电压摆的预防和处理-幻灯片

1、 前言 一厂房一区近期电压摆较为频繁， 从而影响了电解生产过程中的各项技术 条件及经济指标，为能尽快处理电压摆 使电解槽正常运行、节能降耗、提高效 率，工区重点从以下几个方面对电解槽 电压摆的预防和处理做简单论述。 电压摆又称“针振”，是铝液在垂直方向上 受水平电流影响产生波动而引起槽电压波动 的现象。电解槽电压摆是预焙槽生产中一个 很突出的问题，它直接影响电解槽的效率和 槽况的稳定性。为了预防电压摆，一方面可 以从电解工艺技术条件的保持和提高换极质 量上入手，另一方面可以从控制阳极效应、 加强设备管理入手。这几个方面的工作做到 位，就能抑制电压摆的发生，大大提高电解 槽的稳定性。 电压摆产生

2、的原因本质上主要是水平 电流过多，由于水平电流而使铝液在垂直 方向上上下波动，槽电压随之表现出来的 针振形式。而炉膛因素的变化又是引发水 平电流的主要原因。其次是因为阳极自身 的原因带来的电压波动。在实际生产过程 中主要存在以下几方面的原因： 1、分子比调整时机不当或调整过快易产生电压 摆 新启动槽的分子比高，槽温较高。此时铝水平、 设定电压尚未调整到位就急于调整分子比，就会在铝 水平、设定电压调整时形成畸形炉膛，产生电压摆。 分子比调整过快，会使电解质过热度偏大而熔化炉帮， 侧部散热增大，炉底发凉结壳而形成水平电流。表现 形式往往为槽温下降过快而产生电压摆。另外炉底沉 淀过多，伸腿长的过大，

3、阴极压降升高致使水平电流 增加，使得电解槽进入了上结下化的怪圈，形成畸形 炉膛，并产生电压摆。 2、电解槽走向冷行程易产生电压摆 冷行程电解槽炉底情况恶化，沉淀增加， 伸腿长大，有时会伸到阳极正投影下，炉膛不 规整造成局部电流集中而产生水平电流，导致 电压摆。 3、电解槽铝水平与炉膛状况不匹配易产 生电压摆 在实际生产过程中，单靠出铝口一点的 测定值来判断槽实际铝水平误差较大。对小炉 膛和阴极隆起较严重的电解槽尤为严重。这种 误导往往会使我们在下达任务时总是偏大，很 容易出现阳极座到伸腿上的情形，产生电压摆 （出完铝或换极后表更加明显），另外系列调 整铝水平一定要慎之又慎，谨防调整失误破坏 炉

4、膛造成电压摆。 6424槽出铝口铝水平为24cm，但极下铝水平仅为18.5cm，阴 极隆起较为严重。出完铝后容易出现阳极座到伸腿上的情形，产 生电压摆。 4、电解质成分破坏严重易产生电压摆 因人为因素改变电解质成分而又不能及时 调整或调整不好会破坏规整的炉膛，产生电压 摆。为启动槽提供电解质的槽子和大量取过电 解质的槽子容易出现这类情形。 5、工作质量差引起电压摆 换极作业过程中阳极定位精度与捞块质量 差容易产生电压摆。如阳极定位不准或炉底有 沉淀块，致使电流分布不均匀，出现电压摆。 6402槽2004年4月27日换极后由于炉底沉淀处理不好，随在 附加程序过后产生电压摆。 6、阳极掉块、脱落和

5、长包易造出电压摆 7、长效应对电解槽炉膛的破坏，造成电压摆 自200KA电解槽投产以来，系列出现不同程度的 难熄效应。难熄效应时间短的十几分钟，长的超过30 分钟，这种效应一旦发生对炉膛尤其炉帮的破坏十分 严重。从跟踪10台电解槽结果看，长效应发生前电解 质水平平均值22.2cm，炉帮为16.3cm，伸腿为21.8 cm， 长效应发生后电解质水平平均值为37.6cm，炉帮为 8.3cm，伸腿为13.7cm，炉帮一旦被破坏，侧部碳块漏 电，产生水平电流导致电压摆。 8、设备问题导致电压摆。 因下料器漏料或净化打料不正常致使炉底局部沉 淀增多，电流分布不均匀，产生电压摆。系列电流不 稳定也容易造成

