306KA电解槽电压摆的原因及处理

电解槽病槽及常见事故处理在铝电解生产中,电解槽并不是一直处于正常运行状态。

由于运行过程受到各种因素的影响,干扰了电解槽的热平衡和物料平衡，产生这样或那样的异常，其表现就是病槽的出现,和一些异常现象的发生。

遇到这种情况，应该根据具体情况,查找原因,施以的正确处理方法,使电解槽尽快恢复正常运行。

现就病槽的形成及常见电解槽异常处理方法叙述如下：一、冷槽当电解槽热收入与支出不平衡时,即电解槽热收入小于热支出时,电解槽走向冷行程,生产中称为冷槽。

冷槽表现为：a. 火苗呈淡蓝紫色，软弱无力.电解质水平明显下降，电解质温度低,颜色发红,粘度大,流动性差,阳极气体排出受阻,电解质沸腾困难。

b. 冷槽初期，电解质结壳厚而坚硬,中间下料口有时出现打不开壳，后期，电解质酸性化，结壳变薄而完整。

c. 冷槽发展到一定时间后,电解槽便出现炉膛不规整,局部肥大, 炉膛收缩炉底沉淀增多，液体电解质分子比降低,电解质水平较低,铝水平持续上涨，极距缩小。

d. 阳极效应频频发生,时常出现''闪烁”效应和效应熄灭不良。

e. 炉底沉淀增多,致使阳极电流分布不均,导致磁场受影响,铝水波动大,引起电压摆动增多,从而导致阳极电流分布不均,甚至出现阳极脱落的现象。

冷槽的处理１、初期冷行程的电解槽处理方法很简单,只要及时发现苗头,适当提高槽电压，增加槽内热量收入，便可恢复正常。

２、提高电解质水平，即从热槽中取出液体电解质灌入槽中，以提高槽温和溶解氧化铝的能力。

３、加强阳极保温，盖好槽盖板，加足保温料，减少电解槽的热量损失。

４、延长加工间隔，尽量减少槽内的热损失，有利于槽内沉淀和结壳的熔化。

５、提高效应系数，利用效应提高槽温，处理槽底沉淀。

６、调整出铝制度，适当吸出些铝水来降低铝水平，提高炉底温度。

在“撤铝水”时，要与槽状况紧密配合，认真准确，防止发生滚铝和压槽现象。

７、调整供电制度，保持电流平稳或调整与供电制度不适应的技术条件。

在处理炉底沉淀期间,还可利用换阳极打开炉面之机用大钩钩拉炉底沉淀,一方面可使沉淀疏松,容易熔化;另一方面在沉淀区拉沟后,铝水顺沟浸入炉底,可改善沉淀区域的导电性能,对阴极导电均匀大有好处。

