电解铝设备管理及维修探讨

张泽廷

摘 要：近年来，随着冶金行业生产规模的不断扩大，以及社会各领域对铝制品需求量的不断攀升，截至2019年末，我国的电解铝产量已经达到3504万吨，占全世界总产量的50%以上。就当前生产形势来看，纯铝的提炼仍然以电解法为主，而电解铝设备作为生产工艺流程中不可或缺的动力装置，在实际运行时，常常受到高温、高压以及腐蚀性气体的侵害，导致故障频发，无形当中缩减了设备的使用寿命，给企业带来巨大的经济损失。因此，本文将着眼于电解铝设备管理及维修要点展开全面论述。

关键词：电解铝设备;管理;维修;要点分析

铝型材质地轻、耐腐性能强、延展性好、可塑性高，是航天、交通、建筑、医疗等行业应用频率最高的有色金属。但是，在实际生产过程中，从原料加工到纯铝提炼始终处于持续不间断的流水线作业模式，对电解铝设备的安全稳定性要求较高，一旦设备出现运行故障，将直接影响生产流程，导致产能下降，经济效益下滑。因此，结合电解铝设备的工作原理，冶金企业应当制订科学系统的管理方案与维修策略，以避免生产进度受到影响。

一、电解铝生产原理

电解铝的主要原料是Al2O2和冰晶石，电解原理是利用直流电将Al2O2和冰晶石组成的电解质，在950℃—970℃的高温下，使二者发生化学反应，将Al2O2分解为铝和氧气，化学反应式为：2 Al2O2==4 Al+3O2，阳极：2O2- - 4e-=O2↑，阴极：Al3+ + 3e-=Al，由于生成物比重存在较大差别，因此，在阴极上析出的铝液集中于电解槽底部，而阳极析出的CO与CO2气体，被电解槽吸出，经过除氢以及除杂工序，生产出铝制品。

二、电解铝设备运行故障分析

（一）电解槽漏炉事故

电解铝设备在运行阶段，存在诸多安全风险隐患，其中，电解槽发生漏炉现象是最为常见的事故类型。该事故多发生在焙烧阶段与设备启动运行阶段，尤其对于槽龄在1000天以上的电解槽来说，发生部位多在电解槽侧部与阴极钢棒口处，如果不及时予以处理，外漏的铝液或者熔化的电解质极易冲断阴极母线，而直接导致生产流程中断，给企业造成巨大的经济损失[1]。

（二）母线打火事故

母线打火事故主要发生焙烧结束阶段，由于电解槽电流分布不均或者人为操作失误，导致电流过于集中，破坏阳极导杆或者阴极母线，尤其在设备二次启动或者临时限电压负荷的情况，阳极降入铝液当中，位于保温状态的电解槽上，而埋下事故隐患。母线打火事故发生在一瞬间，没有任何预兆，因此，事故发生后，将直接造成停工停产，而且后期维修难度较大，修复时间跨度长，极易给企业造成无法估量的损失。

三、电解铝设备管理与维修要点分析

（一）编码层级管理

由于电解铝的附属生产设备及相关元器件类型较多，如果在管理过程中，针对设备类型以及元器件的各项技术参数，编制统一的编码，对电解铝设备实行编码层级管理，这样，对提升设备管理绩效将起到积极的促动作用。

（二）操作检修一体化，责任认定清晰化

制度建设作为电解铝设备管理工作的强大理论支撑，对正确指导各项工作的顺利展开具有重要的现实意义。因此，电解铝企业应当结合当前电解铝设备的具体工况、运行时长、使用现状、技术参数等内容，制订一个集操作与检修融为一体的管理制度，在制度中，明确操作、维护、检修的各岗位工作职责，并将设备维护以及检修费用纳入到生产成本考核体系当中，使一线操作人员、上级管理人员、直属部门主管领导树立高度的主人翁责任感与危机意识，确保设备管理工作透明、高效，为企业的健康可持续发展提供源源不断的内动力。比如以某电解铝企业为例，在管理制度中，将操作与检修工作融为一体，并通过设备状态的实时监测等具体措施的落实，设备故障率大幅下降。如表1所示。

（三）构建完整的预知维修体系

电解铝设备的预知维修主要是以设备监测的实时动态信息为依据，编制设备维修计算，这种维修模式并不有固定的时间间隔，能够有效降低设备故障率，减少停机事故的发生频率。预知维修模式框架图如图1所示。

由于电解铝的生产过程具有连续性特征，而预知维修体系是在设备状态监测的基础上建立起来的，因此，能够及时查找和准确判断设备故障类型与发生位置，以便于及时排除故障隐患，确保正常的生产作业流程不受影响。该系统中的电解槽监测系统主要借助于槽控机获取电解槽的各项生产参数，随着互联网技术的迅猛发展，目前，监测系统的远程监控功能日趋完善，不仅能够电解槽的运行工作状态进行实时监控，而且对其它电气设备以及净化设备等附属装置进行远程监测，而且所有监测数据能够第一时间反馈给终端操作系统，并存储在系统数据库当中，利用大数据的分析、筛选功能与专家系统，使得预知维修体系的各项功能更加完善，为电解铝设备的安全稳定运行保驾护航[2]。

结束语：

电解铝设备管理质量的优劣直接关系到企業的正常生产运营流程，是企业管理工作中的关键一环，因此，设备管理部门应当始终秉持与时俱进的态度，不断运用新思维、新方法，站在全新的高度，将设备管理与维修工作做扎实、做到位、做精细，在为用户提供高质量铝制品的同时，使企业实现经济效益与社会效益双丰收的美好愿景。

参考文献

[1]罗文臣.电解铝设备管理及维修对策的分析[J].中国金属通报，2019（7）：96，98.

[2]陈旋.电解铝设备管理及维修探讨[J].中国高新区，2018（9）：162.