冶金工程论文
1 引 言
甘肃东兴铝业有限公司陇西分公司 （简称“分公司”）是年产 35 万吨电解铝生产企业。 分公司电解铝生产线有两条， 分别是 240kA 系列（10 万吨/年）和 400kA 系列（25 万吨/年），其中，240kA 系列设计槽 164 台。240kA 在生产过程中出现了维护不到位，少数槽有漏停现象，其中两台槽经过二次修补，减少了大修维修费用，节约了一定费用。
电解槽在生产中破损是比较常见的， 其原因主要是：① 前期筑炉质量存在缺陷；② 后期操作维护不到位。 因此在前期筑炉中，要求施工过程务必精准，以提高电解槽的使用寿命。 分公司在生产中，240kA 系列预焙电解槽曾出现过1154#、1182# 槽漏停现象，经过修补 ,两槽二次启动投入生产，生产稳定。
2 预焙槽破损原因分析和预防措施制订
2.1 1154#、1182#、1153# 漏炉时的处理情况
1154# 漏 炉时间为 2011 年 10 月 19 日 ,漏点为进电端第 9 根阴极钢棒处， 侧部漏洞约20cm×6cm（见 图 1），出 现漏炉时 ,作业人员立即用多功能机组加壳面块对该处炉帮、 炉底进行补漏，经过 4 个多小时的修补，因电解槽内液体一半（总高）流入地沟中，不得已停槽。
1182# 漏 炉时间为 2011 年 10 月 18 日 ,漏铝处为进电端第 5 根阴极钢棒处， 在现场发现该槽进电端从南起第 5 根阴极钢棒处电解质、铝水大量外流，口径约 30cm（见图 2）。 作业人员将该处上方两块阳极吊离， 用多功能机组加壳面块不断砸该处炉帮。 经过 3 个多小时的抢救，在补救无果的情况下决定停槽。
1153# 漏 炉时间为 2012 年 12 月 12 日 ,漏铝处为进电端第 9 根阴极钢棒处电解质、 口径约 16cm×7cm,处理情况基本同上。
2.2 三台槽漏炉后底阴极底部及侧部炭块情况
1154# 漏炉部位距侧部炉帮约 6cm~7cm,在炉底人造伸腿下部（见图 3）。 1154# 漏炉部位距侧部炉帮约 4cm~5cm, 在人造伸腿下部 （见图4）。 1153# 槽漏炉部位距炉帮侧部 35cm,距阴极炭块边部约 15cm（见图 5）。
以上几台铝电解槽停槽后，由于侧部复合块的热膨胀和氧化，损伤程度非常厉害。炭化硅、氮化硅砖裂纹较多，侧部伸腿已没有（见图 6）。
以上几台铝电解槽停槽后， 炉底有多处收缩缝，大部分缝宽 1 mm~2mm,其中 1154#,出铝端起 8、10 缝为 3mm 阴极炭块的收缩缝（图 7）。
2.3 三台槽漏炉的异同点
三台槽漏炉部位均在进电端， 且几乎是同一部位，均是 3 年~4 年的槽龄，均处于同一生产区域。
2.4 漏炉原因的分析
漏炉后经过专业技术人员对现场勘查及查阅电解槽启动档案、电解槽生产运行数据等，分析研究认为：
⑴ 1153#、1154#、1182# 筑炉过程中， 阴极炭块与炉帮之间的炭缝在捣固过程中存在缺陷。 由于 240kA 施工工期紧， 施工季节在秋冬季，环境对施工影响较大，再加上对施工队伍监管力度不足， 使 240kA 电解槽在投产时就出现数十台槽渗铝和漏炉情况， 并出现有三台停槽的事故， 因此前期的筑炉质量对提高槽寿命致关重要。
⑵ 240kA 二期焙烧时间相对较短， 焙烧期一期为 6 天，二期为 3 天，焙烧时间对后期生产影响较大：启动过程电压较低，后期生产电解槽处于冷行程，炉帮伸腿不宜形成，炉底宜长，且压降普遍较高大于 350mv（正常为320mv 以下）。
⑶ 240kA 技术条件的频繁变化， 影响槽寿命。 在 2010 年启动初期铝水平保持在 24cm~26cm,电解质在 18cm~20cm;在启动后期约半年后，推行 18cm~20 cm,电解质在 20 cm~24cm,且保持在 3.9V 的低电压生产，由于管理方面的不到位，该阶段炉底出现大量沉淀结壳，2011 年8 月 , 两 水平提升到 26cm ~28cm, 电 解质在17cm~19cm,2011 年 12 月份开始经历半年多时间的清炉底沉淀工作， 目前电解生产两水平保持在铝水平 18cm~20cm,电解质 18 cm~20cm.