěn)妥地調(diào)整電解質(zhì)的分子比 在電解質(zhì)分子比的調(diào)整上要有計(jì)劃性，根據(jù)槽溫、分子比、設(shè)定電壓的實(shí)際情況及變化情況調(diào)整分子比。氟化鋁的添加要有專人負(fù)責(zé)、檢查和落實(shí)，確保添加的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。2、預(yù)防電解槽走向冷行程 通過獲取的效應(yīng)峰值電壓、鋁水平、電解質(zhì)水平、分子比變化、氧化鋁投入量等判斷電解槽是否處于冷行程。若有冷行程趨勢，應(yīng)立即從設(shè)定電壓、出鋁任務(wù)、氟化鋁添加量、保溫料厚度、效應(yīng)系數(shù)等方面進(jìn)行調(diào)整，遏制冷趨勢，阻

8、止電壓擺的發(fā)生。但調(diào)整時(shí)應(yīng)注意可動(dòng)的技術(shù)條件最多動(dòng)兩到三個(gè)即可，不可多動(dòng)，并且動(dòng)的幅度不能過大。另外，對冷行程槽一定要減少下料量，計(jì)算機(jī)濃度自動(dòng)控制對冷行程槽會(huì)惡化槽狀態(tài)，必要時(shí)也可關(guān)閉濃度自動(dòng)控制。3、科學(xué)有據(jù)的下達(dá)出鋁任務(wù) 下達(dá)出鋁任務(wù)不應(yīng)以出鋁口一點(diǎn)側(cè)定值來判斷槽鋁水平，因?yàn)槌鲣X端一點(diǎn)測量值隨槽齡增大及爐膛的不同，其測量值誤差較大，容易對出鋁任務(wù)的下達(dá)起誤導(dǎo)作用，使得一些小爐膛、爐底嚴(yán)重的槽子在一段時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)欠鋁情形，產(chǎn)生電壓擺。采用極下鋁水平平均值作為下達(dá)出鋁任務(wù)的依據(jù)更為合理、穩(wěn)妥?？梢韵隣t膛大小、爐底隆起等因素的影響，得到一個(gè)較為合理的鋁水平值，保證在下達(dá)出鋁任務(wù)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)帶虧的

9、現(xiàn)象。4、對電解質(zhì)高的槽子要通過技術(shù)條件的調(diào)整來降低電解質(zhì)水平。要找到其升高的原因，對癥下藥。切忌大取大進(jìn)，有時(shí)候?qū)癄t膛造成的電解質(zhì)水平上升，采取取電解質(zhì)而降低其電解質(zhì)水平的做法絕不可取。這樣會(huì)大大破壞電解質(zhì)成分，并且破壞電解槽的熱量平衡和物料平衡，對電解槽爐膛的形成有著極為不利的影響。另外，為啟動(dòng)槽準(zhǔn)備的電解質(zhì)最多不要超過2噸/槽。準(zhǔn)備多少，抽取多少，并要按比列及時(shí)對成分進(jìn)行調(diào)整。5、提高換極質(zhì)量 換極作業(yè)是對電解槽穩(wěn)定性影響最大的作業(yè)過程。也是電解車間生產(chǎn)管理的重點(diǎn)。其操作過程要嚴(yán)格執(zhí)行換極作業(yè)規(guī)程，保證陽極定位的精度，確保16小時(shí)電流分布在1.5-2.5mv之間。勾塊作業(yè)要確保質(zhì)量，盡

10、量將掉入槽內(nèi)的結(jié)塊夠撈干凈，并附帶處理爐底沉淀。另外換極作業(yè)不能延時(shí)太長，以防槽子熱損失太大，趨于冷行程。 6306槽2004年4月30日換極后出現(xiàn)電壓擺，后將新極吊出后發(fā)現(xiàn)有一較大的結(jié)殼塊未勾撈出來，處理后電壓擺消失。 6、防止陽極掉塊、脫落和長包 提高陽極質(zhì)量并加強(qiáng)天車工的操作水平，杜絕作業(yè)時(shí)打掉陽極事故的發(fā)生。7、控制效應(yīng)系數(shù)，縮短效應(yīng)時(shí)間 控制好電解槽的陽極效應(yīng)系數(shù)，注意控制效應(yīng)時(shí)間在3-5分鐘之間，熄滅效應(yīng)提倡六步法，嚴(yán)格按操作標(biāo)準(zhǔn)控制效應(yīng)過程，盡量降低陽極效應(yīng)發(fā)生后對爐膛的破壞性。8、抓好設(shè)備管理，尤其是下料器的管理 安排槽維護(hù)人員定期測量下料器的下料量，檢查電磁閥，打殼頭，對下料