铝电解槽一种电压异常摆动现象的原因分析与处理24?铝镁通讯2004年No4铝电解槽一种电压异常摆动现象的原因分析与处理李方义,李希明,杨天玉(中国铝业河南分公司,河南郑州4500.41)摘要:本文对没有平衡母线的铝电解槽B出现效应时,其相邻的上一台电解槽A却发生电压摆动这一特殊现象进行了分析.阐明A槽阴极充当B槽的"平衡母线"是根本原因.对B槽添加平衡母线后,可消除A槽的电压异常摆动现象.关键词:电压摆动:阳极效应;平衡母线1一种特定情况下的铝电解槽电压异常摆动现象铝电解槽供电方式由低级到高级分别有单端进电,双端进电,大面进电和双端,大面联合进电等多种方式.我厂85KA铝电解槽采用的是单端进电的方式,有250台电解槽电流是从双立柱母线先传输到阳极平衡母线上,再由平衡母线将电流分配到前后两侧的阳极母线子系统上;仅有10台槽在技改时未加平衡母线,电流是从双立柱母线直接传输到前后两侧阳极母线子系统上的.在生产运行中,经常发现一种异常现象:当没有平衡母线的电解槽(代号B,下文同)发生效应时,与B槽相邻,传输电流给予B槽的电解槽(代号A,下文同),其原本平稳的槽电压却随着B槽发生效应而剧烈摆动,A槽最大的电压摆动幅度达1.2伏以上,从正常4伏多的槽电压可降到2.8～2.9V,严重影响A槽的正常生产.为什么会产生这种现象呢?2电压摆动现象的原因分析起初人们以为外部某种电磁信号的干扰导致了A槽的电压波动,但慢慢人们意识到,B槽没有平衡母线可能才是导致A槽电压摆动的根本原因.由于A槽电压剧烈摆动总与无平衡母线的B槽发生阳极效应联在一起,我们还是从阳极效应说起.阳极效应是熔盐电解所固有的一种特征现象.铝电解槽采用的是冰晶石一氧化铝熔盐电解的.到目前为止,阳极效应发生的机理及效应时的反应虽还没有最后弄清,但其在很大程度上阻碍阳极与熔体之间的电流传递却是不争的事实,可以被看做是一种"阻塞效应".从宏观上看,电解槽系列是串联电路,要保持电流的恒定,此时效应槽的必须增高槽电压(通常在10—50V之间显着变化),以更大的电势克服"效应阻塞",才能保持电流的恒定.从微观上看,我们认为,实际效应发生时,各组阳极与熔体之间的电流"阻塞"程度是不均衡的,会发生各组阳极导电量有大有小且剧烈变化的情况.通过测量, 也证实了我们的判断:效应时用电压叉测到的阳极导杆上的等距电压无规律摆动,且没有平衡母线的320号电解槽效应时,双立柱母线之间曾产生360my的最大电压差,说明前后母线导电量不相同, 且处于动态变化之中.B槽效应时,A槽电压摆动的原因就在与此:受电解槽系列处于串联电路的制约,B槽前后阳极母线产生的传输电流差额,只能在上台槽A的阴极进行再分配:一会儿这一侧的阴极需多导电,一会儿另一侧的阴极需多导电,才能满足串联电路电流恒定的特性.这时A槽的阴极就充当了自身没有平衡母线槽B的"平衡母线".受电磁场作用,A槽阴极异常传输的电流引起A槽铝液波动,从而导致A槽槽电压随之异常摆动现象的出现.应当指出,此现象对A电解槽的生产是有害的,它破坏A槽的平稳运行.应当予以改进.3补救措施分析清楚A槽电压异常摆动原因后,为消除或减轻没有平衡母线槽B效应时对上台A电解槽生产的影响,给B槽增添平衡母线就成为我们的选择. 3.1电流差额估算通过对320号电解槽效应时,双立柱母线之间曾产生360my的最大电压差,我们估算效应时前后阳极传输的电流差额为:(下转第3页)2004年No4铝镁通讯?3?A/S6.2,AI,03回收率58.1%.2.3.5浮选浮选脱硅法是迄今为止研究较多的方法,依据矿物表面性质的不同,实现矿物的分离,也是较为有效和经济的方法之一.