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本文通過(guò)對(duì)大型預(yù)焙槽焙燒啟動(dòng)、后期管理、正常生產(chǎn)期工藝參數(shù)控制等生產(chǎn)管理因素對(duì)槽壽命的影響進(jìn)行分析，并提出實(shí)用的操作方案和管理思路。

目前，電解鋁被列為國(guó)家五大過(guò)剩產(chǎn)能行業(yè)之一，不符合規(guī)范條件的被強(qiáng)制淘汰，新上項(xiàng)目必須進(jìn)行等量或減量置換，對(duì)于“活”下來(lái)的電解鋁企業(yè)，如何在國(guó)家宏觀調(diào)控和行業(yè)殘酷競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中更好地“存活”，挖掘內(nèi)潛、降低成本成為企業(yè)最為關(guān)注的問(wèn)題。

電解槽是鋁電解生產(chǎn)的主要設(shè)備，其使用壽命是鋁電解生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，槽壽命長(zhǎng)短直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。雖然我國(guó)電解鋁生產(chǎn)技術(shù)突飛猛進(jìn)，但槽壽命與國(guó)外先進(jìn)水平相比，仍有很大差距。筆者結(jié)合多年的生產(chǎn)管理實(shí)踐，對(duì)影響大型預(yù)焙槽壽命的幾項(xiàng)關(guān)鍵因素進(jìn)行闡述，以供借鑒。

焙燒啟動(dòng)過(guò)程的影響

焙燒啟動(dòng)過(guò)程是電解槽由室溫變?yōu)楦邷氐倪^(guò)程，這一過(guò)程使電解槽內(nèi)襯溫度產(chǎn)生劇烈變化，同時(shí)其他各物理場(chǎng)也發(fā)生突變，對(duì)槽壽命有著直接和重要的影響。

裝槽階段。在某公司待投產(chǎn)電解槽上，該過(guò)程采用焦?！旌媳簾?，即將煅后石油焦與石墨粒按照一定的比例及粒度要求進(jìn)行充分混合作為電阻發(fā)熱體，用特制柵欄規(guī)范發(fā)熱體的體積和形狀，以保證鋪設(shè)平整，電阻大小適當(dāng)，通電后電流分布均勻。為了使陽(yáng)極底掌與陰極表面的熱量流通好，有效加熱爐膛，焦粒層上部留有中空熱流通道，使高溫區(qū)熱量盡量擴(kuò)散，同時(shí)為了減少散熱損失，在陽(yáng)極炭塊間縫、中縫和邊縫上加蓋紙板或硅酸鈣板等隔熱罩板；裝槽時(shí)沿邊部砌筑適當(dāng)厚度的電解質(zhì)擋墻，通過(guò)高溫冰晶石填充料在其熔化前傳導(dǎo)熱量焙燒邊部，以保證人造伸腿不開(kāi)裂、不起層、不致出現(xiàn)熱劈斷。

通電階段。利用分流器有效控制電流上升梯度，使通往槽上的加熱電流按預(yù)定目標(biāo)值增加，這種分流措施已經(jīng)比較普及，能夠達(dá)到較大的分流效果，降低全電流時(shí)瞬間電壓對(duì)槽子的沖擊。在實(shí)際操作中，可采取加裝水平分流器的手段以增大分流量，延長(zhǎng)分流時(shí)間，分批拆除分流器等多法并用的手段，以達(dá)到控制低溫焙燒階段獲得扎固炭糊較高焦化值的目的，起到強(qiáng)化炭襯強(qiáng)度和延長(zhǎng)槽壽命的效果。

焙燒階段。在焙燒過(guò)程中，實(shí)行專人專槽管理模式，定期測(cè)量槽膛溫度，根據(jù)溫度變化，結(jié)合陽(yáng)極電流分布的測(cè)量結(jié)果，通過(guò)松緊軟母線下端的夾鉗以調(diào)整電流分布，保持槽內(nèi)溫度均勻，在該階段對(duì)陽(yáng)極電流分布進(jìn)行測(cè)量時(shí)，摒棄了傳統(tǒng)測(cè)量法，采用了高新技術(shù)產(chǎn)品LH型電流表，該表測(cè)量結(jié)果直接顯示通過(guò)各導(dǎo)桿電流值，直觀、準(zhǔn)確，操作方法簡(jiǎn)單易行；同時(shí)密切注意槽內(nèi)冰晶石熔化程度，及時(shí)添加或調(diào)整，防止槽內(nèi)局部過(guò)熱留下后患。

