对大型电解槽破损原因及延长槽寿命问题研究

对大型电解槽破损原因及延长槽寿命问题研究

昌振利

（新疆众和股份有限公司新疆830013）

摘要：在实际的调查研究中，我们普遍发现，我国的大型电解槽的寿命非常低，与国外先进国家同类型的电解槽技术水平存在着很大的差距。因此，我们有必要对大型电解槽进行认真的研究和分析，识别电解槽的种类和特征，从而进一步延长电解槽的使用寿命。鉴于此，本文主要针对大型电解槽破损原因及延长寿命问题进行相关浅析，仅供参考。

关键词：大型电解槽；破损原因；延长；槽寿命；问题研究

前言

众所周知，槽寿命是现代铝电解生产技术高低水平的关键，其对企业的经济效益和社会效益具有直接的影响。通过调查研究，我们发现，国内的电解槽的使用寿命大多都在1200天左右，个别的铝厂电解槽的使用寿命甚至不足1000天，这在一定程度上，对企业的发展具有明显的阻碍作用。相关人员有必要对大型电解槽破损原因进行分析，有效的延长电解槽的寿命。

1大型电解槽破损的主要特征及破损原因分析

1.1早期特征

1.1.1铝液中含铁量上升

铝电解槽发生破损的前期，铝液中的含铁量就会有明显的上升趋势。在这个过程中，电解质和铝液经过阴极的裂纹、空隙以及固缝的作用，很容易与阴极的钢棒进行接触，从而侵蚀钢棒。为此，槽内的铝液含铁量升高是大型电解槽破损的主要早期特征，一旦发现这种情况，我们就要采取合理的措施，有效防治漏槽现象的发生。为此，我们可以考虑提前停槽处理。如果要继续进行电解，那我们就需要考虑铝液中铁的含量，并对其铁含量变化的情况进行实时监控。除此之外，我们还可以改变电解质的成份和其电解的温度以及破损部位的修复等等。通过这样的方式，减少电解质和铝液对于阴极钢棒的侵蚀，对漏槽事故进行进一步的控制[1]。

1.1.2出现凹窝和隆起

阴极孔洞主要指的是阴极炭块被侵蚀，表面充满铝液的凹窝现象。这主要是铝发生碳化造成的。在这种碳化因素的作用下，由于此磁力的因素，还会产生局部的金属旋流，使孔洞进一步扩大。而且阴极的孔洞常常出现在最为薄弱的阴极区域，如边缝等地。通过对阴极孔洞的有效应用，可以实现对金属铝液的有效测量，防止孔洞的进一步扩大。而阴极的隆起主要是由于阴极炭质材料吸收钠元素之后产生膨胀导致的，但是其也可能是由于阴极的钠与电解质互相作用产生，形成了较大的体积。在大型的电解槽中，这种现象非常严重，有的高度甚至可以达到20厘米以上，在一定程度上，严重的影响了阳极的作业，给整体的正常生产带来了很大的影响。阴极隆起的高度，能够实现对阴极炭块表面不同位置的有效测量，对金属铝液的高度实现更为合理的设计[2]。

1.1.3阴极电压上升过快

电解槽长时间的工作后，阴极在吸收杂质后，阴极的电压降会慢慢的升高，这是非常正常的。但是如果其升高的速度过快，则是阴极的某系部件损坏造成的，阴极的电压快速升高也会造成槽内的电压升高，增加了电能效果。因此，当这种现象发生时，我们应该及时对这种漏槽现象给予明确，及时的发展原因，并采取合理的措施对现象给予禁止。

1.2电解槽破损的原因分析

导致电解槽破损的原因有很多，主要有以下两种因素。一方面，槽的内部受到了严重的侵蚀。在电解的过程中，槽的内部经常会受到电解质和铝液的侵蚀和运动的影响，从而很容易导致槽内的表面结构产生变化，出现较大的裂纹，导致电解槽的破损和漏槽。而且槽的内部一旦受到钠的侵蚀，就会产生较为明显的体积膨胀现象。另一方面，不合理的操作也是导致电解槽破损的主要因素。在铝电解的过程中，我们应该对电解的温度给以及电解物质的成份给予合理的调节，使得槽内结构稳定。减少电解质和铝液以及不当操作对电解槽的侵蚀和冲刷。

2延长大型电解槽寿命的主要措施和方法

2.1应用半石墨质阴极炭块

石墨化炭化具有较好性能，但是材料的价格比较昂贵，在经济可行性存在一定的欠缺，为此，我们可以采用半石墨炭块。其具有良好的抗磨损能力和抗热震能力，具有较高的热导率，抗压强度也能满足实际的需求，能够有效延长大型电解槽的寿命。而且我们还应该合理采用圆柱阴极钢棒，有效减少因膨胀差异对炭块作用的应力，使得半石墨质阴极炭块发挥作用和价值[3]。

2.2采用先进的捣固检测技术

众所周知，电解槽中的阴极炭快与侧部之间是电解槽最为薄弱的部位，在此方面，我们可以采用先进的捣固检测技术，金属和电解质液渗透到阴极内部，提供一个有效的缓冲层。捣固湖的密实性对于槽的寿命有着很大的影响，其能够在一定程度上，直接影响在加热过程中和炭块的配合。为此，我们要对其捣固密度给予严格的控制。

2.3采用先进的科学防渗技术

为了进一步地提高电解的质量，延长电解槽的寿命，我们可以加强对阴极防渗技术的应用。阴极防渗技术主要分为物理防渗技术和化学防渗技术两个部分。而化学防渗技术具有更好的先进性，其能够是吸纳对槽寿命的有效延长，提高了电解槽生产的效率，实现对热平衡的有效协调。目前，国外很多研究人员都采用了化学防渗技术，取得了较好的效果。

2.4提高生产的技术和管理水平

我们在实际的研究和电解过程中，应该加强对相关技术的有效应用，把视线对技术和管理效果的有效创新，使得整体的操作更具精细化，避免电磁场对生产效果的影响，这样也可以在一定程度上，有效防止机械的进一步腐蚀。除此之外，我们还要对供电制度进行合理的控制，保证供电的稳流，减少电流波动对于电解槽热平衡的影响，也在一定程度上，进一步降低了化学腐蚀物的扩散和渗透的可能性。最后，我还要严格保证相关人员的综合素质和专业技术能力，使得其在整个电解操作的过程中，进一步保证工作的规范性，从而进一步提高生产技术和管理水平。

结语

综上所述，我们不难发现，电解槽在人们的生产和生活中具有重要的意义和作用，但是其在应用的过程中也存在很多问题，破损是最为严重的问题。为此，相关人员应该对其给予足够的重视，相关机构和相关人员在实际的研究过程中，应该对各个流程给予合理的完善和优化，从而进一步的提升企业的生产能力和建设水平。

参考文献

[1]陈双,颜桂炀,陈震.PAAS-CMC/Mel-CS双极膜的制备及其应用[J].福建师范大学学报(自然科学版),2017,03:62-68.

[2]徐云旺,阮朝进,包兴柱,李保金.浅谈镁电解生产中氯气处理系统工艺研究[J].世界有色金属,2017,06:270+272.

[3]王宇红,连雪,高小永,冯振辉,黄德先,拜建勋.基于离散时间描述的电石法聚氯乙烯生产的计划优化[J].化工进展,2017,05:1597-1604.