电解槽寿命管理
制氢电解槽寿命
制氢电解槽寿命
制氢电解槽是一种用于将水分解成氢气和氧气的装置，它是制备氢气的重要设备。
然而，电解槽的寿命也是制约其使用的一个重要因素。
电解槽寿命受多种因素影响，如材料、工艺、操作等。
首先，材料的选择非常关键，电解槽内部需要承受高温、高压、强腐蚀等恶劣环境，因此需要选用耐腐蚀、高温、高强度的材料。
其次，工艺的优化也能够延长电解槽寿命，比如合理的结构设计、精细的加工和装配等。
最后，操作的规范也是关键，电解槽需要定期清洗、维护和检修，同时需要保持合适的操作温度和电流密度等参数。
为了延长电解槽寿命，需要在以上三个方面进行优化。
在材料方面，可以选择不同的材料进行比较，选用最合适的材料；在工艺方面，可以优化加工和装配流程，增强电解槽的稳定性；在操作方面，可以制定合理的操作规程，确保电解槽的正常运行。
总之，制氢电解槽的寿命影响着制氢设备的使用效率和经济性，因此需要高度重视。
通过多方面的优化，可以延长电解槽的使用寿命，提高生产效率和经济效益。
- 1 -。
如何延长铝电解槽槽寿命
筑炉 材料 质 量是 很客 观 的 因
，
它 直接 关 系着 电解 槽 的生 产 素 ．使 用前 要进 行 严格 检查 ．杜
效率 和 成本 ．我 国国 内的槽 寿命 绝使 用 劣质 品 例 如 ：湖北 某公
平 均仅 １ ０ 天 左右 ．远 远低 于 美 ０ ７
筑炉 丁艺 的选 取 大体 相仿 ．
寿命 。
高的 ．而且 异 常槽 Ａ Ｉ 在热槽 、 Ｃ
压槽 、滚 铝 ， 含炭 槽 中 大 量 生
子 比炉 帮 。
焙烧启动制度
电压 的管理 ：启动 后根 据铝 水平 和槽温 情 况 ．有计 划有 步骤
新 建 或 大 修 电 解 槽 都 必 须 经过 焙烧 启 动 焙 烧 的 主要 Ｆ 的 、 ｊ
总 之 ．启动 前期 的管理 必须 要 围绕 建立 好 的炉 帮来 展开 ，保
） 块 表 面温 度 高 于９ ０ Ｃ 减 轻Ｎａ 项Ｔ 作内容 ：１ 检查现 场槽盖板 ５ 可 ｏ
的破坏 作用 。启 动 温度 过低 ，会 及母 线绝 缘情 况 ，监 督 出铝 口保 证正 常 的打 壳下 料 ．防 止 出现 氧
周后 降 到４０ ．６Ｖ．随后 根 据 分
子 比和槽温及 Ａ 系数适 当提高部 Ｅ 分 电压 ．始 终保 持 电解 槽 的热稳
定性。
化．预热槽体使其接近电解温良
如果焙 烧启 动制 度 不合 理 ，会严
电解 槽 日常维 护措 施
电解 槽 日常 维 护 措 施 包 括 ５
重 影响 槽 寿命 。启 动时 ．槽 底 碳
成．会加重对内衬的侵蚀 。
适 当的分 子 比控制 。分子 比 地 对 电压进 行 调整 ．前 期要 快 ，
浅谈延长电解槽使用寿命的方法
【 关键词】 电解槽 ； 槽 寿命 ； 漏槽 ； 分析 ； 改进
大修 电解槽 时， 旧的电解槽槽 壳往往变形较大， 以往大修 电解槽时 对旧槽 壳的槽沿板焊接后。 因为旧槽壳存在不 同程度 的变形。 槽沿板 总 电解槽是 电解铝生产 的关键设 备， 其使用 寿命 的长短是制约电解 是不能完全遮盖住侧部炭块， 只好重新补焊 。为 了增加槽沿板 的焊接 铝生产企业经济效益提高的关键性 因素之一 。 电解槽寿命 已成为制约 强度， 更好 地保护侧部炭块 根 据大修 电解槽槽 壳变形量 的大小， 对 所 我 国铝 电解工业发展的障碍 。本文结 合生 产实际， 对影 响 ４ ０ ０ ｋ Ａ预焙 焊接槽沿板现场精确测量。 切割出合体的槽沿板， 再将每 片槽沿板 由原 阳极 电解槽使用寿命的主要 因素进行 了探讨， 采取了有效的改进措施， 来的点焊改为满焊的焊接方式， 确保了电解槽槽沿板 的焊接质量 。 获得 了显著效果提 高了电解槽 大修 质量 ’ 延长 了电 解 槽使用寿命 。 ３ ． ２ ＿ ３ 电解槽上部结构 实行二次就位 因电解槽大修时需将 电解槽上部结构 吊离槽壳进行修理 ， 由于电 １ 中铝兰州分公司电解 一厂 电解槽寿命的实际情况 解槽上部结构大修因使用周期 的不 同， 大修的方式不一 样， 所需修理的 中铝兰州分公 司电解～厂共有 ２ ８ ８台 ４ ０ ０ ｋ Ａ预焙 电解槽， 分别于 周期也不 同 因而， 不能够保证 电解槽 上部结构进行就位时还是原来 ２ ０ ０ ７ 年５ 月开始陆续投产 。截止至 ２ ０ １ ３ 年 ５月，共计停槽 大修 １ ２ ９ 吊出的位置 有的大修 时出现过 电解槽槽壳和上部结构 在安装就位时 台次 ， 小修 ７台次 。造成 中铝兰州分公 司电解一厂电解槽停槽大小修 因各种原 因无法顺利 连接 ， 造成 阴极 内衬内部损伤的情况。针对这一 的主要 原因是早期破损 的电解槽数量较多。 如果降低或提前 预防解决 情况相应采取 了改进方法。 电解槽上部结构实行二次就位， 从而避免 了 早期破损槽 ， 便会大大增加 电解槽的使用寿命 。 由此原 因造成 电解槽的破损 ３ ． ３ 采用新型 内衬材料 ２ 影 响电解槽寿命的因素及漏槽种类 随着 电解槽容量的增大． 其相对单位散热面积减小， 要求 电解槽侧 ２ ． １ 影响铝电解槽 阴极使用寿命的因素 部有更好 的散热特性 。 新型材料砖 的强度高航 氧化 、 耐腐蚀 ， 而且导热 影响铝电解槽 阴极使用寿命的因素很多， 主要有 以下七类 ： 性好 ， 易于形成侧部炉帮的保护层 。因而， 采用新型材料砖是 目 前较理 材料质量 ： 炭块 、 底糊 、 耐火砖和隔热板的质量 。 想 的选择 。 中铝 兰卅 １ 分 公 司电解一 厂在 将 电解 槽 由 ３ ５ ０ ｋ Ａ扩 容到 结构设备 ： 槽壳设计 、 内衬层次 、 热设 计、 母线配置设计 、 炭块组装 ４ ０ ０ ｋ Ａ的改造 时。 除 了增大 阳极尺寸 以外， 重要的措施之一就是 电解槽 设计。 侧部采用 了新型材料砖 筑炉技术 ： 砌 筑、 捣 固、 组装状况。 ３ ． ４ 加强 电解槽生产运行管理 焙烧 、 启动技术 ： 焙烧方式 、 升温曲线、 启 动方式 、 前期管理 。 电解槽启 动后 ， 电解槽 的先 天条件就 已经确定 。要想继续提高 电 生产技术条件控制 ： 温度 、 极距 、 电压 、 电解质成份 、 加工操作 、 出 解槽 寿命 ， 对电解 槽的生产运行管理便显得尤其重要 。如果后期管理 铝、 阳极工作状态 恰当， 会对 电解槽在大修 、 启动等阶段 产生的缺 陷起到弥补作用。 相反 ， 系列电力 制度 ： 电流强度大小和电流平稳程度 。 如果管理不 当就可能导致电解 槽的早期漏槽 所以中铝兰州分公 司电 维护 、 检测 的标准和手段 解 一厂从 电解槽 如何 形成和保持规整 炉膛、 稳定工 艺技术条件 ， 避免 ２ ． ２ 电解 槽漏槽种类 产生较大 的热 冲击 、 保持好 电解槽 物料平衡 和能 量平衡 ． 提 高 电解槽 电解槽铝液向阴极 内衬深层或槽外渗铝。 主要有 以下 五种类型 ： 自适应能力． 加强对漏炉槽 的分析和维护等方面加强 了对 电解槽后期
延长预焙铝电解槽寿命的技术方案和对策
年停措 的槽 毒帝 情蕊 鹰班攫 蓐 因 谱 鞯 了 长 延 铝电 Ｉ Ｉ 糖寿审 的黩 拳 方案 ． 杀枉 由 了避一 妒延
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箍 电解 槽 ；槽 寿命 ：电 旰ｌ庶 搬 ｝ 拳方 案 糟 撞