某企業(yè)電解車間電解人員正在進(jìn)行換極作業(yè)

啟動(dòng)階段。采用濕法無(wú)效應(yīng)啟動(dòng)。該啟動(dòng)操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、安全可靠，在改善勞動(dòng)環(huán)境、節(jié)能、減少氟鹽損耗方面也有明顯效果，尤其采用濕法無(wú)效應(yīng)啟動(dòng)延長(zhǎng)了啟動(dòng)時(shí)間，可以減少效應(yīng)時(shí)急速升溫對(duì)內(nèi)襯劇烈的熱沖擊而造成早期陰極起層、人造伸腿脫落等現(xiàn)象。需注意的是，在啟動(dòng)一定時(shí)間后再添加氟化鈉或碳酸鈉，減少了陰極炭塊吸鈉膨脹所產(chǎn)生的裂紋及變形幾率的發(fā)生，為提高槽內(nèi)襯壽命創(chuàng)造了良好的前提。

啟動(dòng)后期管理的影響

啟動(dòng)后期管理是電解槽啟動(dòng)后向正常生產(chǎn)過(guò)渡的時(shí)期，在此過(guò)程中關(guān)鍵是形成一個(gè)比較規(guī)范的槽膛，確保電解槽平穩(wěn)高效運(yùn)行。如果電解槽的爐幫厚薄不均，或者爐底存在大量沉淀或結(jié)殼而高低不平，會(huì)導(dǎo)致電流分布不均，電壓容易波動(dòng)。經(jīng)?！吧　钡碾娊獠蹓勖豢赡荛L(zhǎng)，啟動(dòng)后期良好的工藝技術(shù)條件匹配有利于實(shí)現(xiàn)這一目的。本過(guò)程采用較高的電解質(zhì)溫度、分子比、電解質(zhì)水平及較低的鋁水平，使電解槽形成一個(gè)較好的槽膛，這一過(guò)程大約需要三個(gè)月時(shí)間。實(shí)際操作中管理人員要及時(shí)采取相應(yīng)措施，盡可能降低過(guò)高的分子比和槽溫對(duì)電解生產(chǎn)造成的負(fù)面影響。

正常生產(chǎn)期工藝參數(shù)因素的影響

目前預(yù)焙槽已實(shí)現(xiàn)了槽子大型化、操作機(jī)械化、控制自動(dòng)化和煙氣處理無(wú)害化國(guó)際流行的“四化”標(biāo)準(zhǔn)。但要實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)高效的生產(chǎn)目標(biāo)，管理者對(duì)電解槽控制點(diǎn)的選擇至關(guān)重要。實(shí)踐證明，電解質(zhì)溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)不同程度的影響槽壽命。因此，筆者特別提出以槽溫控制為中心調(diào)整其他技術(shù)條件，實(shí)現(xiàn)合理工藝參數(shù)配置的技術(shù)管理模式以提高電解槽的生產(chǎn)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)電解槽壽命。

鋁電解生產(chǎn)中技術(shù)條件變化都有一個(gè)共同特點(diǎn)：就是它們都會(huì)直接或間接的引起槽溫變化，所以槽溫的變化也可以直接或間接地反映出其他各項(xiàng)技術(shù)條件的變化情況。

槽溫控制模式是建立在系列電流穩(wěn)定的前提下以及槽溫（T）與設(shè)定電壓（Vsi）、分子比（CR）、氧化鋁濃度（Al2O3%）和效應(yīng)間隔（AEINT）這四者關(guān)系基礎(chǔ)上的。同時(shí)，還綜合考慮到影響它們的其他因素（如設(shè)備、工人操作水平等），下面分幾點(diǎn)來(lái)討論這一問(wèn)題。