11、異常的槽子要及時(shí)查找原因并組織維修和更換。有計(jì)劃的設(shè)定效應(yīng)間隔時(shí)間，盡量避免效應(yīng)發(fā)生時(shí)刻的重復(fù)，減少由于系列電壓的升高而帶來的電流波動(dòng)的影響。9、加強(qiáng)陽極的保溫 天氣較冷時(shí)，廠房進(jìn)的新極不要放在通廊或風(fēng)口處，并可采取一些適當(dāng)?shù)谋卮胧?0、對過熱度差的電解槽，通過技術(shù)條件的調(diào)整提高過熱度，并及時(shí)處理打殼頭。1、冷靜分析，科學(xué)判斷，對癥下藥 電解槽發(fā)生電壓擺時(shí)，首先要測量全槽電流分布，查看槽電阻曲線，初步判斷是陽極的原因還是爐膛的原應(yīng)?？茖W(xué)的進(jìn)行分析和判斷，而后對癥下藥，切忌盲目亂動(dòng)。2、對于降分子比過快造成的電壓擺，上口爐幫化的過空，要加強(qiáng)側(cè)部爐幫的監(jiān)控，可以用風(fēng)管強(qiáng)制冷卻，使之形成爐幫。要

12、減少或停止氟化鋁的添加，并適當(dāng)拉大下料間隔。隨著分子比的上升，過熱度下降，側(cè)部爐幫會(huì)逐漸增厚，抑制水平電流，緩慢熔化爐底結(jié)殼，最后是爐膛逐步規(guī)整。這種情形一定要同熱槽區(qū)分開來，同樣熔化爐幫，電解質(zhì)水平上升，但實(shí)質(zhì)原因不同，若當(dāng)作熱槽去處理，就會(huì)使槽狀態(tài)更加惡化。3、對冷行程造成的電壓擺，通過抬高設(shè)定電壓并減少下料量的辦法來處理。提高電壓，提高極距，補(bǔ)充熱量。并消化多余的積料可以達(dá)到處理的目的。計(jì)算機(jī)濃度自動(dòng)控制對冷行程槽有惡化的趨勢，一定要控制好其下料量，必要時(shí)可關(guān)閉濃度自動(dòng)控制。也可采用增大出鋁任務(wù)，減少氟化鋁添加的辦法來處理冷行程槽。4、對于伸腿過大，鋁水平低的原因造成的電壓擺可采用提高鋁

13、水平的辦法來處理，但一定要注意在留鋁的同時(shí)一定要提高設(shè)定電壓，保證槽子的熱平衡。留鋁可以在短時(shí)間內(nèi)消除電壓擺，但一定要注意留鋁帶來的其它影響，留過鋁的槽子不要急于向下降電壓，留鋁的影響有其滯后性，觀察十五到三十天后才能判斷出電解槽的各種平衡。另外也可采用提高設(shè)定電壓，加大出鋁任務(wù)的辦法來處理，讓爐底盡快熱起來，伸腿變小，爐膛變大，但這種方法控制不好有可能使槽子走向熱行程，并且在處理好后還得向槽內(nèi)留鋁。5、對陽極原因造成的電壓擺屬高頻振動(dòng)，一般從槽電阻曲線和全槽電流分布的測量上可以判斷出來，這種情形要盡早處理，延時(shí)太長會(huì)使小擺變大擺，嚴(yán)重破壞爐膛。6、對漏料造成的電壓擺除對設(shè)備進(jìn)行維修和更換外，

14、用鐵工具對漏料部位進(jìn)行扒拉，必要時(shí)還可以關(guān)閉漏料部位的下料閥，待積料清除后再打開下料閥。7、對電壓擺的槽子必須要減少其氧化鋁投入量 不論何種原因造成的電壓擺，都必要拉大其下料間隔，以消除電壓擺對氧化鋁濃度的影響，并且考慮電壓擺下電解槽實(shí)際效率和氧化鋁投入量的關(guān)系，減少電壓擺槽爐底的沉淀。1、大面積調(diào)整陽極 處理電解槽電壓擺時(shí)，有人按照全槽電流分布的測量值來調(diào)整陽極高度，電流分布大的向上提一提，電流分布小的向下降一降，這個(gè)班來動(dòng)一塊，那個(gè)班來再動(dòng)一塊，這種做法看似盡心，但實(shí)屬有害無益。它嚴(yán)重破壞了電解槽陽極底掌的水平性，打破了其生產(chǎn)的穩(wěn)定性，問題解決不了，反而把電解槽折騰得奄奄一息，處理電壓擺大面積去調(diào)整陽極絕不可取。2、單憑壓鋁來處理電壓擺 不論何種原因，只要有電壓擺就留鋁，留鋁固然效果最快，但只是短期行為，原因不明，措施不力，過不了多久狀況只能更加惡化，走上惡性循環(huán)的怪圈。3、扎邊部來抑制電壓擺 大型預(yù)焙槽邊部加工面只有350毫米左右，扎邊部會(huì)使大量物料進(jìn)入爐底，嚴(yán)重破壞電解槽的熱平衡和物