按照选别过程中有用矿物的走向,在铝土矿的浮选技术上又可分为正浮选和反浮选.正浮选是浮选有用目的矿物,也即一水硬铝石矿物,使脉石矿物留在槽中的选别过程.反浮选则是根据一水硬铝石型铝土矿中主要矿物的含量特点,采用浮少抑多的原理,将矿石中含量较少的含硅矿物作为泡沫产品浮出,使产率为70%一80%的高铝硅比一水硬铝石精矿留在浮选槽内,从而实现铝土矿脱硅的工艺.正浮选技术相对来说较容易实现,但是由于铝土矿中的氧化铝含量高,正浮选不符合浮少抑多的原则,同时还存在精矿脱水困难,药耗高,精矿中夹带的浮选药剂影响后续的冶炼过程等缺点,从而提出了在原理上具有明显优势的反浮选工艺,也即浮选含硅矿物使得铝土矿中的铝硅得以分离的方法.因此,反浮选是具有发展前途的方法. 几十年来,国外以及我国对铝土矿脱硅选矿进行了大量的试验研究,方法大致分为物理选矿和化(上接第24页)△I≈85KA×0.36V/4.2V≈7.3KA3.2新平衡母线的选材截面为350×35mm的单片铝排,按瞬时最大电流密度2A/mm2计算,该铝排瞬时可通过电流为:I=2A/mm2×350mm×35mm=24.5KAI>/xI,能满足传输差额电流的要求.故我们选用350×35mm规格的铝排做新平衡母线的制作材料.3.3新平衡母线位置的确定理论上平衡母线连接在前后两部分阳极母线子系统中的任何部位均可,但受我厂是不停产改造制约,我们将新平衡母线的位置选在双立柱母线顶端. 该处场地相对宽松,便于人员作业.3.4实施对350×35mm规格的铝排定尺下料后,带电做好对活等准备工作,利用启动槽短短的几分钟停电时间,迅速连接焊接口,就完成添加平衡母线的作,【o学选矿,目前这些方法大多还处于实验室试验阶段或半工业化试验阶段.因为选矿受到经济,能耗,环境三方面的制约[23],相对于其它有色金属精矿而言,价格相对低得多,所以对铝土矿选矿,只能采用工艺简单,成本低,能耗低,无环境污染的方法来选出精矿,才能在氧化铝工业生产中付诸实现.参考文献:[1]谢珉,铝土矿选矿试验研究,有色金属(选矿部分),1995(6).12一l6[2]陶英君,杨玉华,我国氧化铝工业现状与发展建议——第三次全国工业普查资料分析[J],轻金属,1998,(7):3—9[3]王恩孚.马朝建,陆钦芳等,选矿——拜耳法处理中国高硅铝土矿生产氧化铝的探讨[J],轻金属,1996,(7):3—6[4]杨彩云,中低品位铝土矿选冶工艺研究[J],矿产综合利用, 1989,(6):6一l1[5]刘振中,赵万来,对铝土矿选矿可能性的看法[J],有色金属(选矿部分),l984,(2):47—53[6]贺飞丽,采用重选——浮选流程提高铝硅比的试验研究[J],有色金属(选矿部分),1995,(5):8一lO[7]钮因健,对我国铝土矿资源和氧化铝工业发展的认识,轻金属. 2003.3.3—84补救后的效果我们已对三台无平衡母线的电解槽实施了添加平衡母线的作业.通过跟踪测量的数据对比,添加平衡母线后,B槽效应时已不在对上台A槽产生影响.其具体数据如下:裹l添加平衡母线前后的数据对比(班报裹平均值) B槽未加平衡母线前B槽加平衡母线后A槽号摆动(mv)针振(mv)摆动(mv)针振(nw)322214285l0223l71451877l93o91952l36l8鉴于增补平衡母线能达到稳定A槽生产的效果,我厂正在对剩余无平衡母线电解槽进行增补作业.5结论无平衡母线的单端进电铝电解槽,效应时其前后子母线系统传输电流的差额,需经上台电解槽阴极予以再分配,引起上台槽电压(铝液)波动,破坏生产平稳运行.增添平衡母线后,该槽发生效应时不再对上台电解槽生产构成影响.。

