电解槽电压下滑波动处理方案.docx

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电解槽电压下滑波动处理方案

电解槽电压下滑波动处理方案

电压波动是由于阳极、炉膛或铝液水平等因素处于不良状态时，诱使铝液面上下波动过大而产生局部极距的变动，从而导致了槽电压的波动，生产上把这一现象称为“电压波动”。

电压摆产生的原因从理论上讲是因电解槽水平电流过多，使得铝液在磁场作用下受到垂直作用力而上下波动，槽电压表现出来的针振形式，其电压摆动的幅度及时间长短，反映了电解槽运行的稳定性好坏，生产过程中，电压摆的危害是比较大的，小摆可引发槽子频繁波动导致槽况不稳定，原铝质量下滑，电压升高，电流效率下降，增加能耗。

大摆可导致槽子导电极度不均，诱发滚铝，电解质含碳、破损甚至停槽。

一、造成波动的常见原因

1、在换极过程中，由于操作人员责任心差，造成在换极时面壳块捞不彻底和干净，导致面壳块在阳极底掌与阴极铝液之间发生短路而引起波动。

2、在换极过程中，在新极安装过程中设置不够精确，过于低，导致16小时后压降高。

3、在电解槽运行过程中，槽子本身炉底状况不是很好，局部出现软稀沉淀会引起阳极本身长包或阳极本身质量差。

4、在出铝或槽子发生效应后，由于新极在安装新极过程中夹具没有旋紧，在抬电压或降电压过程中导致阳极下滑，瞬间阳极压降过高造成电压波动。

5、由于槽子长时间过于冷，角部伸腿过大，角部阳极消耗不均匀，往往在出铝过程中或发生效应后会出现阳极导杆压降过高。

6、如果电解槽角部伸腿较大，在换极过程中尤其是在刚提出残极后，往往会使所换极大母线向下移，会使南面或北面阳极压降过高。

7、阳极本身的质量，消耗不良，脱层阳极逐渐渗入铝水，引起槽子波动。

8、设备本身的问题，如槽上部漏料或堵料，而未及时清理干净，一次性落入槽内，使槽子局部物料过多熔解不了，沉于炉底，使炉底电阻增大，引起针振加厚。

9、对槽子的运行趋势掌握不好，技术条件保持失衡或不平稳。

二、处理思路及措施

1、处理的关键是要准确分析槽子不稳定的真正原因，果断采取针对性措施，不倚不靠。

2、要勤分析微机曲线跟踪图，看针振情况、针振值与针振频率，可先测全流，如有连续几块阳极压降高，可先用长耙推拉一下炉底，触摸一下那几块极下炉底情况。

槽子针振状况不一样，所以处理方式不同。

3、电压摆幅较小，时间较短，只需更改设定电压提高极距，保持一段时间，待电压平稳，再逐步下降电压至原值，或是以静制动依靠电解槽自身的调节能力来抑制电压波动。

4、电压摆幅小，时间长的应引起高度重视，要及时分析该槽技术条件变化情况，若是因槽温低，分子比低引发电压摆，要及时提高设定电压，加大出铝量，控制下料量，加强保温等措施让其恢复到正常技术条件。

5、对摆幅大且时间长的要及时测阳极电流分布，电流强且摆幅大的阳极一般不长包则长牙，须提出打掉，或予以调整。

6、对摆幅大且经常性、间断性反复摆的电解槽，绝大多数是畸形炉膛或破损槽，这类槽在平时就应该根据实际情况合理配置技术参数，保持相对高电压、高分子比、高槽温、高铝水，避免其波动，控制破损，若出现电压摆，则需综合前三种办法认真考虑，谨慎处理，一次性到位，不留后患。

7、处理电压波动要在最短的时间内将电压稳定，切忌电压长时间波动以免把电解质变差，处理更加困难。

8、在技术条件的调整上，电压一般情况下不动，最重要的是调整铝水平，分子比和温度，但在处理时技术条件可单一的调整，避免多个、大幅度的调整以防引起失控。

当槽子出现冷态，可适当下调铝水平，增加炉底温度，但是在降铝水平前必须先把分子比降下来（虽然当时槽子温度较低，但是如果不先把分子比降下来，在撤铝水的时候会引起槽子的波动），电解槽偏热时的调整与次相反。

在对技术条件的调整上，重点就是铝水平的调整，当槽子不稳时，温度可以适当调高一些，然后用铝水平来规整炉膛和调整热平衡，在铝水平和温度一定的情况下，分子比也是一定的，在温度一定的情况下，分子比随铝水平的变化而变化（在不考虑保温料调整的情况下）。