槽溫控制分析程序的核心是控制模塊，當(dāng)槽溫超出控制目標(biāo)以后，在排除了設(shè)備、工藝操作因素以后，首先應(yīng)檢查設(shè)定電壓（Vsi）、分子比（CR）、加工間隔（NBINT）和效應(yīng)間隔（AEINT），結(jié)合當(dāng)日槽溫測(cè)定值和智能控制系統(tǒng)提供的在線數(shù)據(jù)，分析并找出槽溫變化的主要原因，對(duì)設(shè)定電壓等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整分析，并認(rèn)真做好槽溫的“五日觀察”，進(jìn)一步觀察槽溫變化趨勢(shì)，待槽溫以較穩(wěn)定的方式進(jìn)入目標(biāo)區(qū)以后，最后以調(diào)整后的設(shè)定值作為新的控制參數(shù)。與槽溫關(guān)聯(lián)的技術(shù)條件、工藝參數(shù)較多，在調(diào)整時(shí)必須綜合考慮；由于槽容量大、調(diào)整效果滯后性強(qiáng)，“五日觀察”法更有利于體現(xiàn)真實(shí)槽況；槽溫控制分析程序圖必須與槽溫控制示意圖相結(jié)合。

工藝技術(shù)條件是電解指標(biāo)的決定性因素。隨著大型預(yù)焙槽智能模糊控制技術(shù)的不斷提高，在大型預(yù)焙槽鋁電解生產(chǎn)管理實(shí)踐中，強(qiáng)調(diào)樹(shù)立“以穩(wěn)定為前提，以爐膛為根本，以溫度為軸心，以曲線為標(biāo)準(zhǔn)，以嚴(yán)細(xì)為手段”的管理理念，除以槽溫控制模式為主外，使用事前控制的方法，進(jìn)行工藝參數(shù)合理配置。電解槽各項(xiàng)工藝參數(shù)是相互影響的，一個(gè)參數(shù)的變化，將會(huì)帶動(dòng)其他一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)的相應(yīng)變化。例如，提高槽工作電壓，電解槽熱收入增加，多余的熱量將會(huì)熔化爐幫，造成電解質(zhì)高度上漲、鋁液高度下降，進(jìn)而會(huì)造成電解溫度上升，陽(yáng)極效應(yīng)遲發(fā)。因此，對(duì)于一臺(tái)正常生產(chǎn)的電解槽，如果需要變更一項(xiàng)工藝參數(shù)，要求管理人員必須同時(shí)考慮其他可能變化的參數(shù)，避免技術(shù)條件出現(xiàn)較大波動(dòng)，最大限度降低或杜絕外界對(duì)電解槽的干擾，確保電解生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行，在實(shí)踐中取得了良好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并對(duì)延長(zhǎng)槽壽命有益。

操作制度的影響

鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中的主要操作有更換陽(yáng)極、出鋁、抬母線、熄滅陽(yáng)極效應(yīng)等，其操作質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到電解槽的使用壽命。在制訂操作制度時(shí)，管理人員對(duì)各項(xiàng)操作的每個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行控制。例如更換陽(yáng)極時(shí)，從扒浮料、出極、撈碳渣、新極設(shè)置精度、新極安裝，直到電解槽中縫打擊頭下氧化處理等都確定了操作時(shí)間和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格監(jiān)督與執(zhí)行。操作制度中的各項(xiàng)技術(shù)要求必須做到與工藝體系相匹配。還是以換極為例，如更換陽(yáng)極后收邊高度多少、極上保溫料厚度的設(shè)置、收邊料和保溫料粒度的要求、氧化鋁加料間隔的變更和電壓的補(bǔ)償?shù)?。所有的操作制度都?yīng)與工藝體系相匹配，確保電解槽的平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

焙燒啟動(dòng)、啟動(dòng)后期管理、參數(shù)的優(yōu)化配置、相匹配操作制度的有效落實(shí)，這四項(xiàng)結(jié)合起來(lái)，能使預(yù)焙槽達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效低耗且長(zhǎng)壽之目的，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。槽壽命的研究是一個(gè)復(fù)雜而長(zhǎng)期的課題，本文所討論的只是一種延長(zhǎng)槽壽命的綜合生產(chǎn)管理思路。在實(shí)際操作中，管理者會(huì)考慮各種因素的綜合作用，才能使我國(guó)電解槽壽命有大的突破和質(zhì)的飛躍。