浅谈影响铝电解槽寿命因素

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1、浅谈影响铝电解槽寿命因素　　【摘要】铝电解槽的使用寿命是衡量铝电解技术的一个重要指标，随和我们科技的发展，铝电解技术有了不错的发展，但是相比欧美等发达国家，还存在一定的差距，同时这项技术也制约着我国很多相关企业的发展。【关键词】铝电解槽；寿命；影响因素中图分类号：P618.45文献标识码：A文章编号：前言文章详细的介绍了影响铝电解槽寿命的因素，通过对这些因素进行分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，提出了延长铝电解槽寿命的方法与措施。二、影响铝电解槽寿命的因素1.电解槽缺电由于电力供应不足或限电和系列发生重大设备事故(如机组供电系统)等意外事故原因造成铝电解槽缺电现象的发生，导致电解

2、槽被迫停槽，形成阴极炭块产生细小裂纹、扎固糊收缩产生裂纹等早期破损的现象。2.阴极炭块质量7阴极炭块是槽内衬砌筑材料中最关键的材料，它的破损系数对槽寿命起决定性作用，而破损系数本身随电流密度和温度而变化。阴极炭块产生水平裂纹和垂直裂纹是电解槽早期破损的主要原因，特别是有水平裂纹的炭块，其负担的电流份额会明显减少。一般来说，石墨化程度高的炭块生成裂纹的可能性较小，石墨化程度低的炭块生成裂纹的可能性较大；如果加之停槽以后槽内衬降温速度过快，也会加剧槽内衬阴极炭块破损。因此，选用三侧部炭块质量在铝电解槽上使用不同石墨化指数的侧部炭块，对侧部的侵蚀也不同，高石墨的侧部炭块具有抗钠侵蚀强，导热性

3、大等优点。在电解槽生产初期，由于具有高导热性，使槽内热量容易散出，易快速形成炉帮，保护侧部炭块；反之，会造成槽生产初期无炉帮，电解质侵蚀侧部炭块造成侧部漏炉。再有侧部炭块在生产过程中，由于成型、焙烧、加工等影响，会造成侧部炭块局部麻面，显气孔率大，体积密度降低，也会加快电解质的侵蚀速度，造成侧部的早期破损。3.焙烧和启动对电解槽寿命的影响7电解槽寿命其实就是电解槽内衬的寿命，保证电解槽炭素内衬没有缺陷，是延长电解槽寿命的关键，但是要保证炭素内衬没有缺陷是非常困难的。相关资料和生产实践表明电解槽炭素内衬的缺陷大多是在电解槽焙烧启动和运行初期形成的。这些缺陷的存在和发展，如裂纹的进一步扩展

4、，各种孔洞的加深等，很容易形成一个渗漏通道，使高温合金液和电解质渗漏至槽底，侵蚀保温层，造成槽底上抬，或侵蚀阳极钢棒，造成漏炉或其他事故，最终导致电解槽被迫停槽大修。当电解槽内衬材料选定后，电解槽的焙烧质量是影响电解槽寿命的关键因素。实验表明，使用大致相同的槽内衬而槽寿命不同的原因，电解槽焙烧的不均匀性可能是一个主要因素。电解槽焙烧良好的标准是：以足能避免阳极材料产生热应力的低速度把炭素材料加热到电解槽的操作温度；使阳极表面加热的温度梯度最小，以避免在表面上产生热应力；保证全部生糊区的沥青的热解速度，以使焙烧糊具有最佳特性。无论是热法焙烧还是烘干法焙烧，都不能对电解槽侧部内衬材料进行很

5、好的焙烧，所以对电解槽侧部的焙烧实际是在启动时进行，因此启动对电解槽寿命也有一定的影响。4.筑炉施工质量筑炉施工人员对槽底保温结构不够重视，在施工过程中粗制滥造，保温砖铺设不紧密，氧化铝层厚度不够，致使槽内衬等温线下移，保温材料的性能被破坏，槽底部保温效果变差。阴极炭块组装质量不好会造成焙烧时阴极电流分布不匀或容易发生阴极钢棒过热与红棒现象。筑炉隐蔽工程施工者责任心不强，使渗透到阴极炭块底部的电解质、铝液形成通道，一方面保温材料受侵蚀，热传导增加；另一方面在钢棒表面形成铁铝酸，最终从阴极棒孔漏出。扎糊缝是电解槽的薄弱部位，施工质量不好，特别是周围糊分层、立缝毛边、交叉点不密实、过扎等，

6、都对槽内衬早期破损产生较大的影响。75.生产管理当前面的各种条件确定后，槽寿命的长短直接由正常生产时的管理所决定，如果管理到位，对内衬在焙烧启动时所产生的某些缺陷起到弥补作用，可延长槽寿命，相反有可能会使内衬缺陷扩展，对槽寿命不利。正常生产时的管理一方面应建立规整的炉膛，规整的炉帮可以保护电解槽内衬不受高温电解质的腐蚀，还可以提高电流效率。另一方面要保护好石墨料室，石墨料室是精铝槽操作最频繁和最易坏的部分，在一定程度上也可以说石墨料室的寿命决定了电解槽的寿命。三、延长铝电解槽寿命的方法与措施1.优化电解槽阴极内衬材料（一）碳化硅一氮化硅复合材料的使用碳化硅一氮化硅复合材料绝缘内衬，人们

7、也称其为氮化硅结合的碳化硅绝缘内衬。它具有良好的机械强度、抗高温电解质腐蚀性能和较高的高温电阻率，能满足铝电解槽对高温电解下侧壁材料的特性要求。，碳化硅一氮化硅复合材料在综合性能上具有很大的优越性。不但抗氧化能力、抗腐蚀能力好，而且在具有较高电阻率的同时，还具备较好的导热能力，有利于电解槽的侧部散热，较好的形成炉帮，保护电解槽槽内衬，延长槽寿命，同时对铝液镜面收缩，减少铝的溶解损失，提高电流效率。7（二）采用全石墨质、石墨化阴极炭块与传统阴极炭