浅谈306kA电解槽降低黑电压的生产实践目前铝行业面临严峻的生产经营形势，各铝厂相继采取了停槽限产、低电压技术路线的推广，其主要的核心内容是如何降低控制成本，尤其是在降低吨铝电耗上，通过努力，我国铝电解技术有了跨越式的发展，吨铝综合电耗普遍控制在14000kWh/t·Al以下，在降低吨铝电耗技术探索中，降低黑电压是降低电耗的直接有效的措施，我厂在优化指标前，长期忽视了各节点黑电压偏高现象，经过近半年时间的反复实践，总结出了一套行之有效地降低黑电压的措施，浅谈如下：通过测量发现短路口压接压降平均超过了8MV、停槽空耗压降平均达到了370MV、立柱母线“7”字形压接压降平均达到了35MV、漏槽冲断母线处的压接压降最高达到了100MV以及阳极导杆与横梁母线的压接压降平均达到了35MV等等，这些压降不参与电解，不仅如此，黑电压的升高，意味着参与电解反应的电压会减少，也就是通常所说的压极距现象，干扰电解槽热平衡的稳定，降低了电流效率。

1 短路口压接压降的降低短路口的压接压降是在停槽后短路块与立柱母线之间连接起来产生的压降。

为了降低短路口的压接压降，在电解槽停槽的过程中，用高压风管吹短路口与立柱母线的压接面，将里面的粉尘以及其他杂物清理干净，最后用铝锤击打短路块，再复紧螺栓的方式，一般停槽的短路口压接压降控制在5MV以内比较理想。

2 停槽空耗压降的降低电解槽停槽以后，槽控箱的电压表上显示一个数值就是停槽的空耗压降，这个数值一般在0.28～0.43V左右，这个压降属于无用功耗。

停槽空耗压降的影响因素主要有以下三个方面：（1）环境温度的影响。

停槽空耗压降主要记录的是母线的压降，由于母线是金属材料，受环境因素影响比较大，冬天天气寒冷，停槽空耗压降就小，反之夏天，停槽空耗压降就大，如表1所示：（2）电解槽所处于的位置不同空耗压降也不同。

一般情况下，电解槽处于通风较好的位置，空耗压降值比较低，处于槽底密闭的位置，空耗压降值比较高。

影响炉膛规整的工艺技术条件有下料量、电解质组分（添加剂、分子比）、电流、电压、电解质水平、铝水平、保温料厚度、效应管理等。

在生产中要根据各种实际情况，对工艺技术条件进行适时调整，达到维护和规整炉膛的目的，从而使电解槽处于平稳运行中，达到稳产和高效。

参考文献：【1】冯乃祥.铝电解.北京:化学工业出版社,2006.【2】贾巧真.铝电解企业节能降耗影响因素分析及控制方法.2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集.如何理解及处理电解槽电压波动马淑珍（山西华圣铝业有限公司 044501）摘要:电压波动是电解槽在运行过程中常见的病症，产生电压波动的原因较多。

本文从铝电解槽生产实际出发，着重从分子比（电解质成份）、电解质水平、磁场等几个方面，对槽电压产生波动产生的原因进行分析讨论，就系列槽电压波动给予理论上的指导，以求得到治理的最佳途径。

关键词:铝电解；槽电压；铝电解质；分子比Abstract：Voltage fluctuation is the cell in the operation process, causes of voltage fluctuation. From the practical production, aluminum electrolytic cells from molecular ratio (electrolyte), electrolyte levels and aspects, such as magnetic field of slot voltage wave causes are discussed, series voltage fluctuation to theoretically instruction, the best way to get over.Keywords：Aluminium electrolysis, Slot voltage, Aluminum electrolyte, Molecular ratio1 引言在电解槽运行过程中，槽电压是不断变化的。

资料预焙槽的针振和电压摆，是由于槽内铝液上下波动而引起的槽电压高频波动和低频波动。

且波动的幅度超过设定值，它是判定槽子是否平稳的最敏感标志，也是铝电解生产中最突出的异常现象，直接影响到电解槽的正常生产和程序的正常监控，所以它是电解生产管理中的重中之重。

原因分析:针振和摆电压主要是由于槽内熔体受内，外作用力影响使电解质与金属铝液界面形状发生改变，造成极距的变化，而引起槽检测电阻或电压产生周期性波动的一种槽况不稳定性。

一般认为电解槽内熔体的受力为四种:（1）电磁力；（2）气泡运动产生的浮升力；（3）温差浮升力；（4）重力。

其中电磁力是影响铝液运动状态及其界面形状的主要原因素。

→→→F(x) =J2X B y+J y X B2 (1)F(y) =J2X B x+J x X B2 (2)F(x) (长度方向的电磁力)。

F(y) (宽度方向的电磁力)J2垂直电流水平磁场B y,B x影响稳定性的主要原因是换极质量，工艺调整不当等操作，这些操作直接影响到电解槽阳极电流分布，铝水中水平电流大小，铝液高度等，造成槽况不稳。