6、铝液波动产生电压摆。 6315槽2004年4月27日白班由于3#下料器漏料产生电压摆， 更换下料器后并人工处理炉膛，电压摆随之停止。 6109槽2004年4月26日三班由于2#打壳头堵料，人 工处理不得当造成电压摆。 9、冷极直接放入槽内易造成电压摆 环境温度过低（在严寒的冬季），换 极时，当温度较低的新极进入槽内后，很 快在阳极底掌会结壳电解质和包块，造成 铝液的波动而形成电压摆 6214槽2004年1月28日零点班换极后产生电压摆，主要原因是 新极太冷，当温度较低的新极进入槽内后，很快在阳极底掌形成较 厚的电解质层，接触炉底形成电压摆。后将新极吊起处理底掌重新 安装后电压摆消失。 10、打

7、壳头抱有电解质造成电压摆 这种情形主要出现在电解质过热度 差的电解槽中，由于电解槽本身的过热度 差，当打壳下料时，容易在打壳头周围凝 结电解质而引起电压波动，产生电压摆。 6220槽2004年1月15日三班出现严重的电压摆，其原因是 电解质过热度差，有两个打壳头包有电解质，打壳下料时出现 严重的电压波动，产生电压摆。 1、有计划、稳妥地调整电解质的分 子比 在电解质分子比的调整上要有计划性， 根据槽温、分子比、设定电压的实际情况 及变化情况调整分子比。氟化铝的添加要 有专人负责、检查和落实，确保添加的规 范性和准确性。 2、预防电解槽走向冷行程 通过获取的效应峰值电压、铝水平、电解质水平、 分

8、子比变化、氧化铝投入量等判断电解槽是否处于冷 行程。若有冷行程趋势，应立即从设定电压、出铝任 务、氟化铝添加量、保温料厚度、效应系数等方面进 行调整，遏制冷趋势，阻止电压摆的发生。但调整时 应注意可动的技术条件最多动两到三个即可，不可多 动，并且动的幅度不能过大。另外，对冷行程槽一定 要减少下料量，计算机浓度自动控制对冷行程槽会恶 化槽状态，必要时也可关闭浓度自动控制。 3、科学有据的下达出铝任务 下达出铝任务不应以出铝口一点侧定值来判断槽铝 水平，因为出铝端一点测量值随槽龄增大及炉膛的不同， 其测量值误差较大，容易对出铝任务的下达起误导作用， 使得一些小炉膛、炉底严重的槽子在一段时期内出现欠

9、 铝情形，产生电压摆。采用极下铝水平平均值作为下达 出铝任务的依据更为合理、稳妥。可以消除炉膛大小、 炉底隆起等因素的影响，得到一个较为合理的铝水平值， 保证在下达出铝任务时不会出现带亏的现象。 4、对电解质高的槽子要通过技术条件的调 整来降低电解质水平。要找到其升高的原因， 对症下药。切忌大取大进，有时候对化炉膛造 成的电解质水平上升，采取取电解质而降低其 电解质水平的做法绝不可取。这样会大大破坏 电解质成分，并且破坏电解槽的热量平衡和物 料平衡，对电解槽炉膛的形成有着极为不利的 影响。另外，为启动槽准备的电解质最多不要 超过2吨/槽。准备多少，抽取多少，并要按比 列及时对成分进行调整。 5

10、、提高换极质量 换极作业是对电解槽稳定性影响最大的作业 过程。也是电解车间生产管理的重点。其操作过 程要严格执行换极作业规程，保证阳极定位的精 度，确保16小时电流分布在1.5-2.5mv之间。勾块 作业要确保质量，尽量将掉入槽内的结块够捞干 净，并附带处理炉底沉淀。另外换极作业不能延 时太长，以防槽子热损失太大，趋于冷行程。 6306槽2004年4月30日换极后出现电压摆，后将新极吊出后 发现有一较大的结壳块未勾捞出来，处理后电压摆消失。 6、防止阳极掉块、脱落和长包 提高阳极质量并加强天车工的操作水平，杜 绝作业时打掉阳极事故的发生。 7、控制效应系数，缩短效应时间 控制好电解槽的阳极效应

