制作电解槽效应报警箱

郭军平 李月涛 温 栋

陕西有色榆林新材料有限责任公司铝业分公司生产技术部 陕西榆林市

某厂年产63万吨铝，共有588台电解槽，电解槽效应提示方式采用效应灯和语音提示。由于夜间现场人员较少，经常出现效应灯亮，无人员处理，直到音柱报警提示，现场人员才进行确认并开始处理效应，造成效应时间增加。为此在原有效应灯和语音报警基础上制作1个电解槽效应报警箱（图1）。

图1 效应报警箱工作原理

槽控机采集电解槽槽电压，并与设定的效应发生判定电压（8V）进行对比，当槽电压超过8V时，CPU程序判断为效应后发出效应指令，使效应指令开关闭合，继电器1得电动作，其常开触点闭合。报警箱内部L线导通，继电器2得电动作，其常开触点闭合，报警灯和报警喇叭供电回路N线导通，发出报警语音和报警灯光，提示现场人员进行处理效应。

根据效应灯、语音报警及效应报警箱的安装和运行情况，通过进行现场测试，得出不同提示下从发生效应到电解工确认并开始效应处理的时间。

（1）单纯效应灯与语音报警提示时间。由于效应灯安装在电解槽大面（出铝口）上部，而现场操作人员的工作范围基本处于槽与槽之间，工作范围与效应灯之间存在视觉盲区。电解槽发生效应时，电解工直接发现效应灯亮的概率较低。语音报警为效应发生约50s后才能做出报警提示。

（2）效应报警箱的提示时间。采用双重提示，在听到报警提示后，辅助效应灯进行确认，确认时间为20s。

假设1台电解槽发生效应时电压为20V，平均槽电压为3.904V，直流电流为400kA，可计算出在效应报警箱增加前后，效应阶段内消耗的多余电量Q。Q=（U-U1）IT，其中U为效应电压，U1为平均槽电压，I为直流电流，T为时间。①未增加效应报警箱，Q=89.42kW·h；②增加效应报警箱，Q=35.769kW·h。可见，安装效应报警箱后，每次效应平均至少节省54kW·h。根据 N=N1λ（N——每天效应次数，N1——生产电解槽数，λ——效应系数），该厂共有576台电解槽，λ为0.04次/（槽·日），计算得出该厂1天共发生23.52次效应。假设电价0.4元/kW·h，每天可节省508元，1年可节省185420元，检修及维护成本1年为5000元，每年可节省18万元。