铝电解槽槽壳发红的分析及对策
电解槽槽壳破损原因分析及修复工艺改进
下
1, 槽壳 2. 螺栓 3、摇篮架
直夸 示 图 角板 意
‘ 图1 改前结 构简图 改进的修复方法 (如图1示) ，将摇篮架底梁两端工字钢面气割
开，在平台上按摇篮架的外形焊牢几个固定支腿，保证开 口 尺寸为
441O m m ，在立柱支腿外侧分别焊牢固定千斤顶的支脚，在合适位置 安放好安全固定销。用火焰将断口处稍适加热后，即用千斤顶施 力，将摇篮架支腿复位，保证开口 尺寸和支腿垂直度，焊牢后，在 两端支腿直角处侧面贴焊16二厚的直角弯板 ( 如图I示) ，修复的摇
电解槽槽壳槽端头的大修理，由于槽端头结构设计钢性较好，
变形较小，大修理数量比 槽邦相对少。随着180K A电解槽运行周期的 延长，槽端头变形情况越来越严重，必须对其进行更换或大修理。 2006年7月分公司对部分变形超标而无修复价值的180K A电解槽槽端 头进行报废、更新处理。一个端头净重约3吨/ 个，一台槽壳两个端 头约6吨/ 台。如果对分公司520台180K A电解槽槽端头全部更换，制 作新槽端头不仅工期长，材料消耗大，制作成本高，而且分公司制 作能力有限，生产任务量大，无法及时完成大批量的新槽端头制作 和保证大修工期。 经过对槽端头结构进行分析研究，槽端头结构钢 性较好，其变形主要是长期在高温下工作引起的热变形，其内部有 较大的残余热应力。因此，对刚性较大的槽端头产生的弯曲变形不 宜采用冷矫正方法，即机械外力矫正，否则将会在结构件上产生较
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篮架刚性和强度均能满足设计要求，且修复成本低，工期短，经济 效益好，修复的摇篮架运行状态 良好，有的使用周期超过新摇篮
架。
损，运行周期长。分公司对旧槽壳报废后，更新的180K 槽槽壳也 已 A
电解槽侧部发红应急处置方案
电解槽侧部发红应急处置方案1、事故特征1.1危害程度分析电解槽侧部发红，不及时处理会出现侧部漏炉，造成不必要的经济损失。
1.2事故发生的区域该事故发生在电解厂房电解槽1.3事故征兆1.3.1电解槽技术条件大起大落，未控制好槽子的运行温度，使不能稳定运行。
1.3.2电解槽的效应系数较高，效应时间较长，有7分钟以上的效应发生。
1.3.3在平常作业时，因天车打壳失误，将侧部炉帮人为破坏。
1.3.4对侧部碳化硅砖破损的槽。
1.3.5因筑炉质量、技术管理等原因造成侧部硅砖破损。
2、组织机构及职责组长：电解车间主任成员：电解专工、电解班长、电解工职责：及时掌握电解槽运行情况，针对异常情况及时制定措施并积极处理3. 应急处置侧部发红分为轻微发红及严重发红，应区别对待处理。
3.1轻微发红处理：因ＡＥ过后或高电压保持较长时间后出现发红现象，发红部位颜色暗红，一般用风管冷却。
10分钟后查看是否恢复正常，并随时进行巡视检查。
3.2严重发红处理：因病槽或长时间ＡＥ出现的发红现象，发红部位颜色发亮，且侧部钢板发白，此时应按以下步骤进行处理：3.2.1 若ＡＥ还在持续，先将ＡＥ及时熄灭。
3.2.2 立即报告当班班长。
3.2.3 联系天车到该槽。
在天车未到达前，应由发现人先打开发红部位对应的槽罩板，人工用兑子将发红部位对应的氧化铝壳面打下，待天车到位后，由班长组织作业组人员分三部分进行处理：第一部分人员：班长指挥天车边部加工，加工时可将阳极上面氧化铝块撬下，同保温料一同混合进行扎固。
第二部分人员：运送氧化铝块，速度要快，氧化铝块到位后先放在炉台上，禁止扔在壳面上，由专人负责一锹一锹往壳面上添加，配合天车扎炉帮，扎实一层后再添加料块继续扎固。
严禁一次性将料块堆放在壳面上，造成天车扎不下去。
扎固时用小块靠边部加，并掺和氧化铝料一同扎实。
扎固时要求要向发红部位延伸前后各两组极一并扎固。
