一種降低小盒卡具壓降的方法試驗及效益分析

焦作萬方鋁業股份有限公司 杜建偉

一種降低小盒卡具壓降的方法試驗及效益分析

焦作萬方鋁業股份有限公司 杜建偉

焦作萬方鋁業股份有限公司解一分廠電流從297 kA上調至300 kA，標準設定電壓從3.94 V降至3.92 V，進一步壓縮了電解槽極距空間，因此，對電解槽電壓的細化管理就顯得尤為重要。一分廠目前的陽極導桿表面普遍存在積灰、毛刺、凸凹不平的現象，會導致陽極導桿與水平大母線接觸不良，影響小盒卡具壓降。針對此現象，分廠采用風動毛刷打磨陽極導桿表面的方法，以降低小盒卡具壓降；并進行了相關試驗，效果顯著。

一、試驗介紹

為驗證風動毛刷打磨陽極導桿表面的效果，分廠計劃從2011年7月20日起，在電解三工區進行試驗。

1.試驗對象。選取電解三工區四點班換極槽為試驗槽號，包括8臺電解槽；選取電解三工區零點、八點換極槽為對比槽號，包括15臺電解槽。

2.試驗內容。對四點班換極槽陽極導桿表面用風動毛刷打磨，隨機測量試驗槽、對比槽的小盒卡具壓降，并進行對比分析。8月份主要測量換極后第4天換極導桿小盒卡具壓降，隨機抽取試驗槽和對比槽3～4臺，并連續測量3天小盒卡具壓降；9月份試驗槽40根陽極導桿表面已全部打磨完成，主要進行試驗槽與對比槽全槽小盒卡具壓降測量。

二、試驗數據統計分析

1.換極后4天換極導桿小盒卡具壓降分析。8月份，分廠對39臺試驗槽78根陽極導桿、43臺對比槽86根陽極導桿小盒卡具壓降進行了連續3天的跟蹤測量。試驗槽小盒卡具壓降平均為9.55 m V，對比槽小盒卡具壓降平均為12.48 mV，試驗槽小盒卡具壓降比對比槽小盒卡具壓降降低2.93 mV。在試驗過程的第20天和第34天，試驗槽小盒卡具壓降與對比槽持平。經現場查找后發現，主要是因為在風動毛刷打磨陽極導桿表面的過程中，鋁灰會逐漸黏浮在鋼絲毛刷頭上，鋼絲毛刷頭顏色變白，導致摩擦力減小，只能將陽極導桿表面的積灰打磨掉，使得導桿表面光澤度變暗，打磨效果變差。更換鋼絲毛刷頭后，試驗槽小盒卡具壓降隨之降低。分廠根據情況要求每10 天更換1次鋼絲毛刷頭。

2.電解槽小盒卡具壓降。9月份，隨機抽取8臺對比槽與8臺試驗槽測量全槽小盒卡具壓降，試驗槽小盒卡具壓降為11.17 mV ，對比槽小盒卡具壓降為12.89 mV ，試驗槽比對比槽小盒卡具壓降降低1.71 m V 。試驗槽全槽小盒卡具壓降比對比槽降低1.71 mV ，而試驗槽換極后第4天小盒卡具壓降比對比槽降低2.93 mV，兩者之間差值為1.22 mV。現場推斷主要是抬母時陽極導桿壓解面發生變化而引起的，還需現場進一步驗證。隨著槽齡的增加，水平大母線與陽極倒桿接觸的部位磨損嚴重，槽齡長的電解槽小盒卡具壓降會增加。但對比槽槽齡與小盒卡具壓降的Pearson 相關系數為– 0.092，試驗槽槽齡與小盒卡具壓降的的Pearson 相關系數 為– 0.150。相關系數較低，說明槽齡對小盒卡具壓降的高低影響不大。

3.整小盒卡具壓降工作量。電解班每12天要對6臺責任槽小盒卡具壓降進行測量，超過13 mV要整改。9月份測量的對比槽超13 mV的有129根，試驗槽超13 mV的有81根 。員工普遍反映，試驗槽小盒卡具壓降超13 mV的較少，即使超過13 mV的小盒卡具，現場用鋁錘敲打、復緊小盒卡具后即可將至13 mV以下，2個人修整1臺槽大約需要10 min。對比槽小盒卡具壓降超13 mV的相對較多，并且超13 mV的，現場整理難度較大，整理效果低于試驗槽，2個人修整1臺槽大約需要20 min。

三、分廠推廣經濟效益計算

1.投入。

（1）鋼絲毛刷頭費用。每個鋼絲毛刷頭為0.74元，按每10天/工區使用1個鋼絲毛刷頭計算，分廠全年使用鋼絲毛刷頭費用為0.74×365÷10×8＝216.8元。

（2）增加工作時間價值。1名員工用風動毛刷打磨1根陽極導桿需要1 min，按每臺槽40根陽極導桿，換極周期按33天計算，則分廠每年增加工作量1×1×40÷60×365÷33×184＝1 356.768 h。8月份廠電解中級工月收入為3 203元，日均工資為3203÷22.5＝142.356元，則全年分廠增加工作時間價值為142.356×1 356.768÷8＝24 143.01元。

2.節約。

（1）分廠電能節約。按每臺槽電壓節約0.001 71 mV、電流按300 kA、電價按0.53元/ kW·h計算，則全年分廠電能節約為0.001 71×300×24×184×365×0.53＝438 243.2元。

（2）減少員工工作時間價值。2人修整全槽小盒卡具壓降工作時，試驗槽比對比槽單槽降低10 min，按12天修整全槽小盒卡具壓降1次計算，則分廠全年可降低員工工作量2×10÷60×365÷12×184＝1 865.556 h，全年分廠減少工作時間價值為142.356×1 865.556÷8＝33 196.64元。

（3）節約總價值。風動毛刷打磨陽極導桿表面分廠年節約總價值為438 243.2＋33 196.64－216.8－24 143.01＝447 080.75元。

四、結論

1.采用風動毛刷打磨陽極導桿后，小盒卡具壓降降低了1.71 mV/槽，人工時間減少了10 m in/ 槽次。

2.槽齡與小盒卡具壓降的Pearson 相關系數為– 0.150，相關系數較低，槽齡對小盒卡具壓降的高低影響不大。