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摘要：本文主要针对电解槽的破损原因与破损槽的运行管理进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考依据。
关键词：电解槽；破损；原因；破损槽；运行管理；
前言：
铝电解槽，属于铝电解实际生产期间主要设备，国外的电解质平均寿命为7-8年左右，国内大型的预焙槽，通常会由于材料、设计、作业及运行管理等各方面因素所影响，电解质平均寿命为4-5年左右。那么，为能更好地将电解质实际寿命延长，深入研究电解槽的破损原因与破损槽的运行管理尤为重要。
1、电解槽的破损原因及特征分析
1.1电解槽的破损原因
早期电解槽的破损因素包括：设计因素、内衬材料的质量因素、筑炉质量因素、焙烧启动与后期的管理质量因素。依据电解槽遭到破坏因素实际比例可了解到，设计因素占比10%、内衬材料的质量因素与筑炉质量因素均各自占比20%、焙烧启动与后期的管理质量因素占比50%。而若想确保槽的使用寿命得以提升，就应当从源头上着手，严控各个节点。
①设计因素
注重设计的科学合理性，弹性槽壳对于内衬的材料膨胀所产生应力缓冲作用，对其膨胀予以有效地限制。内衬材料，可吸收启动焙烧时阴极膨胀所产生部分应力，防止阴极扎固的碳缝出现断裂或起层等问题状况。
②内衬材料的质量因素
阴极碳块的质量相对较差，启动焙烧时阴极碳块极易有隆起或折断情况出现。糊料质量若不达标，则会导致剥落、起层情况出现，甚至会出现裂缝问题；保温砖的保温性能若不佳，则炉底部温度会相对较高，其电解质等相应温凝固线会逐渐上移到碳块上，促使碳块被破坏。故而，保证内衬材料的质量，属于提升槽实际使用寿命关键点，需得到充分重视。
③筑炉质量因素
若钢棒、糊料、碳块等温控不佳，并能严格依据筑炉工艺开展施工操作，则会导致碳块压的接压降差较大，电流会集中于向压降低阴极，促使阴极钢棒的温度过于高，加剧膨胀，极易导致阴极碳块被折断。筑炉期间带入过多水分，人造的伸腿扎固是质量较低，均会导致焙烧时有较多通道形成，促使电解质逐渐沿着通道向下进行渗透。
④焙烧启动与后期的管理质量因素
焙烧时，阳极电流不均匀的分布，促使阴极表面的温度差异较大，若为得到及时调整处理，则恶性循环便会形成，促使电多阳极的导电增加，所对应阴极的导电逐渐增加，阴极具备的温度会处于较高状态，则阴极碳块极易有裂缝问题出现，铝液通道进而形成。在启动时，若温度处于较高状态，渗透至阴极裂缝内部电解质无法凝固，借助电解质无法对阴极缺陷进行弥补处理，促使阴极破损发生率较高。
1.2电解槽的破损特点
预焙阳极式电解槽的破损，主要指的是阴极槽体损耗与破坏程度，基本特点如下：①排除外界硅、铁来源之后，铝液内硅、铁含量逐渐增加，亦或者是处于较长时间段内维持只高而不下的状态；②槽底部膨胀隆起，即为槽底部沿着长度方向，主要呈现着山丘状态隆起，四面低、中间高状况出现；③阴极的炭块断裂，阴极扎固的炭缝有起层开裂、侵蚀等情况存在，导致底部出现漏槽破损问题；④阴极棒孔位置有漏槽情况存在；⑤槽壳面处于升高状态，顶到槽腹板，抬母线的周期被迫缩短；⑥电解槽的槽底部压降提高幅度较大，促使槽底部压降处于超高状态，即为超过500-600mv；⑦侧部出现漏槽破损问题。
2、排查确认及在线修补电解槽的破损位置
2.1排查电解槽具体破损位置
在电解槽有破损迹象出现后，电解车间应当及时组织专业技术员做好排查工作，具体排查方法如下：依据Si、Fe含量增长变化情况，通常可以判断出是炉帮破损或炉底破损；在发现Si、Fe含量有升高迹象之后，电解车间应当及时排查重点部位。