第三部分人员：准备电解质箱，取电解质。
扎边后电解质较高，要将电解质取至18-19cm。
铝电解预焙槽侧部破损原因及对策
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟铝电解预焙槽侧部破损原因及对策一、电解槽侧部破损现象1、侧部破损的判定电解生产的特殊性使侧部炉帮形成不良初期破损较难判定，尤其是300kA 大型槽的生产实践在我国尚属初期，对该种情况下研究较少，大部分借鉴过去小槽型的经验管理，但是由于300kA 级以上槽均使用Si3N4-SiC 侧部碳块，为我们提供了新的科学判定依据。
在原铝品质化验中Si 含量的高低可直接作为判断尤其是早期判定的依据，一般原铝Si 含量在0.03％左右，如果超过0.05％我们就应该认为是该槽子炉帮形成不好，侧部碳块已经开始腐蚀，应尽快找准原因采取措施。
如果一个生产系列200 多台电解槽中，硅含量有5 台以下硅含量达到或者是超过0.05％，应从技术条件保持和操作质量中查找原因，采取措施控制，如果有10-20 台Si 含量超过0.05％，那么我们就应该从设计角度查找原因，炉帮局部发红也是电解槽侧部损坏的判定依据。
2、电解槽侧部破损宏观现象在进行电解槽大修过程中发现，电解槽侧部炉帮形成不良或受损坏严重，侧部碳块人造伸腿上沿铝液、电解质液界面处腐蚀尤其严重，形成长条断裂空洞带。
二、原因分析及对策“炉帮”形成不良或易遭破损的原因从对停槽大修的电解槽炉膛解剖，特别是正常生产中炉帮不良槽子看，侧部碳块直接和电解质溶液接触，有的地方还粘少许酥状的电解质固体，Si3N4-SiC 侧砖已经粉化，沿铝液面的炉膛明显有深的冲刷条沟。
有的侧部裸露部分已经形成粉末状物，对于炉帮形成不良或形成的炉帮易遭破损的原因主要为：1、电解槽预热启动影响电解槽预热启动期，升、降温曲线梯度时间控制得不好，分子比低或技术条件组合失误，导致电解槽初期没有形成良好的坚固的炉帮，因为早期坚实基础炉帮的建立对后期正常生产、炉帮的维护起到重要的保障作用。
2、生产技术条件对侧部炉帮的影响对炉帮损毁的因素很多，在生产中主要反映为电解质温度、溶液流速。
铝电解槽槽壳变形的原因分析与校正
铝电解槽槽壳变形的原因分析与校正白卫国1，高宝堂2，潘卫平1，曹永峰1（１．中国铝业郑州有色金属研究院有限公司，河南 郑州 ４５００４１；２．包头铝业有限公司，内蒙古 包头 ０１４０００）摘 要：铝电解槽在长期运行过程中出现槽壳长侧板鼓肚、摇篮架开焊断裂以及电解槽出铝和烟道两端上翘等变形现象，严重破坏电解槽炉膛内型，给电解槽指标带来不利影响，并且这种状况在电解槽运行中很难修复，一直持续到停槽大修。
本文全面分析了电解槽在每个运行阶段的变形原因，以及应采取的预防措施，保障电解槽规整稳定的炉膛内型，获得良好的运行指标。
同时在槽大修方面给出了槽壳校正评判标准及槽壳校正方法，可以为电解槽槽壳校正提供借鉴和参考。
关键词：铝电解槽；槽壳变形；原因分析；槽壳校正中图分类号：ＴＦ３５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０１－０００１－４Cause analysis and correction of aluminum electrolytic cell shell deformationBAI Wei-guo1,GAO Bao-tang2,PAN Wei-ping1,CAO Yong-feng1（１．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｌｔｄ ｏｆ Ｃｈａｌｃｏ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４１，Ｃｈｉｎａ；２．ｂａｏｔｏｕ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏ．， ＬＴＤ．， Ｂａｏｔｏｕ ０１４０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ， ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｕｌｇｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｓｉｄｅ ｐｌａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｓｈｅｌｌ， ｃｒａｃｋｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｄｌｅ ｆｒａｍｅ ａｎｄ ｗａｒｐｉｎｇ ｏｆ ｂｏｔｈ ｅｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｎｄ ｆｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｈｅａｒｔｈ ａｎｄ ｂｒｏｕｇｈｔ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｉｎｄｅｘ， ａｎｄ ｔｈｉｓ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｒｅｐａｉｒ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｌｌ， ａｎｄ ｌａｓｔｅｄ ｕｎｔｉｌ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｗａｓ ｓｈｕｔ ｄｏｗｎ ｆｏｒ ｏｖｅｒｈａｕｌ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ ｉｎ ｅａｃｈ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｒ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎ ｇｏｏｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｉｎ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔ ｏｆ ｏｖｅｒｈａｕｌ ｏｆ ｃｅｌｌ， ｔｈｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｏｆ ｃｅｌｌ ｓｈｅｌｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｅｌｌ ｓｈｅｌｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｃｅｌｌ ｓｈｅｌｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｃｅｌｌ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ； ｓｈｅｌｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ； ｒｅａｓｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｃｅｌｌ ｓｈｅｌｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ铝电解槽在连续生产一定时间后可能出现槽壳向外鼓出变形，摇篮架开焊断裂以及电解槽出铝和烟道两端上翘等变形现象，严重破坏电解槽炉膛内型，给电解槽指标带来不利影响，并且这种状况在电解槽运行中很难修复，一直持续到停槽大修。