11、系数，注意控制效 应时间在3-5分钟之间，熄灭效应提倡六步法， 严格按操作标准控制效应过程，尽量降低阳极效 应发生后对炉膛的破坏性。 8、抓好设备管理，尤其是下料器的管理 安排槽维护人员定期测量下料器的下料量，检查 电磁阀，打壳头，对下料异常的槽子要及时查找原因 并组织维修和更换。有计划的设定效应间隔时间，尽 量避免效应发生时刻的重复，减少由于系列电压的升 高而带来的电流波动的影响。 9、加强阳极的保温 天气较冷时，厂房进的新极不要放在通廊或风口 处，并可采取一些适当的保温措施。 10、对过热度差的电解槽，通过技术条件的调整 提高过热度，并及时处理打壳头。 1、冷静分析，科学判断，对症下药 电

12、解槽发生电压摆时，首先要测量全 槽电流分布，查看槽电阻曲线，初步判断 是阳极的原因还是炉膛的原应。科学的进 行分析和判断，而后对症下药，切忌盲目 乱动。 2、对于降分子比过快造成的电压摆，上口 炉帮化的过空，要加强侧部炉帮的监控，可以用 风管强制冷却，使之形成炉帮。要减少或停止氟 化铝的添加，并适当拉大下料间隔。随着分子比 的上升，过热度下降，侧部炉帮会逐渐增厚，抑 制水平电流，缓慢熔化炉底结壳，最后是炉膛逐 步规整。这种情形一定要同热槽区分开来，同样 熔化炉帮，电解质水平上升，但实质原因不同， 若当作热槽去处理，就会使槽状态更加恶化。 3、对冷行程造成的电压摆，通过抬 高设定电压并减少下料量

13、的办法来处理。 提高电压，提高极距，补充热量。并消化 多余的积料可以达到处理的目的。计算机 浓度自动控制对冷行程槽有恶化的趋势， 一定要控制好其下料量，必要时可关闭浓 度自动控制。也可采用增大出铝任务，减 少氟化铝添加的办法来处理冷行程槽。 4、对于伸腿过大，铝水平低的原因造成的 电压摆可采用提高铝水平的办法来处理，但一定 要注意在留铝的同时一定要提高设定电压，保证 槽子的热平衡。留铝可以在短时间内消除电压摆， 但一定要注意留铝带来的其它影响，留过铝的槽 子不要急于向下降电压，留铝的影响有其滞后性， 观察十五到三十天后才能判断出电解槽的各种平 衡。另外也可采用提高设定电压，加大出铝任务 的办法

14、来处理，让炉底尽快热起来，伸腿变小， 炉膛变大，但这种方法控制不好有可能使槽子走 向热行程，并且在处理好后还得向槽内留铝。 5、对阳极原因造成的电压摆属高频振 动，一般从槽电阻曲线和全槽电流分布的 测量上可以判断出来，这种情形要尽早处 理，延时太长会使小摆变大摆，严重破坏 炉膛。 6、对漏料造成的电压摆除对设备进 行维修和更换外，用铁工具对漏料部位进 行扒拉，必要时还可以关闭漏料部位的下 料阀，待积料清除后再打开下料阀。 7、对电压摆的槽子必须要减少其氧 化铝投入量 不论何种原因造成的电压摆，都必要 拉大其下料间隔，以消除电压摆对氧化铝 浓度的影响，并且考虑电压摆下电解槽实 际效率和氧化铝投入

15、量的关系，减少电压 摆槽炉底的沉淀。 1、大面积调整阳极 处理电解槽电压摆时，有人按照全槽电流分布的测 量值来调整阳极高度，电流分布大的向上提一提，电流 分布小的向下降一降，这个班来动一块，那个班来再动 一块，这种做法看似尽心，但实属有害无益。它严重破 坏了电解槽阳极底掌的水平性，打破了其生产的稳定性， 问题解决不了，反而把电解槽折腾得奄奄一息，处理电 压摆大面积去调整阳极绝不可取。 2、单凭压铝来处理电压摆 不论何种原因，只要有电压摆就留铝，留铝固然效 果最快，但只是短期行为，原因不明，措施不力，过不 了多久状况只能更加恶化，走上恶性循环的怪圈。 3、扎边部来抑制电压摆 大型预焙槽边部加工面只有350毫米左右，扎边部 会使大量物料进入炉底，严重破坏电解槽的热平衡和物 料