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Ｓｅｖｃ ｉ ｓ ｒ ｕ ｉｎ Ｃｏ ｄｉｏ ｆ ｄｅ Ｒ ｄ ｃ ｉｎ Ｐ ｔ ｒ ｉｅ Ｌ ｆ Ｄｉｔｉ ｔｏ ｎ ｔ ｎ ｏ Ｉ ｌ ｅ ｕ ｔｏ ｏ ｓ ｍ ｅ ｂ ｉ Ｑｉｇ ａ ｒｎ ｈ Ｓｉ ｅ ２ ０ ｎ ｈ ｉＢ ａ ｃ ｎ ００ ｃ
枷 ｌ ０ ０ ａ ｌ 。∞ ∞口 ： 】∞ 一５ ２ Ｉ 『 ｌ ｍ ： ∞。
良好 ．无发现礁损现象 如Ｏ ０—２ ３ 年停 能 略形成 坚固的 炉帮 ，更为 主要的 是其 （３ ￣ 措几平均 为铝 液焙烧槽 ．停槽槽龄较低 。 鞍 高的槽 温减 少钠对 阴投嶷块 的侵 蚀渗 ２０ ０ ５年三系列采 用了混 合料焙烧方法 ，是 透 从而减 少朋 授炭块 因钠的 吸收局 部 将煅后 焦、石墨粉按 一定比侧混合作为焙 膨 ｌ而产 生内应 力 ，这 为 电解榷 使嗣寿 ｊ 长
厦 ，有 毹炉 浒ｉ ｔ ｝
寰块底鄯
扎固 幅
抗取丁丈量电肌 获直层和譬涯层・嘲收费块向上ｌ起一 Ｉ 律戒炉毫
垂起并 蛙成 胡撮 嵌辣裂 开 。抟喇椒 有烈 向硪 簟向 Ｉ曩 ｌ 撮扎 圈■ 蒋 伸穗 Ｉ嚣 Ｉ
耐火砖、保薯韩 橹蠹镕＃
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命的 延长起 了关键性 作用 ２３ ２ ．３ 艺技术条件的优化保持
400 kA电解槽延长槽寿命的研究与应用
７ ３
从 而 控 制影 响 三 度 的 主要 响 。 由于 氧化 铝 浓 度 和分 子 比是动 态 变化 的 ， 因此 ， 化铝过剩量的实时调控 ，
为保证 电解槽 运行的稳定性 ， 人 工设定 的电压是理 参数 ： 氧化 铝 浓度 、 分之比、 热收入 ， 从 而达 到 电解 槽 论 参 考值 ， 工作 电 压应 根 据 过 热 度 的 变 化 进 行 实 时 的平 衡控 制 ， 有效 延长 电解 槽 寿命 。
摘 要 ４ ０ ０ ｋ Ａ电解槽平均 电解槽 寿命 达不到设计值 ， 早期破损率 高。大型预焙槽 的造价 高 ， 延长槽寿命 意义重大。通过对砌筑 完毕
后 的电解槽 在启 动初期及后续的生产过程管理 中采取相应 的措施 ， 达 到延长槽 寿命 的 目 标。
关键词 ４ ｏ ｏ ｋ Ａ电解槽 槽寿命 焙烧启 动 过程 管理
１ ． １ ． １ 传 统 的装 炉 、 焙 烧 方法
１ 推行 “ 电解槽焙烧启 动” 新 工艺
程 中 阴极和 捣 固糊表 面 的氧化 问题 。 以 Ⅲ槽 为例 ， 燃 气 焙烧 过 程 中 ， 槽 温 得 以有 效控
４ ０ ０ ｋ Ａ电解 槽 最 先 采 用 焦 粒 焙 烧 启 动 ， 主 要 工 序为“ 铺 焦粒 、 挂 阳极 、 装炉 、 通 电焙 烧 、 启动 、 灌 铝” 。 装 炉 主 要 材 料 用 破 碎 电解 质 块 、 氟化 钙 、 碳 酸 钠、 氧化 铝 、 冰 晶石 。焙烧 时 间为 ９ ６ ｈ 。
２ ０ １ ５ 焦
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ６ ２ ０ ６ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ６ ５ — １ １ ３ ６ ／ ｔ ｇ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ ２ ７
延长160kA铝电解槽槽寿命的措施
体 内衬 的不 良影 响 ，对延长 电解槽寿命奠定 了基础 。
该 厂 ２０ ０ ０年 首次 焦 粒 焙烧 槽 ４ ７ 、４９ ０ ＃ ６＃槽 龄 至今 已 达 １６ ３ ７天 ，槽 况 良好 ，未 发 现 破 损 现 象 。 ２０ ０ ２～
（ 均有 漏 停 槽 出现 ） ，而 ２０ ０ ４年 以后 停 槽 槽 龄 明显 提 高 ，且 无漏 停槽 的发 生 。近 几 年 的停 槽槽 龄 对 比情况