电解槽槽壳发红的分析及对策
电解槽槽壳发红的分析及对策首先，分析槽壳发红的原因。
槽壳发红主要与以下几个因素有关：1.电解槽运行温度过高：在电解槽运行过程中，由于电流的通过，会产生大量的热量。
如果电解槽散热不良，温度过高会导致槽壳材料发生氧化反应，出现发红现象。
2.高电流密度：电解槽中的电流密度过高也会导致槽壳发红。
当电流密度大于槽壳材料能够承受的范围时，会造成材料表面温度升高，从而引发氧化反应。
3.槽壳材料选用不当：电解槽槽壳材料的耐高温、耐腐蚀性能不足，无法适应电解槽的工作环境，容易导致槽壳发红。
接下来，根据上述原因提出对策：1.优化槽壳材料选择：应选择耐高温、耐腐蚀性能良好的材料作为槽壳。
常用的材料包括不锈钢、镍基合金等。
对于特殊工况，可以根据需要进行特殊涂层处理，提高槽壳的耐高温性能。
2.改善槽壳散热条件：对于槽壳散热不良的情况，可以在槽壳表面增加散热装置，如散热片、散热管等，提高槽壳的散热效果。
同时，合理设计电解槽的通风和冷却系统，保持槽内的温度在可控制的范围。
3.控制电解槽运行温度和电流密度：合理控制电解槽的运行温度和电流密度，确保在槽壳材料能够承受的范围内。
可以通过增加电解槽的规格、调整电流分布等措施来降低局部电流密度。
4.定期维护和检查：定期对电解槽进行维护和检查，及时发现和处理槽壳发红问题。
可以通过更换损坏的槽壳部件，进行涂层修补等方式来解决问题。
最后，需要指出的是，针对不同电解槽的具体情况，对策也会有所区别，需要根据实际情况进行具体分析。
通过上述措施，可以有效减少电解槽槽壳发红问题的发生，提高电解槽的稳定运行性能。
200kA预焙铝电解槽侧部炉帮过空发红现象的分析及对策
膛内电解质结壳的熔化 ，铝液镜面增大 ，铝的熔解损 失就增加 ；电解温度 的升高 ，使铝的熔解损失速度加 快 ，单位时间内铝熔解损失增加 ，这两方面的作用使 得 电流效 率 降低 。
槽 电 压增 大 ，槽 膛 内产 生 的热 量增 加 。达 到新 的 热 平衡 时 ，电解 质分 子 比增 大 ，电解 质熔 体 的初 晶温 度 升 高 ，电解 温 度 也 随之 升 高 。 同时 电解 质 结 壳 的熔
四
３３ 铝 电解槽 电压 和 电流 变化 对炉 帮 的影 响 ．
铝 电解槽 内 的热量 在 侧 部 通过 炉 帮 结壳 、侧部 炭
块 、侧部耐火砖及槽壳等结构传递到周围环境 。当电
解槽 的 电压 或 电流 增 大 时 ，电 解 槽 内 的 总 热 量 会 增
加 ，增加的热量首先使电解槽 内的电解质和铝液熔体 的温度升高 ， 熔体温度的升高会引起炉帮结壳表面部 分 的温 度 升高 ，当超 过 电解 质 的初 晶点 时 ，结 壳 就 熔
化 ，又增大 了阴极铝 液的镜面 ，使 铝 的熔解 损失增
加 ，电流效 率 降低 。结壳 的熔化 ，还 减小 了热 量 向外
形成坚固而又稳定的侧部炉帮。但在启动后期 ，对分
子 比的控 制 并不 很 理想 ，速 度调 整 过 快 ，槽 温 变化 过
传输 的热阻 ，使 电解槽整个结构 的温度都有所升高 。
如果 槽 电压 升 高 幅度 较 大 ，持续 时 间又 比较 长 ，就有
３２２ 技术参数控制不合理 ． ．
２０ Ａ电解槽基本理 ０ｋ
的磁场设计 ，使得铝液流速降低 ，保持低铝水平生产
成 为 可 能 ，虽 然 低 铝 水 平 电 解 槽 生 产 很 稳 定 ，无 波
电解槽破损分析
电解槽破损形式及原因一、电解槽破损形式电解槽破损主要是由阴极内衬破损和侧部炭块破损组成，其破损形式有阴极炭块隆起断裂、阴极冲蚀坑和侧部氧化脱落。
1、阴极炭块隆起断裂阴极炭块在生产一段时间后，上抬隆起，整个阴极面呈中间高，四周低的情况，致使阴极钢棒弯曲变形，槽沿钢板向外伸展。