1.1低铝水平情况下产生的局部针振或电压摆，表现为出铝后针振或电压摆，一般问题在四个角极上。

一般出现的时间电压波动不大，一般在50MV—200MV之间波动。

1.2低分子比，低槽温是造成电压摆的主要原因。

此种情况的槽电压极易往下掉，因此降分子比，槽温一定要注意平稳，缓慢，要充分考虑到槽温与分子比的滞后性。

（炉膛畸形，水平电流增大，中缝结壳或不均匀的沉淀，使铝液在循环流动时，易于受阻）。

低分之比电压摆出现时波动一般较小，波动时间长，电解质颜色暗淡，流动性差。

1.3 长效应对电解槽膛的破坏，造成摆电压。

分子比保持不稳定，槽温度不稳定，铝水平过低等原因都可能造成电解槽的难熄效应。

这种效应严重破坏槽帮，形成侧部漏电，产生水平电流，这种情况下产生的针振一般非常剧烈，有时甚至超过500mv以上。

1.4 更换阳极，调整极距时产生的电压摆动。

电解槽电位差波动的原因1.引言1.1 概述电解槽电位差波动是指在电解槽运行过程中，电位差出现不稳定的情况。

电解槽电位差是指电解槽两个电极之间的电位差，该电位差的稳定性对于电解槽的正常运行和产品质量的稳定性非常关键。

电解槽电位差波动的原因是多方面的。

首先，电解槽本身的结构和设计可能会导致电位差的波动。

电解槽内部存在一系列电化学反应，如离子的迁移、气体的析出等，这些反应会引起电解槽内部的液体流动和温度变化，从而影响电位差的稳定性。

此外，电解槽的材料选择、电极的形状和尺寸等因素也会对电位差的稳定性产生影响。

其次，电解槽操作中的一些因素也会引起电位差的波动。

例如，电解液的浓度、温度、PH值等会对电位差产生影响。

电解槽中电流的大小和稳定性也会影响电位差的稳定性。

此外，电解槽周围的环境因素，如温度变化、电磁辐射等也可能对电位差产生干扰。

最后，电解槽的维护和管理也是影响电位差波动的一个重要因素。

不良的设备维护、操作不当或不合理的控制参数设置等都会导致电解槽电位差的波动。

因此，良好的设备维护和合理的操作管理是确保电位差稳定的关键。

综上所述，电解槽电位差波动是由于电解槽本身结构和设计、操作因素以及维护管理等多个方面的影响所致。

为了保证电解槽的正常运行和产品质量的稳定性，需要仔细分析和解决这些影响因素，进行必要的改进和调整，以确保电解槽电位差的稳定性。

1.2文章结构文章结构是指文章的组织架构和内容框架，它有助于读者理解文章的逻辑结构和思路。

本文的文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要是对文章进行概述，介绍文章的研究背景和意义，引入电解槽电位差波动的研究主题。

通过引言，读者可以了解到电解槽电位差波动是什么，以及为什么需要对其进行研究。

同时，引言还可以提出本文的目的，即研究电解槽电位差波动的原因。

正文部分是文章的主体，用于详细介绍电解槽电位差波动的原因。

正文可以分为多个要点进行讲解。

在第一个要点中，可以介绍某个影响电解槽电位差波动的因素，如电解槽内溶解物质的浓度变化、电解槽内环境温度的波动等。

一、异常槽的处理（1）电压摆产生的原因电压摆产生的原因从其本质上讲,主要是水平电流过多，并且水平电流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，从生产实际情况看主要有以下几个方面的原因：○1低铝水平情况下产生的局部压槽，使电解槽产生振动；○2长效应对电解炉膛的破坏，造成电压摆；○3低分子比低,槽温是造成电压摆的主要原因；（2）产生电压摆的原因当电解槽的阳极、炉膛或铝水平处于不良状态时，铝液在垂直方向的波动过大而使局部变化，就会导致槽电压发生波动，它最直接的现象是电压表的指针左右摆动或数字上下波动过大，因而有时也将这一情况称为“针振”，电压摆通常是从小摆过渡到大摆的，小摆是大摆的前兆，因此，实际生产过程中应该“重视小摆、预防大摆”，电压摆是预焙铝电解槽生产中一个很突出的问题，它直接影响电解槽的效率和槽况的稳定性，为了预防电解槽的电压摆，主要从工艺技术条件的保持、提高阳极质量、控制阳极效应等方面着手做好工作就能大大提高槽子的稳定性。