见图 １
个月 。该厂严格要求新开槽分子 比第一个月不得低于 ２ ，第 二 个月 不 得低 于 ２６ ． ８ ．，第 三个 月不 得 低 于 ２ ； ． ４
对氧 化铝 的添加 明确 规定 ：新 开 槽 第一 个 月 添加 新 鲜 过 的铝产 量 。可 以通 过提 高 电解 质 的 电导 率 、降低 阳
槽 电压ｆ ） Ｖ。
２３ 降低电解槽的热损失 ．
当 电流 恒定 时 ，如果 降 低 体 系 电压 （ 即减 少 电 亦 解 槽 的 能量 收入 ） ，则 为保 持 既 定温 度 下 的能 量 平衡 ，
科学 、合理和切实可行的措施 ，及时用之于生产实践
（ ２ ｌ １
２０ ２ ０
２ ０ ０３
２０ ０４
２ ｏ ０５
２０ ０６
２Ｏ ０７
中 ，得 到 了有 效 验证 和不 断 完 善 ，使 得 该 厂 的平 均停
槽 槽龄 由 ２０ ０ ３年 的 ｌ０ ２ ０天 ，上 升 到 ２０ ０６年 １０ ７２
该厂 对 焙烧 启 动 槽 的物 料进 行 严 格 的定 置定 量 添 加 和管 理 ，不 得 少加 、漏 加 和迟 加 。焙烧 期 间勤测 勤
延长铝电解槽寿命的几条途径
区域治理前沿理论与策略延长铝电解槽寿命的几条途径童永寿 高睿 陶小亮青海益和检修安装有限公司，青海 大通 810100摘要：从焙烧启动、后期生产管理及破损槽修补维护等方面进行浅显分析，以延长其电解槽使用寿命。
关键词：铝电解槽；槽寿命；焙烧启动；修补铝电解槽是铝电解生产的主要设备，电解槽寿命的长短直接影响生产成本和企业的经济效益，影响槽寿命长短的因素及各自所占的比例为设计占20%，材质占10%，筑炉占20%，焙烧启动占25%，生产管理占25%，提及到槽寿命，就会不可避免的谈到破损槽，然而对于破损槽，只要修补和维护方法得当，也可适当地延长电解槽使用寿命，。
本文着重从焙烧启动、生产管理、及破损槽修补维护方面对延长铝电解槽寿命进行探讨。
一、焙烧启动新建或大修电解槽进入正常生产前都必须经过焙烧启动这一重要过程，铝电解槽焙烧的目的在于通过一定时间的缓慢加热，使电解槽内衬的水分烘干，阴极内衬中的扎糊进行烧结，阴极和阳极温度达到或接近正常温度。
焙烧方法有三种，分别是铝液焙烧法、焦粒焙烧法和燃料焙烧法。
综合比较上述三种方法，权衡利弊，采用焦粒预热法有利于延长槽寿命，原因是：（1）阴极从常温下逐渐升温预热，有效地避免了铝液预热法中灌入高温铝液的瞬间对槽内衬强烈的热冲击，内衬中的糊料因收缩而产生裂纹，造成早起破损和漏炉的隐患：（2）焦粒层保护阴极表面不受氧化：（3）使用分流器可以更合理的控制焙烧速度，且焙烧过程中阴极表面若有裂纹或其他缺陷，则用高分子比的电解质填充其裂缝及缺陷，可以有效预防电解槽早起破损，从而有利于延长槽寿命。
当然焦粒焙烧法对于槽寿命也有其缺点：（1）阴极表面温度不均匀，产生局部过热，（2）槽四周扎糊预热不良。
当然这两个缺点我们可以采用适当的方法避免：（1）采用各种分流手段，使阳极电流分布均匀，避免局部过热，（2）装炉时砌筑电解质块，保护四周扎糊，逐渐焙烧焦化，避免热震。
启动方法有干法启动和湿法启动之分，湿法启动又可分为效应启动和无效应启动两种，比较以上两种方法，采用无效应启动有利于延长槽寿命，原因是：（1）湿法无效应启动避免了干法启动过程中部分阴阳极脱离产生的高温电弧损伤阴极，（2）无效应启动固体固体融化慢，槽四周扎糊可以缓慢焙烧焦化，避免高温电解质直接接触焙烧好的边部扎糊产生热震而影响槽寿命。
谈如何延长铝电解槽使用寿命
谈如何延长铝电解槽使用寿命摘要：本文从设计和生产工艺方面对造成电解槽破损的原因进行了分析，并在总结几年来提高槽寿命的措施和经验基础上，提出延长槽寿命的几点想法。
