135#槽3月31日因槽殼熔穿漏鋁造成鋁水沖斷一根槽底平衡鋁母線,如采用焊接修復方式則需進行系列停電,所有電解槽都必須停電,用16塊10mm厚的鋁板一塊疊一塊地把斷口焊接起來,由于在現場受磁場的影響,焊接4塊鋁板所需時間在1小時以上,以此計算修補好斷口所需時間在4-6小時間之間,為保證系列電解槽正常生產,不受較大影響,每次停電時間應控制在1小時間左右,所以要全部修補好斷面,系列電解槽必須停電在4-6次左右,且不能集中到一兩天內進行,所以對電網和生產影響很大,單從產量來考慮:
停電1小時后,系列電解槽至少需要8小時計算,其影響力相當大,因停電造成產鋁量減少測算如下算:
A)1小時間少產鋁:
S=166×0.3355×303/1000=16.87噸
(在產槽166臺)
B)4~6小時總少產鋁:
S總=16.87×(4~6)=67.5~101.2噸
停電送電后系列電解槽要盡快建立能量平衡,電解槽只能突發效應將增多,根據以往停送電解對電解槽的影響,每次停送電后電解槽效應系數將達到0.35以上,以日常效應控制在0.2為目標,增加效應個數將達到:
N=166×(0.35~0.2)×(4-6)=100~149個
每個效應控制在平均3分鐘,電壓在20V的情況下,則浪費電量為:
Q=(100~149)×303×20×3/60=(3.03~4.5)萬度
以0.3元/度.電計算,折合人民幣為
¥=(3.03~4.5)×0.3=0.91~1.35萬元
所以單從上述兩組數據來看,通過焊接的方式對系列電解槽影響較大,不可取。借鑒平果鋁、包頭鋁廠成功經驗,為了避免系列停電,減少經濟損失,經修前專題會研究決定于4月24日采用帶電澆鑄修復方式進行修復。
一、修前狀況:
被沖斷的鋁母線截面尺寸160×220mm,斷口長度300~350mm,見下圖。
二、修復工藝
1、斷口打磨,清理氧化皮,用手槍鉆在斷口兩端鋁母線上鉆孔呈蜂窩狀,以利于澆鑄鋁塊與母線咬合,提高導電性能。
2、安裝澆鑄鐵模,用烤槍預熱,將鋁母線斷口處加熱到500~600℃,然后進行澆鑄。
三、澆鑄過程
1、準備工作,大家關注的焦點。
2、倒鋁,用組裝車間鐵水小抬包裝鋁水約100Kg。
3、檢查鋁水,扒渣、去掉氧化膜等渣皮。
4、準備澆鑄,因施工單位人員對鋁水澆鑄不熟悉,由電解車間一區工區長陳謙與陳東負責澆鑄。
5、開始澆鑄。
6、鋁水飛濺:開始澆鑄之后,意想不到的事情發生了:由于電流與電磁場的作用產生電磁力,造成鋁水向上飛濺溢出如鋁水爆炸一般(萬一躲閃不及,熔融的鋁水必然會燙傷人員),后續場面十分驚心動魄,在場每個人的心都懸著,筆者在躲閃過程中由于磁場對相機影響無法拍下這些場面,下圖是濺鋁之初的場面。
7、再次澆鑄:飛濺的鋁水使人員心有余悸,盧廠長親自操刀進行操作,所幸前二次澆鑄鋁水已將斷口鋁母線凝結在一起之后形成導電通路,再次澆鑄鋁水已不產生飛濺現象。
8、完成澆鑄
9、修復效果(從準備鋁水到完成澆鑄整個工作歷時約20分鐘)
四、效果評價
1、修后135#槽槽底平衡母線檢測數據。
日期母線溫度(℃)500mm等距壓降mv斷口處壓降mv
4-24501768
4-25922150
4-26912148
2、對比沒有損壞的105#槽槽底平衡母線檢測數據:母線溫度98℃,500mm等距壓降22mv。說明修復之后的135號槽槽底平衡母線等距壓降與正常槽一致。
3、因模具不需要拆下,不便于測量斷面處壓降,根據斷口模具長500mm,兩端壓降48mv,以50mm測距測算斷面處壓降=48/(500/50)=4.8mv<5mv(5mv為專題會討論擬定標準,壓降越低越好),達到預期效果。
五、經驗總結
1、本次澆鑄工作由于屬首次,準備工作稍欠不足,如預熱用烤槍需不需準備心里沒譜,為了準備這些烤槍浪費一些時間,最后拿來的烤槍還不適用,幸好施工單位有一把合適的烤槍和可替代使用的大型割炬。
2、澆鑄之初沒有考慮到電流和磁場的影響所造成的鋁水飛濺,操作稍有不慎可能會燙傷人員,事前應加強導電措施,先用鋁線桿導通或采取其他有效旁通措施,一方面加快導電,另一方面避免大電流通過鋁水以減輕鋁液飛濺。
3、安全措施做得還不夠充分,槽底鋁母線長期通電,母線溫度接近100℃,為了避免觸電和燙傷,竹跳板應多準備一些并鋪設好。其他安全準備工作也要做到位,如絕緣防熱材料、防燙服、面罩等。
4、本次修復達到了預期效果,建議完善各項工作程序后推廣使用,作為今后沖斷鋁母線修復的首選工藝。并且以后面對同樣的問題時,要充分做好各項數據的采集工作,如母線溫度(澆鑄前后)以及澆鑄母線相鄰母線溫度和壓降,以采取適當處置措施確保電解槽長期生產?!就辍?/p>