炉底隆起长时间会出现阴极炭块断裂，铝液顺裂缝渗入底部，熔化阴极钢棒，造成漏炉。
图5-19给岀了炉底隆起造成阴极断裂的示意图。
根据阴极钢棒的组装形式不同，炉底隆起程度不同，特别是通方钢组装（见图5-20），钢棒承担应力较大，炉底隆起后阴极钢棒顺势弯曲，造成阴极炭块和钢棒脱离，甚至阴极炭块内部层脱。
随着近年来的发展，阴极组装钢棒都改成了短钢棒组装，对阴极寿命会起到一定的作用。
炉底隆起断裂的原因主要是热膨胀和钠对碳阴极的渗透引起的体积膨胀，这种膨胀力远大于从室温至I000℃的膨胀力，钠直接在阴极内衬下产生反应的结晶张力将导致槽壳的变形及阴极炭块上移。
2、阴极冲蚀坑这是预焙槽上的一种特殊破损形式。
由于磁场推动铝液冲涮的作用，在槽底形成冲蚀坑穴，冲蚀坑穴大部分出现进电端，这是因为立柱母线和槽底母线磁场作用铝液流速增加，消磨阴极造成。
冲蚀坑表面磨得很光滑，覆盖有一层白色氧化铝固体。
当坑穴逐渐向下穿透炭块时，铝液熔化阴极钢棒，从而造成漏炉。
有两种形式的坑穴，一种是面积较大的，存在形式基本对应每个立柱母线都会有此现象，坑穴深度约为10cm以上。
随着坑穴深度的增加，铝液冲刷阴极炭块逐渐变薄，一旦突破阴极炭块，阴极钢棒熔化。
另一种是局部小冲蚀坑，或者称为冲蚀洞，呈不规则的圆形，是阴极炭块质量问题形成的铝液通道，这种冲蚀洞破坏性比较大，会造成多组阴极钢棒熔化，引发漏炉事故。
3、侧部破损侧部在以前是采用纯炭块砌筑的。
现在是碳氮化硅块或者碳-氮化硅组合块砌筑。
电解槽运行过程中，侧部因受空气氧化、化学腐蚀、边部开口捞渣作业的破坏，致使侧部物质氧化消耗或物理破坏脱落落入槽内，图5-23为侧部破损前后对比。
铝电解槽的破损及维修分析
铝电解槽的破损及维修分析摘要：铝电解槽是电解铝生产的重要设备。
其运行状态良好程度，寿命长短，直接关系到电解铝生产的质量和产量，同时也对电解铝生产的成本有很大影响。
铝电解槽经多年使用，运行周期较长，电解槽槽壳变形、破损严重，需进行大修。
铝电解槽破损会影响到实际的应用效果，本文主要分析铝电解槽的破损以及维修的方法。
关键词：铝电解槽；破损；维修.电解槽破损鉴定在停电过程中，需要对电解槽的破损进行鉴定。
电解槽的破损主要是由于槽侧部的炭块过度损耗或人为因素造成破坏未及时处理造成的。
其主要的破损形式有以下两种：一是侧部伸腿的过度损耗导致电解质与铝液从阴极钢棒处渗漏。
二是侧部炉帮发红导致侧部击穿渗漏电解质。
引起这种现象的原因主要有空气对侧部炭块的氧化和炉帮的形成不良，使高温和强腐蚀的电解质溶液直接对侧部炭块的冲刷和侵蚀。
.小修。
一是阴极炭块在电、热、磁等共同作用下会时常出现碳内衬中的热膨胀、钠膨胀，阴极断裂、冲蚀、剥层，以及碳内衬下部各渗透物渐渐填充的现象等，这些都造成了阴极炭块的隆起。
如果隆起在50mm以下，凹坑在80mm以下无断裂时可定位小修。
二是侧部内衬两小面仍可见炭块的轮廓，大面伸腿以上受到不同程度破损和侵蚀，但如若侧部炭块破损不至于见到钢板则不需更换。
经过干刨伸腿的局部都有横向裂纹，但整体形状规整。
按照我公司多台小修槽启动后发现钢棒发红、漏铝比值是2.46%。
三是对槽内没脱落的阴流块要严格检查，因为它和电解槽的使用寿命有直接的联系。
中修。
更换1～14块破损严重的阴极炭块，若一块阴极炭块破损50%以上低于其他阴极炭块表面120mm以上的话，则给予更换。
大修。
阴极炭块拱起90mm以上、炉底钢板温度异常、表面破损严重裂纹较多。
铝电解槽破损分析铝电解槽发生破损的原因主要有三种，分别是：钠渗透。
铝电解槽内钠的含量应该处于平衡的状态，实际情况下钠含量偏低，钠向阴极扩散、渗透，最终形成了炭钠化合物，引起了炭阴极破损的问题，铝电解槽内的反应温度在400—1000℃中炭阴极发生破损的情况最为严重，之后温度升高破损情况减弱.电解质的渗透。