关键词：铝电解槽使用寿命延长据报道，国外200KA以上大型预焙铝电解槽的平均寿命在5年（1800天）以上，法国彼施涅公司的180KA电解槽寿命达6～8年(2190 ～2920天)，远远高于我国电解槽1500天的设计指标。
本文结合多年的生产实际对电解槽寿命问题进行探讨。
一、电解槽破损原因分析1.侧部破损电解槽侧部破损主要是由于侧部不易形成保护侧部炭块的炉帮，使熔融的电解质随着电解的进行渐渐地渗透于炭块中，而电解质中的钠离子又很容易与碳发生反应生产碳一钠中间化合物，引起侧部炭块疏松、分层，这就更加剧了侧部炭块被氧化和侵蚀的速度。
据资料报道，这种侵蚀速度使炭块每天约腐蚀掉1mm，使得侧部炭块容易受到侵蚀磨损，引起槽壳局部过热，严重时槽壳会被烧红，甚至发生漏槽事故，导致停槽，缩短电解槽寿命。
影响电解槽侧部炉帮不易形成的原因主要是：(l)电解槽槽壳及槽壳与地面酌空间设计不尽合理。
有关研究表明，电解槽侧部散热能力在槽壳温度基本恒定的情况下，决定于周围环境温度和空气流动情况。
虽然电解槽设计采用侧部散热型，即侧部只有一层碳化硅砖的结构，目的是保证在电解槽四周形成自然炉帮。
然而，我国绝大多数200KA、300KA电解槽槽壳仍采用了传统带二翼板的结构，并且槽壳与地面的距离较短，不利于散热通风，严重影响侧部炉帮的形成。
这样不仅缩短了电解槽的寿命，而且还增加了不必要的大修费用。
(2)使用的氧化铝原料质量不均匀及打料系统缺陷，造成效应受控率低。
各厂使用的氧化铝产地和体积密度均不同，导致电解槽实际接受的氧化铝料量不均匀，造成电解槽炉底沉淀多，或是电解槽打料系统故障等原因，阳极效应受控率较低，效应系数高，导致槽温在短时间内骤然上升30℃～40℃，实践表明，槽温升高越多，恢复到正常生产温度所需时间越长。
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1099 1281 1366 1543 1565 1621 1671 1714 2562 2611 2672 3164
17
3317
3136.42
180.5801
0.054441
0.070292
51
国内现有提高预焙铝电解槽寿命的 技术和措施
国内现有提高预焙铝电解槽寿命 的措施是对症下药，也就是根据对现 有槽情况的分析结果，有针对性的采 取措施。目前主要有以下一些：
52
⑴ 改变阴极不合理结构：如增加伸 缩缝，改变侧部“圈樑”结构；加工 面宽度应根据有关情况通过试验而定， 不能照搬外国的数据。
27
② 由于电解质渗透和长期使用，耐火和 保温材料性能改变，槽无法在正常条件下 运行。 槽侧块由于磨蚀和氧化等原因而逐步 损坏，造成测部漏炉。 材料质量和操作条件、设计是其决定因 素。
28
消灭非正常破损、降低早期破损 率、延长正常破损期是提高槽寿 命的关键。
29
五、影响槽寿命的因素
设计—磁、流动、热和应力场的合理化 施工质量和材料
4
槽寿命与吨铝大修费关系 1500
元/吨铝
1000 500 0 0 2 4 6 8 10 槽寿命(年) 系列1 系列2
5
因电流效率降低而增加的费用
吨铝增加费用(元/吨 铝)
300 200 100 0 0 1 2 3 4 5 电流效率降低(%)
6
槽电压上升与费用增加的关系 250
吨铝费用增加(元/吨铝)
39
L L(2)= +9.700E-2[ 温 度 波 动 ]+5.650E-2[ 阳 极 效 应 次 数 ]+2.259[ 分 子 ( 比]+0.541[启动次数]-7.923
L(1)= +0.619[温度波动]-0.213[阳极效应次数]+12.956[分子比]+0.562[启 动次数]-33.597
系列1 系列2
35