三、处理注意事项

1、技术条件保持很关键，像铝水平、电解质、分子比等的保持，尤其是铝水平，不能保持过高。

但在实际运行中往往一遇到电解槽不稳，还经常少出铝，增加铝水平高度，这样的后果，是铝水平越高，炉底状况越差。

2、操作质量同样很重要，像角部极维护一定要加强保温，炉底要经常处理，碳渣要勤打捞，这些都要与技术条件保持一致，才能保证电解槽既平稳又高效。

3、调整阳极应有完全依据，不可一出现波动就随便乱提阳极，也不可一个班或连续几个班过多的调整阳极，以免使阳极底掌严重不平，恶化阳极电流分布，加剧电压波动。

4、不可向电压摆槽引发高温的电解槽添加氟化铝。

5、要改变忽视小摆，只重视大摆的观念。

6、要改变只重视调整阳极而不重视技术条件调整的问题，技术条件调整要考虑到大型预焙槽滞后特性，不可急功近利。

四、电压下滑波动类型、原因及处理措施

（一）出铝后电压下滑波动

1、症状：

出铝前，电压无异常，出铝后电压出现波动现象。

2、原因：

出铝量大或出铝速度快，造成铝量少，稳定不住磁场；铝水平前期过高造成局部伸腿肥大，角部及大面伸腿过大，炉底沉淀、结壳过厚；炉帮空，炉膛大，长时间侧部电流增多。

3、措施：

适当控制出铝任务，严格控制吸出等作业，加大精细化操作管理力度，增加磁场稳定性；如铝水平过高造成的，稍微提高点温度、分子比，等稳定后适当加大出铝量，使出铝量与伸腿的熔化保持一致；控制好技术条件的平稳性，根据曲线控制好温度，增减量期的转换，调整分子比、出铝量、严格控制好电解质；在以上几点不奏效的情况下，提高设定电压和放温度同时进行。

（二）换极后电压下滑波动

1、症状

换极前电压处于稳定状态，换极后电压处于小波动并伴随着电压下滑；经测电流分布导杆压降不均，有多块阳极压降高，并且压降高的阳极集中在电解槽的某一区域，多集中在电解槽的一头；从角部极向里连续几块极或锤头附近几块极，测量两端铝水平时，导杆压降高的一端铝水平较高，且与昨天相比上升较高。

（应为铝水不稳定造成的假高）

2、原因

槽内沉淀较多并且分布不均，集中在电解槽的一端较多或其某个锤头下沉淀较多，引起水平电流在铝液流动时在沉淀处形成铝水波动，阳极接触短路造成电压波动；槽内碳渣多，特别是在1面的两个角部向里的大面上，形成电流侧部漏电，或电流经阳极碳渣直接导入铝液形成短路；电解质的成分不良，如分子比过低、电解质的氧化铝浓度过高或过低、电解质中的碳渣分离不清等，造成极距低；换极时由于换极时间长、操作质量差，造成槽温分布不均，阳极偏流引起磁场不稳定；炉底状况差，伸腿长、炉帮空、炉膛不规整。

3、措施

测量导杆电流分布，找到压降高的极的部位，如有单块极可适当的上提，如多块极压降高不能提极以防以后更难处理；上抬电压使电压平稳在一定的高度，在较短的时间内使电压稳定，在稳定的基础上利用技术条件的关系来处理炉膛的异常。

对炉帮上口空的处理方式是稍提分子比，降低其过热度；对炉底状况不好，四个角伸腿过大的，要慢慢撤水平，提高炉底温度，逐步熔化四角伸腿，增加电流垂直分布，使炉底状态得到改善。

（三）正常的电解槽电压下滑波动

1、症状

在没有换极和出铝的电解槽，出现电压突然下滑，将电压抬起后，针振十分平稳。

2、原因

应为小头空，由于槽子的过热度大，使小头首先烧空。

3、措施

适当修补一下，以免造成整个炉帮熔化，减少出铝量降低过热度。

（四）浓度性电压摆

1、症状

多为增量期过后转正常期，微机调整电压，压极距造成电压下滑，其次是减量期时间较长，随着浓度的降低，电压走低造成电压而压极距下滑。

2、措施

延长下料间隔，同时勤打捞碳渣洁净电解质，以调整浓度。

一般不要通过控效应来调整浓度，这样的处理结果会造成电解质温度升高和电解质水平上涨，这种电压下滑一旦电压抬起后，曲线运行稳定，但进入下个增量期后还会出现电压下滑。

（五）温度性电压摆

1、症状

多出现换极后电压下滑，曲线密，测全电流分布无压降高的极。

2、原因

电解温度低、高铝水平运行，炉底导电差，造成炉底温度低。

3、措施

以人为设定效应利用效应时炉底导电多，阳极发热多，使炉底导电暂时好转；从技术条件上对铝水平适当调整，增大几天出铝量；同时用长耙摸扒炉底，使炉底反热，提高一部分炉底温度，在温度控制上适当比原基础高1-2度，槽况运行会基本好转。

