大型电解槽电压摆动的分析与处理

大型电解槽电压摆动的分析与处理

凌  将

　　目前，生产技术部已形成学习电解知识、提高技能水平的良好风气。现就电解生产中电压摆的问题进行探讨，与大家共勉。

　　一、 电压摆形成原因

　　电压摆是指电解槽在生产过程中产生的工作电压偏离设定电压并呈周期性变化的一种现象。

　　造成电压摆动的主要原因

　　1、炉膛不规整，炉膛内型偏离标准内型。

　　2、炉底有较大量的沉淀存在。

　　3、阳极电流分布不均匀引起电压摆动。

　　4、炉底生成结壳。

　　5、由于熔化炉底沉淀结壳，需要一定的时间，电压摆动就持续一段时间。

　　二、电压摆的危害

　　1、直接升高工作电压，增加电耗。

　　2、电解槽发生电压摆动，增加了处理时间和工作难度。耗费大量人力，物力和设备，潜在着较大间接损失。

　　3、由于电压摆动使电解质和铝液的流速加快，界面层变化大，铝的二次反应增加，降低了电流效率；另外，电解温度将上升许多，导致电解质中氟化铝挥发加快，增加了氟化盐的损失。

　　三、电压摆的表现形式及处理方法

　　第一种曲线：

图1  化炉底引起的电压摆

　　这种曲线特点：

　　属于高幅度低频率的，一般是化炉底、炉底沉淀较多的原因。

　　分析：

　　炉底有结壳或沉淀，增大了阴极电压降，在电压一定的情况下，就会形成压极距状态，引起电压摆动。

　　处理方法：

　　提高设定电压20—50mv，1—2天之内随着炉底的干净逐渐把电压降到正常值。

　　图2为电压调整2小时以后的曲线。

图2  调整电压后的曲线

　　第二种曲线：

图3 阳极设置原因引起的电压摆曲线

　　这种曲线特点：

　　属于低幅度高频率，一般是阳极设置的原因。

　　分析：

　　如果某组阳极设置偏低，则通过的电流会增加，导致这组阳极的电流密度大，与电解质中的氧化铝发生反应速度加快，产生的阳极气体增加，阳极坐的又深，气体逸出不畅，积聚在阳极底掌，阻碍电流通过，引起电流的频率改变，从而引起电压摆动。

处理方法：

　　测20组阳极的电流分布。对数值摆动幅度大、数值较大的阳极进行调整即可。图3可以看出，在对此台电解槽进行AC工作时，对电流分布不稳定的一组阳极进行调整，曲线立即平稳。

　　第三种曲线：

图4阳极长包引起的电压下滑

　　这种曲线特点：

　　属于低幅度低频率、间歇性电压下滑。

　　分析：一般是设备故障或阳极长包，从而引起电压摆动。

　　处理方法：

　　检查槽上部结构及控制系统，如正常则检查阳极工作状态，如有钢爪发红、阳极四周黄火苗严重者，则检查阳极是否长包。图4是341#A10长包的曲线，原因是把A10拔极后第一轮AC时，阳极存在导电不均的问题。对此，工区利用三天时间把前42台槽的A10、B10又处理一遍。彻底杜绝了这类曲线的发生。

　　四、小结

　　重视工艺技术条件的保持和调整，运用双平衡思想去研究电解曲线，把电解槽运行保持在稳定有序的状态下工作。曲线异常时快速发现问题，到现场求证后根据分析的原因制定措施及时纠正，杜绝电压摆的发生。从而实现稳定生产的目的。

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