3 参数Weibull分布 F(t) = 1 – e F(t)—破损槽比例与时间t的关系 α —Weibull尺度参数 β —Weibull形状参数 θ —Weibull位置参数
-((t- θ )/α )β
t
平均寿命计算： μ = θ +[ α τ ( 1 + 1/β )] τ —Gamma函数
1250.057
1243.73 789.7771 1327.841 1417.967 1939.104 1913.311 1783.898 1263.239 2690.49 2458.15 2864.388 3034.51
170.0571
144.7296 491.2229 38.15869 125.0331 374.104 292.3113 112.8979 450.7614 128.4902 152.8501 192.3884 129.4897
200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 槽电压上升(mV)
7
大修应考虑：
－ 直接费用 刨炉；废槽衬的堆放；槽壳摇篮架的修理、 更换费用；槽衬砌筑费用；槽安装、楼板和母线 的修理和更换。
－ 新阴极的电解质消耗
－ 焙烧和启动费用 － 停槽期的产能损失 － 可控期费用，它与筑炉费用成正比（研发，非 生产劳力）
启动温度是否越高越好？
焙烧期和后期调整的时间是否越长越好？
槽温是否越低越好？
32
附表一、各类容量槽子推荐的材料表 项 目 ＜100kA 100-160kA 160-220kA \ 槽 容量 阴 极 无烟煤 /10% 10-30% 半 石 墨 30%半石墨质块 碳块 半石墨质块 质块 TiB2 复合/涂层
25
主要原因是：槽设计，特别是热场 设计和阴极结构不合理；捣固糊和 阴极碳块质量不合格；槽操作有问 题，波动太大。
26
⑶
正常破损
正常破损是指槽内衬使用接近材料 使用周期，无法继续使用。 ① 阴极碳块钠渗透达到一定程度， 阴极性能发生改变。阴极压降迅速增 加，超过允许值。 电解质渗透到阴极下面过多，与耐火 材料反应生成灰白层，造成阴极块上 拱产生裂缝而漏炉。
10
三、槽破损的主要情况
侧部破损
底部破损
11
侧壁破损原因及措施
破损 原因 措施
侧壁腐蚀 无炉帮，形成碳化物 改变侧壁材质，热设 计，降低炉温及热波 动 侧壁磨损 无炉帮，流速过大 磁场改进，降低炉温 及热波动
侧壁氧化 阴极棒窗口密封不好， 充分覆盖，良好密封 侧壁内衬顶部覆盖不 严
侧壁与槽 最初由于侧部内衬氧 充分密封，避免启动 壳脱离 化生成间隙，槽壳变 使电解质溢出，增加 12
8
停槽大修的依据
－ 突发事件的可能性和造成的损失
－ 从历史预测值、槽令和条件看可能继续工作 的时间 － 不良槽况继续运行造成产能的损失 － 高铁金属所造成的损失 － 高阴极压降增加能耗 － 保持病槽运行，增加人工费用
9
－ 阴极隆起，如继续运行，阴极条件改变
－ 大修部门工作负荷变化
综合进行经济比较后，一些槽尚未破 损也要停槽大修
13
14
阴极破损现象及原因
破损 槽底隆起 原因 措施 钠 膨 胀 ， 灰 白 改变碳块材料， 层产生压力 增加底部软性 保温材料 碳块质量，热 膨胀力，槽底 隆起 生糊收缩 提高碳块质量， 阴极结构设计， （同上） 提高糊质量， 减少糊缝宽度
阴极碳块裂缝
捣固糊裂缝
槽底冲蚀坑
槽底腐蚀 槽底分层
局部电流集中
关于铝电解槽寿命的若干问题
中国铝业郑州研究院 干益人 刘凤琴
1
一、槽寿命的计算方法
采用算术平均值： 一批槽子
每年大修槽
2
二、停槽种类 因破损漏炉而被迫停槽 因生产技术经济指标不好而停槽
--应进行技术经济比较
因大修安排而停槽
--国外采用大修车间修理
3
槽寿命的经济性评价
槽令并非越长越好，由其经济性决定
46