（3）电压摆的处理措施○1、对摆幅小、时间短的电解槽，通过抬高电压提高极距的办法，减少其波动摆幅小、时间短的电解槽，往往是某项工艺技术条件保持不合理的征兆，测量阳极电流分布并无异常，这样通过抬高电压的方法其一是可以提高铝液镜面于阳极底掌之间的距离，减小铝液上下波动引起的槽振动，其二是补充一部分能量，化解因技术条件保持不合理而造成极下沉淀多或长结壳的情况。

○2、对摆幅大、时间长的电解槽，必须测量其阳极电流分布对电压摆幅超过300mV以上的，必须测量其阳极电流分布。

在测量阳极电流分布之前应使用人工操作将阳极抬到电压不摆为止，然后测量阳极电流分布，对异常极进行调整。

之后每隔20～60分钟稍许下降阳极一次，直至将电压恢复正常，不再摆动。

但对阳极的调整应注意不宜调整过多。

以静制动，依靠电解槽自身的调节能力来完成对电压摆的处理对振幅不大，摆动时间不长的槽子，查找各方面的原因找不出太大的问题，不应该盲目去动，电解槽自身有“自我调节”的能力，有些电压波动不明，但槽子可以通过自我调节的能力，向着其热力、动力学平衡有利的方向变化，电压摆会自然消失。

关于电解槽槽电压异常升高的问题研摘要：近几年，氯碱及盐酸电解工艺的发展受到了广泛关注，为了提升其应用安全性，要对工艺流程中电解槽的运行质量予以控制，其中电解槽的槽电压的变化是重要的监控指标之一。

针对槽电压异常升高问题展开对应的调查分析，从而落实相应的处理措施，减少对工艺质量和效果产生的不良影响，提高经济效益。

关键词：电解槽；槽电压升高；原因；处理建议关键词：电解槽、槽控机、安全保护一、槽控机的自动控制原理槽控机的自动控制原理：依靠输入通道来收集电解槽的电压值和电流值，然后依照原有输入的系列、单槽等相关数据参数来处理解决一系列的操作信号和方式，将解析出来的阳极升降信号进行输出，控制电解槽平衡。

在数据传输方面，槽控机主要是利用CAN转以太网与工作站进行连接，这样能够实时的将相关的数据进行传输，还可以快速的完成接受和响应，运用网络方式完成实时以及历史的数据传送和读取。

二、槽控机安全保护的相关措施作为电解槽的直接控制设备，槽控机可以高效、准确的进行电解槽电压和电流的收集与调节，同时控制物料平衡与热平衡状态，现阶段，常用的控制软件基本可以分为三个种类，依次为热平衡控制、双平衡控制以及三度控制。

这三类控制中，优势最为显著地为热平衡控制，控制原理为通过对操控设备的母线升降机构来实现的，实现阳极和阴极之间的距离调节，以此来计算所需要的能量。

如果距离增加，则电解槽压力下降，压力降升高，导致能量扩大，距离降低，电解槽压降变小，能量吸收量降低，槽控设备的安全监测措施主要包括下述几个方面：1.软件的保护最重要的软件保护就是定时保护，定时保护需要预先设定好程序，对升降阳极的时间进行控制，通常将时间规定为3秒-6秒，当超过了这一时间，程序则会中断，阳极不再继续升降，过压力保护和欠压力保护都需要预先做好设定，当输入最大电压值和最小电压值以后，如果超过了合理的范围，程序就会不再执行命令，阳极不再继续升降。

另外，需要合理控制电解槽的升降时间，包括三个时间段，分别为0.5、0.8和1.0，可以依照工艺标准进行选择，软件中包括自动检测和诊断处理系统，可以监控控制槽的状态以及性能，一旦出现问题或者故障，可以对错误指令进行全面的读取，判断故障位置，载荷监控设备合理连接，发送信息以及故障代码，同时发出警报，实现问题的合理处理，保证设备的正常运行。