2.2确认电解槽具体破损部位
仔细分析检查操作结构，查找到异常的数据信息，对破损具体部位进行精准的判断分析，有经验丰富的师傅与技术员亲临现场检查并确认炉帮或炉底具体的破损部位，应当确保数据检查与现场人工的铁钩探查同步进行，便于更为精准地判断出具体破损部位与实际程度。
2.3修补破损部位
①修补阴极破损
把氟化钙、镁砂制作成块，大小、形状需结合实际破损部位的尺寸，将其分为若干块，并放置于漏勺上，利用铁钩将其压好，缓慢送入破损位置，将破损位置盖好，经修补处理后，原有铝铁的含量若趋于下降或稳定状态，则证明此次修补处理效果显著，反之，则需重新进行修补处理，亦或者是重新查找其余破损部位。
②修补侧部碳块
借助碳糊，对侧部碳块的破损部位进行重新扎固处理，操作方法如下：针对侧碳具体破损部位的大面炉帮，添加氧化铝的碎块，借助天车打壳多功能设备贴槽壳的钢板进行扎实炉帮处理，期间应注意扎实期间不可临近阳极，防止阳极长包会对电解槽的正常运行产生不利影响，实际目的在于隔断液态的铝液与电解质，其二者与槽钢壳接触源；借助风镐沿着槽钢壳逐渐刨出破损残留的侧碳及氧化铝的料块，深度以50cm为宜，实际宽度则以15cm为宜，具体长度需结合侧碳实际破损程度予以合理把控，通常以60cm为宜；而后，将已预热约100℃碳糊分批予以添加至所刨出坑中，借助捣固锤予以层层扎固处理。在扎固处理同时，需确保表面无裂纹且平整，扎固处理至原有侧碳的高度便可完成操作。
3、破损槽的运行管理
3.1保障破损槽技术条件
炉底部沿着破损的槽，需适当将槽底部温度降低，炉底部设计技术包含条件即为：低电压、高铝水、低槽温、低分子比等。炉帮沿着破损槽，需通过增厚炉帮，进行技术条件设定，包括低铝水、高电解质、高分子比、低过热度、低槽温。炉帮与炉底沿着破损槽，应加强日常巡视检查，并做好综合平衡处理。
3.2管控破损槽效应
严控破损槽阳极效应的系数、效应持续的时间，对下料间隔予以科学调整，尽可能地防止阳极效应出现。
3.3控制破损槽出铝
出铝量应当保证均匀性，应避免出现非进度的出铝及过多出铝情况出现，铝液高度应维持稳定状态，避免热槽情况出现。
3.4破损槽操作管理
严格依据操作规范与标准，做好破损槽操作管理，防止病槽情况出现，若有异常状况出现，需及时做好针对性地消除处理，切勿存在拖延思想，针对于所出现的异常情况必须及时向相关负责人交代清；强化换极操作质量，防止发生异常电压情况，若发现有炭渣存在，应及时捞出炭渣，确保电解质处于清洁状态；手边整形处理需做好，预留充足的散热带，强化炉帮散热；测量并对比炉底部与炉帮；在硅、铁实际含量并未达到正常的水平前期，应不定时巡视破损槽，破损部位需通过风管降温手段做好防护；破损槽经多次修补处理后效果仍不显著，则应及时上报，并将停槽各项准备工作做好。
4、结语
综上所述，电解铝业已逐步进入了微利时代，现阶段，铝企之间竞争日益激烈化，适当将电解质的寿命延长，并降低铝企实际生产成本，便于提升核心竞争力与经济效益。全面了解与掌握电解槽实际破损原因，予以优化设计，进一步提升材料质量，并提升作业及运行管理的有效性，能够控制电解槽实际破损率。铝电解的基层管理者应全面了解破损槽基本特征，借助破损槽的在线修补及运行管理各种手段，尽可能地将电解槽的实际寿命延长，这对于铝企在新时期进一步的发展意义重大。
参考文献：
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