微探铝电解槽阴极内衬施工工艺改进

微探铝电解槽阴极内衬施工工艺改进

于发强

新疆众和股份有限公司新疆830013

摘要：近几年来我国的经济水平得到了飞速的提升，铝电解工业同样获得了快速的发展。铝电解槽作为其中的核心设备，其性能的优劣会对生产指标产生重要影响。综上所述，本文将对铝电解槽内衬的易损部位进行分析与讨论，并提出相应的铝电解槽阴极内衬施工工艺改进策略，以期提升施工质量，延长铝电解槽的使用寿命。

关键词：铝电解槽；阴极；内衬；施工工艺；改进策略

前言

冰晶石与氧化铝熔体作为铝电解槽的主要电解质，会将炭素材料作为两级。在直流电通过阳极会导入至电解液与铝液层中，之后会通过阴极流出。直流电通过电极的过程中，会产生一定的热量，同时还会将电解温度保持在900-950的范围内，使其中的冰晶石与氧化铝熔融题成为最终的离子状态，即电化学反应完成的表现形式，还会在阴极中以液态的形式将金属铝析出。因此在施工过程中，不仅要将阴极砌体的电阻值充分考虑，还应强调砌体的密封性，从而起到将砌体抗侵蚀性增强的作用。

一、铝电解槽阴极内衬渗铝的问题分析

导致铝液渗漏的原因较为复杂，由于铝电解槽阴极内衬的受损程度会对铝电解槽生产过程产生重要影响，因此在对其进行停产检修的过程中，发现其内衬的破损与槽底渗漏、铝液铁含量上升等多方面的因素有关。而出现铝液渗透的主要部分为以下几点：第一，阴极窗口部分[1]。其主要是由于阴极钢棒融化而造成的铝液渗透，之后从阴极的窗口中渗出。第二，在阴极的炭块内部出现铝液渗透问题。主要是由于阴极炭块组的开裂造成，使得阴极的炭块内部夹杂铝液现象出现。第三，在侧部的炭块后方，该部分出现铝液渗透的主要原因为铝液经过没有严密密封的炭块缝隙中出现渗透。第四，底糊内部。造成该部位的渗透主要是由于底糊出现夹层，铝液会渗透至密封性能较差底糊夹层中。

二、铝电解槽阴极内衬施工工艺改进策略

（一）将阴极炭块组钢棒的锈迹去除

利用传统的方法进行除锈，主要是利用喷砂法与钢丝刷机等设备进行。会存在操作环境较为恶劣、除锈效果较差等问题，还会增加企业的投资成本。为了将施工工艺进行优化与改善，可以利用酸洗的方式进行除锈，这种方式的主要优点为，可以大幅改善工作环境，减少企业的投资成本，还可提升除锈的效率与效果。与此同时，两种不同的除锈办法还可以确定阴极炭块组的冷态电阻值，并形成一定程度的对比。

（二）对阴极炭块的组装

在对阴极炭块组进行组装的过程中，会对其进行加热，主要包含阴极钢棒加热、阴极炭块组加热、钢棒糊加热等。在以传统的施工工艺进行施工时，对钢棒的加热主要是采用加热炉、炭块组等[2]。这种加热方式会花费较高的成本，且作业环境较差。将施工特点作为基础，在对钢棒以及炭块加热的过程中，可以采用电阻丝的加热方式，对于钢棒糊来说，可以利用可自动温控的混捏锅，在有效改善工作环境的同时，确保加热的温度合理，具体的加热操作如下：第一，工作人员可以利用加热罩（电加热管制作）将罩预热阴极炭块进行加热，在其表面温度达到相关要求之后，可以在燕尾槽的内部铺设已经加热完成的钢棒糊，之后利用捣固枪使其平整、密实，将已经加热完成的钢棒防止在捣打完成的钢棒糊之上，将相关设计要求对其进行调整。第二，完成上述操作之后，应在钢棒的两侧插入钢棒糊，利用交替的方法从两侧进行捣打，要将每次辅料的厚度控制在30mm，捣打之后的厚度控制在20mm，完成之后要在钢棒的上方铺置钢棒糊，使其与阴极炭块的表面相平即可。

（三）阴极炭块组的安装

在对阴极炭块组进行安装之前，应首先利用型号的铝电解槽阴极冷态电阻测量仪将各个阴极炭块组的接触电阻进行测量，之后遵循阴极炭块组压降<10%的原则，将其进行合理的排序搭配，之后对其进行吊装。之后应对阴极钢棒与阴极窗口四边的间隙充分检查，检查合格后，利用石棉泥将缝隙填补。另外，在钢棒与槽底保温耐火层之间还会存在一定的缝隙[3]，可以采用浇注料或耐火泥利用人工的方式填补密实。完成安装操作之后，在其表面利用帆布进行覆盖，从而起到良好的保护作用。

在安装阴极炭块组的整个过程中，吊装作为主要的操作部分，如果没有进行稳固、良好的吊装操作，会导致其中的阴极钢棒出现松动，会使得工程返工。在以传统方式进行吊装时，钢丝绳会与阴极钢棒形成直接的接触，导致吊装操作的不可靠，还会容易出现松动问题。同时吊装过程中，尤其是对两个电动葫芦进行调整时，会降低吊装操作的工作效率。因此应对吊装的方式进行优化与改进，可以设计一种合适的钢丝绳套，利用该绳套，避免钢丝绳与阴极钢棒进行直接的接触，还可以将其长度进行合理调整，从而使阴极炭块组的角度调整更加合理、平稳。相比于传统的吊装方式来说，这种改进之后的操作方式具备极强的可操作性，还可节省企业的资金投入，且施工质量稳定、安全，避免出现严重的松动现象，影响工程的整体质量。

（四）铝电解槽底加热

在对铝电解槽槽底正式开始加热之前，应利用压缩空气实施吹风清扫操作。在清扫工作完成之后，将特殊的电加热片加入到各个炭块组之间的缝隙处与四周，之后利用盖子将其覆盖，起到良好的保温所以。之后便可进行加热，大概两个小时左右便可达到所需求的温度要求。

（五）底糊加热

在该工艺进行改进的过程中，可以利用混捏锅将原本的人工抄糊进行替代，在改善工作环境的同时，还可大幅降低劳动的强度，从而提升加热的整体质量。具体可以采用以下步骤进行操作：首先要将冷料加入到混捏锅中，经过一段时间后，通过对气温以及糊料的软化点进行判断，可以将转动装置启动。再经过大概3-4分钟时间左右，便可将料拿出送至保温箱中，最终运送至电解槽的两侧以备使用。

结语

对于铝电解槽的铝液渗透以及阴极内衬的施工工艺来说，只有对其进行工艺的优化与改进，才能避免生产过程中存在的各种问题，提升企业的生产效率，降低企业的投资成本，缩短施工的时间。相信在广大企业以及技术人员的共同努力下，铝电解槽阴极内衬施工工艺可以获得更好的改进与优化，从而增强企业的综合效益。

参考文献

[1]金国祥.铝电解槽阴极内衬施工工艺改进[J].现代商贸工业,2013,06:173-174.

[2]陈改河,吕师荣.铝电解槽阴极内衬施工要点[J].天津建设科技,2012,04:29-30.

[3]陈晓洪.铝电解槽阴极的优化试验研究[D].东北大学,2008.