0.131692 0.383468 0.027935 0.081033 0.239044 0.180328 0.067563 0.262988 0.050152 0.058541 0.072002 0.040926
0.066196
0.056337 0.191212 0.014854 0.04867 0.145622 0.113784 0.043946 0.175462 0.050016 0.059498 0.074889 0.050405
21
⑴ 非正常破损 — 一般指开动后至 1 年之内的破损槽，其特点是漏炉部 位是侧块破损或捣固糊裂缝或损坏， 而槽底较完好。一般可采用中修的 方法继续使用。
22
造成非正常破损的原因主要有：
筑炉质量问题：如侧块未按要求与槽 壳连成整体，糊的质量及砸糊方法不 合格。
焙烧启动方法不合理：如焙烧温度不 均、启动温度过高等。
生成碳化铝， 磨损 阴极膨胀
减少裂缝
降低铝液流速， 控制沉淀 （同上）
15
16
17
18
米阴 宽极 的解 冲剖 蚀的 坑照 片 ， 米 长 和 厘
2 3-4
裂常 在 缝发 边 现缝 金 属或 和边 电缝 解与 质碳 深块 入界 内面 衬 的
(A) (B)
四、槽破损的分类
非正常破损— 一般在1年内， 早期破损— 2年内 正常破损
槽壳的使用次数
焙烧启动和后期管理 正常生产管理 各项的重要性，各厂可能用数值表示，但无一个通用 的定值可表示。
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六、几个关键点
一定要有侧部炉帮和合理的伸腿 阴极的热膨胀和吸钠膨胀缝
900C等温线要在炭块下、800C等温线要在 保温砖上
尽可能减少捣固糊的收缩缝
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七、几个讨论的问题
槽加工面是否约窄约好？ 筑炉材料是否约高级越好？
八、槽寿命能否预测？
在工厂已有数据的基础上，有二种方法： 三参数韦伯方程－－从已破损槽的情况，推算 出其它槽寿命的分布规律。 支持向量机计算法－－确定影响槽寿命的主要 参数，根据现有槽的有关参数，预测该槽的寿命。
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现有槽寿命分析与槽寿命预测
3500 3000 2500
寿命(天)
2000 1500 1000 500 0 0 50 100 150 破损量(%)
280-350kA
≥ 30% 半石墨质 / 石 墨化块 TiB2 复合/涂层 侧块 普通炭块 半石墨质炭块 半石墨质/化块 氮化硅结合碳化硅 复合块 侧砖 复合块 耐 火 耐 火 砖 / 优 耐火砖 / 优质干 普通/大块耐火砖（含 普 通 / 大 块 耐 火 砖 层 质干粉防渗 粉防渗料 SiO260-70%） （含 SiO2 60-70%） 料 防 渗 氧 化 铝 / 防 氧化铝 / 防渗料 氧化铝/蛭石砖 氧化铝/蛭石砖 层 渗料 /耐火颗粒 保 温 粘土保温砖、珍珠岩砖、硅藻土砖、硅酸钙板、石棉板、蛭石砖等，根据设 层 计选择和组合，达到等温线分布合理、散热量适中、经济性等目标 33
（有4个变量，构筑4维空间，图中只能显示三维空间）
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支持向量机回归图－拟和图
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支持向量机回归留一法预报
支持向量机回归留一法预报误报率18%。
50
数据表
No
1 2 3
原始数据
748 952 1022
预报数据
1283.192 1608.651 390.128