技术|铝电解槽阴极内衬扎固工艺改进措施及效果

发布时间: 2020-11-13 00:56:23 作者:中商

基于对电解槽槽内衬传统扎固工艺问题的仔细分析和深入研究,本文以某企业500kA铝电解槽为研究对象,通过简化施工工序,改善施工环境,改变扎固流程,降低劳动强度等途径对槽内衬扎固工艺进行了优化,对提高铝电解行业内衬施工质量有借鉴作用。




一、工艺优化路径


1、取消喷涂煤焦油工序喷涂煤焦油后糊料内粘结剂和骨料中的细粉会在糊料的表面富集,形成结膜。焙烧后该糊成分不均,容易分层,形成漏炉隐患。


2、取消使用模具封堵炭间缝工序

减少垂直通缝1840mm2(46mm×40mm);

炭间缝与周边缝捣固改为无接茬循环扎固工艺;

槽内吹扫一次完成,遏制粉尘飞扬,保证施工质量;

取消喷涂煤焦油和在锤头上涂抹机油的工序;

周边捣固不预留接茬,减少错台接茬面积约2.1m2;

降低伸腿压边尺寸30~35mm,改善角部肥大;

炭帽(≤3mm×50mm)与炭间缝捣固需同步完成。


3、依据阴极炭块设计高度与糊料压缩比,可以推算出糊料铺设层数和平均厚度(110~120mm)。准备工作完成后,进行第一遍炭间缝与周边缝的糊料铺设,需保证每层厚度相对均衡。


4、为预防捣固过程将干式防渗料层或蛭石防渗砖层破坏(翻浆或移位开裂),第一遍糊料铺设要厚于传统工艺(约150~170mm),保证其余每层铺糊厚度一致,用样板刮平后进行测量,符合高度标准后开始在周边捣固。


周边捣固完毕后,更换锤头进行炭间缝捣固,周边与炭间缝接口处需交叉捣固,次数不少于三个往返;捣固风压不低于0.5~0.7MPa,压缩比不低于1.6:1;在炭间缝移动捣锤时,走锤要均匀到位,不能出现漏捣部位。


5、周边浇注体与侧砖接合有外凸时,需防止捣锤直接砸碎浇注体。砸碎浇注体产生的粉末会覆在层面上污染糊料并形成隔层,影响糊料的品质及粘接力。


6、人造伸腿打成约45°斜坡,靠近侧块处不打平面。打斜坡时捣锤应与坡面垂直,切不可与地面垂直向下打。捣固后表面须为平面,光滑整洁,不准有麻面。


7、最后一层炭间缝与炭帽需在模板内同步完成,不允许捣碎炭块边缘。炭帽高3mm,宽度不大于45mm,要求表面平整、无麻面。炭间缝完成后再进行最上层人造伸腿捣固。


8、表面层人造伸腿糊料铺设要厚于下一层。伸腿压边不易过大,否则会出现阳极炭块在角部安装不到位,长侧面伸腿受挤压的现象;应控制在5~10mm范围内,以“不下炕”为宜;角部捣固坡面要厚实,倾斜度要高,表面平整无需光滑,最后一层允许过捣。


二、优化改进的原因及改进后的现状


通过对槽内衬扎固工艺的优化,达到降低劳动强度、提升捣固质量、预防内衬接茬处发生渗漏事故等明显效果。具体包括:


1、降低劳动强度。简化捣固工序,无需转移施工设备、工器具;同时,不允许二次吹扫炉膛,可以防止污染糊料,保证糊料的品质。


2、取消独立完成炭帽捣固的工序,改进为与最后一层炭间缝同步完成,可以预防炭块边缘破损,使炭间缝糊料捣固饱满并与炭帽形成整体,实现糊料对炭间缝的密封功能。


3、通过反复试验,不断改进工艺,无接茬扎固工艺的捣固过程简洁流畅,糊料铺设均匀,温度恒定,实现了槽内衬捣固无接茬,糊料零浪费目的。单台槽较传统捣固过程缩短1~1.5h,有效提高了工作效率与捣固质量。


4、无接茬扎固工艺的实践与应用填补了国内铝电解内衬砌筑工艺空白。该工艺大幅提高了施工质量,改善了施工环境。


5、通过在30余台大修槽实施无接茬扎固工艺后,这些铝电解槽焙烧启动与生产运行过程无一渗漏,炉膛规整,炉帮完好。




综上所述,铝电解槽内衬无接茬扎固工艺是现场施工过程中不断优化、改进的结果,且实践验证了该工艺的可行性及可靠性,该工艺对铝电解槽内衬接茬处渗漏起到了显著效果。企业在生产实践中可参考借鉴。