DOC《240 kA铝电解槽电热场测试与分析》

1 650

1 650

1 650 电解质压降 极距/cm 4.70 4.40 4.25 压降/mV

1 422.52

1 496.88

1 340.17 槽底压降/mV 312.50 374.75 360.83 合计/mV

3 933.57

4 008.31

3 890.78 实测/mV

3 937

4 002 3.881 测量误差/% 0.68 0.82 1.59 从表1可看出,本次测量实际测量值和现场槽控机显示值之间误差基本能保持在2%以内,电场测量与电解槽实际情况是吻合的.3台测试槽中,329#槽的电压最高,330#最低.从3台电解槽的电压分布来看,329#槽的阳极压降较低,槽底压降较高,极距未大幅度降低,该电解槽处于高电压运行,说明该电解槽的炉底可能有沉淀存在,应该保持高电压运行,以清除炉底沉淀;

317#槽的炉底压降最低,极距最高,电压已经达到3.9 V左右,应该积极稳妥地探索更低的电压;

330#槽的电压尽管为3.881 V,但其炉底压降较高,说明较低电压是降低极距带来的,根据现场运行情况看电解槽不太稳定,电压容易波动,适当提高电压,以清除炉底沉淀.

2 阴、阳极电流分布及斜立母线电流分析 2.1 阴、阳极电流分布分配 通过测量计算结果分析,3台电解槽阴极软带电流分布基本均匀,但部分阴极电流偏大或偏小,电流最大差异出现在329#槽,阴极电流最大值(7

993 A)与最小值(4

818 A)相差3

175 A之多.3台电解槽阳极电流分布都不太均匀,存在部分阳极电流偏大或偏小的现象.对317#槽、329#槽来说,最大阳极电流(18

397 A/19

442 A)与最小阳极电流(11

777 A/12

927 A)分别相差6

620 A和6

515 A.阴、阳极电流分布分配情况见表2. 表2 阴极与阳极电流分布分配的比较 Table

2 Comparison of current distribution between cathodes and anodes 槽号 阳极电流分布 阴极电流分布 A侧 B侧 A侧 B侧 电流/kA 比例/% 电流/kA 比例/% 电流/kA 比例/% 电流/kA 比例/%

317 126.4 51.5 119.0 48.5 133.2 54.3 112.8 45.7

329 125.3 51.1 120.0 18.9 126.5 51.6 118.8 18.4

330 123.8 50.5 121.6 49.5 124.8 50.8 120.6 49.2 由表2可知,3台电解槽A侧的总电流均大于B侧的总电流,阳极电流分布也呈现同样的规律.317#槽A、B两侧阴极电流相差8.6个百分点,阳极电流相差3.0个百分点,A侧阳极电流比阴极电流共低2.8个百分点(6.8 kA).329#槽内存在由B到A的水平电流(1.2 kA),330#槽内存在由B到A的水平电流(1.0 kA).3台槽都存在由B到A的水平电流,说明电流分配不太合理,这主要与母线结构、槽况等因素有关. 2.2 斜立母线电流分配 某公司240 kA电解槽采用大面四端进电母线配置,各立柱母线电流分布分配实测结果见表3. 表3 立柱母线电流分布 Table

3 Current distribution for riser bus bar 槽号 A1 A2 A3 A4 电流/kA 比例/% 电流/kA 比例/% 电流/kA 比例/% 电流/kA 比例/%

317 56.7 23.1 67.5 27.5 65.9 26.9 55.2 22.5

329 59.2 24.1 67.8 27.6 62.1 25.3 56.3 22.9

330 53.7 21.9 67.3 27.4

686 28.0 55.8 22.7 从表3可以看出,3台电解槽各立柱母线进电电流分布与等进电比设计都存在有一定的偏差,每台电解槽立柱母线均有偏大或偏小问题.330#槽偏差最大,A3最大,A1最小,电流相差14.9 kA(或6.1个百分点);

317#槽,A2最大,A4最小,电流相差12.3 kA(或5个百分点);

329#槽,A2最大,A4最小,电流相差11.5 kA即(或4.7个百分点).

3 热损失测量 将阴极槽壳分阴极炭块区、熔体区、耐火层与保温层区进行电热场的布点测试,以便能全面反映槽子实际散热情况.槽底板以工字钢梁划分测试区域;