（六）炉膛不规整电压摆

1、症状

曲线密如方便面状，且不定期间断下滑，这种现象在出铝后和电解浓度高的槽换极后电压摆；测全电流分布，阳极呈一边倒现象，一连好几块阳极导电少，另一边好几块极压降高，无明显高极。

2、措施

处理时不能提极，争取人为的扒炉底沉淀，打开1面角部极捞碳渣的方法，情况轻的基本均能好转；如果严重可强制性对压降高的极对应的边部进行规整炉膛，迫使电压稳定。

这种处理方法对炉膛的破坏性较大，一般不采取；对于这种曲线摆，可对设定电压进行人为修改提高，随着磁场逐渐稳定电压调到原值。

五、电压摆的处理与误区

（一）电压摆的处理

1、冷静分析，科学判断，对症下药电解槽发生电压摆时，首先要测量全槽电流分布，查看槽电阻曲线，初步判断是阳极的原因还是炉膛的原应。

科学的进行分析和判断，而后对症下药，切忌盲目乱动。

2、对于降分子比过快造成的电压摆，上口炉帮化的过空，要加强侧部炉帮的监控，可以用风管强制冷却，使之形成炉帮。

要减少或停止氟化铝的添加，并适当拉大下料间隔。

随着分子比的上升，过热度下降，侧部炉帮会逐渐增厚，抑制水平电流，缓慢熔化炉底结壳，最后是炉膛逐步规整。

这种情形一定要同热槽区分开来，同样熔化炉帮，电解质水平上升，但实质原因不同， 若当作热槽去处理，就会使槽状态更加恶化。

3、对冷行程造成的电压摆，通过抬高设定电压并减少下料量的办法来处理。

提高电压，提高极距，补充热量。

并消化多余的积料可以达到处理的目的。

计算机浓度自动控制对冷行程槽有恶化的趋势， 一定要控制好其下料量，必要时可关闭浓度自动控制。

也可采用增大出铝任务，减少氟化铝添加的办法来处理冷行程槽。

4、对于伸腿过大，铝水平低的原因造成的电压摆可采用提高铝水平的办法来处理，但一定要注意在留铝的同时一定要提高设定电压， 保证槽子的热平衡。

留铝可以在短时间内消除电压摆，但一定要注意留铝带来的其它影响， 留过铝的槽子不要急于向下降电压，留铝的影响有其滞后性，观察十五到三十天后才能判断出电解槽的各种平衡。

另外也可采用提高设定电压，加大出铝任务的办法来处理，让炉底尽快热起来，伸腿变小，炉膛变大，但这种方法控制不好有可能使槽子走向热行程，并且在处理好后还得向槽内留铝。

 5、对阳极原因造成的电压摆属高频振动，一般从槽电阻曲线和全槽电流分布的测量上可以判断出来，这种情形要尽早处理，延时太长会使小摆变大摆，严重破坏炉膛。

6、对漏料造成的电压摆除对设备进行维修和更换外，用铁工具对漏料部位进行扒拉，必要时还可以关闭漏料部位的下料阀，待积料清除后再打开下料阀。

7、对电压摆的槽子必须要减少其氧化铝投入量不论何种原因造成的电压摆，都必要拉大其下料间隔，以消除电压摆对氧化铝浓度的影响，并且考虑电压摆下电解槽实际效率和氧化铝投入量的关系，减少电压摆槽炉底的沉淀。

（二）实际生产中对电压摆的处理的误区

1、大面积调整阳极处理电解槽电压摆时，有人按照全槽电流分布的测量值来调整阳极高度，电流分布大的向上提一提，电流分布小的向下降一降，这个班来动一块，那个班来再动一块，这种做法看似尽心，但实属有害无益。

它严重破坏了电解槽阳极底掌的水平性，打破了其生产的稳定性， 问题解决不了，反而把电解槽折腾得奄奄一息，处理电压摆大面积去调整阳极绝不可取。

2、单凭压铝来处理电压摆不论何种原因，只要有电压摆就留铝，留铝固然效果最快，但只是短期行为，原因不明，措施不力，过不了多久状况只能更加恶化，走上恶性循环的怪圈。

3、扎边部来抑制电压摆大型预焙槽边部加工面只有350毫米左右，扎边部会使大量物料进入炉底，严重破坏电解槽的热平衡和物料平衡，影响计算机浓度控制，同时扎入炉底的物料会形成沉淀和结壳，增大阴极压降，致使水平电流增多， 反而会熔化炉帮，使炉膛更加畸形。

4、由于电压摆时槽温升高，为降低温度，大量添加氟化铝来控制温度极不可取，这样会增加炉底沉淀， 使伸腿长大，炉膛更加畸形，同时电解质过热度增加， 熔化炉帮，恶化槽状态。

5、处理电压摆时盲目乱动多个技术条件，觉得这样做效果好，来得快，孰不知多个技术条件都动会扰乱电解槽的其它平衡，并且弄不清到底谁在起作用，最后只能听之任之，处于失控状态