浅析500KA电解槽铝母线制作安装技术

【摘要】随着大型预焙阳极铝电解电流强度的不断增大，对电解槽组成结构进行合理的设计，产生优化的效果，从而在选择原材料的基础上，合理选择电极以及隔膜的材料，进一步提高了电流的效率，将槽电压进一步降低，还能有效控制耗能的成本。电解槽铝母线主要通过几台电解槽组成的，在生产过程中主要是当电流通过后，电解槽与铝母进行相互有机结合，从而在这一过程，电解槽与铝母的内部会产生热量，内部结构的有机组成成分，以氧化铝和冰晶石组成电解质，然而在这一过程中通过进一步分解成铝和氧。电解槽生产过程中，铝母线的制作安装技术的好坏，会影响电解生产的指标。因此在安装的过程中，要做好科学合理的准备工作，进行合理的施工，保证质量上能够严格把关，从而母线的安装质量得到保障，在安装过程中是显得较为重要。本文针对500KA电解槽铝母线制作安装技术进行分析。

【关键词】500KA；电解槽；铝母线；安装制作

1、前言

随着时展，带动了电解炼铝技术的完善与发展。在当今资源紧缺的背景下，由于能源、原材料、劳动力等成本处在一个不断上涨的趋势。铝行业的通过技术上的革新，使铝工业在发展过程中能够有效节约能源的消耗。近几年来，电解铝的工业技术得到不断的发展，500KA电解槽在电解铝技术的基础上产生的。而这一电解槽的主要特点是具有较大单位面积产量，在制作安装过程中使用的材料较少，能够合理的进行成本控制，有效节约制作的成本，电解槽的合理化结构的设计，优化母线的设置。在电解槽的安装制作过程中，铝母线的使用是必然的，然而对于铝母线在制作上的好坏会影响到整个电解槽[1]。

2、电解槽铝母线的产生的重要性

电解槽在制作过程中，铝母线是必不可少的重要组成部分，电解槽铝母线在、是将直流电通过铝母线的牵引，将直流电牵引到电解槽当中。然而电解槽之间的联系呈现串联趋势，阴极母线的排布主要围绕在槽壳的四周围，或者是电解槽的底下部分。上部之间的结构主要是阴、阳母线之间的联系，立体母线与铝软带进行连接，将一个个电解槽进行串联，从而构成一个串联的体系。而在这一设计过程中，母线是电流的导体，与磁场的作用有着很大的关系。铝母线在制作的过程中，有着较为复杂的结构，一台电解槽铝母线的重量达到45吨左右，加上由于整个过程的操作空间有限，较为狭小，而一整个制作安装都需要焊接，因此在制作安装的过程中要仔细认真的进行每一步骤的操作，确保在操作过程中得以顺利完成。

3、做好铝母线制作安装技术保障

3.1铝母线制作流程

第一，将铝母线进行校直要注意的问题。铝母线的制作主要是以铝锭为主，这一材料可以进行不同程度的弯曲，从而进行校直，在这一过程中主要是根据将500T千斤顶立式胎具进行。通过校直后母线直线度不超过3mm/m，整条母线的长度不超过6mm[2]。

第二，将铝母线进行切割，受运输的影响，铝母线的原材料一定程度是规定长度的两倍，因此在使用；铝母线的工程中要进行切割，在切割的过程中主要是用铝板进行焊接。

第三，制作进、出电侧母线要注意的问题。在制作的过程中，首先要将已经组对好的母线进行固定在专用的模型上，例如在胎具模型上进行固定，而固定的工具主要是采用斜垫铁进行固定，然而将已经固定好的组对母线运用铝板进行焊接。

第四，制作立柱母线要注意的问题。通过铝板焊接将立柱母线的上下部分进行焊接，立柱母线的上部主要是根据T形状与L形状的母线组成，而下部主要是立柱和短路块母线组成的。

第五，制作阳极母线要注意的问题。阳极母线的特点有着较长的尺寸，较大的截面面积，然而在制作阳极母线的过程中，要求平面度在0.5%左右。在通过使用大面铣进行进一步的加工，基准面主要是以粗铣为主，精铣作为加工。

第六，制作阳极导杆要注意的问题，制作阳极导杆主要是立柱母线将下部的钢铝爆炸与铸钢爪进行焊接。

第七，将铝板与软母线进行加工。铝板的加工主要是用来与母线连接的，而软母线的加工使用是通过连接运动部位与拆卸部位。在这一加工的过程中主要是根据10mm厚度的铝板、1mm厚度的软母线在剪板机上进行剪切。铝板在剪切的过程中要做好底板剪切的工作，将底板剪切成45°的斜坡口。而软母线的裁剪是将10片的软母线扎成一束，然后进行焊接固定住。

3.2铝母线的安装技术

第一，铝母线的基础验收，在验收的过程中要做好铝母线的交接工作，混凝土的顶面需要30-50mm厚，然后再找平层，在这一安装的过程中，铝母线的安装主要是以电解槽的中心为主要依据[3]。

第二，电解槽槽底与进电侧目线、出电侧母线的安装。槽底的主要是单根母线的安装，进、出电侧母线主要是以电解槽的中心线为主要的中心依据。

第三，在安装立柱母线的过程中，采用2根钢带以45°的倾斜角进行固定在电解槽的表面，另一侧主要是采用木方固定。

第四，电解槽的上部结构以及阳极提升机进行安装后，将阳极母线安装到阳极提升机上，主要以电解槽的中心线为主要的中心依据，为了确保同一电解槽的阳极母线的中心线之间的偏差不超过2mm，在安装的过程中要进行不断地调整，争取降低之间的误差，而在这一中心水平线上，水平度需达到0.7%以下。

第五，将阳极铝导杆进行安装，用小盒卡具将阳极铝导杆进行固定，比便于安装[4]。

第六，软母线的安装主要是根据软母线的分类将阴极、短路、阳极等几种软母线进行预制成一定的弧形后在进行安装，主要是通过将已经分束好的软母线直接的焊接。

第七，绝缘板的安装主要是在母线安装好之前，将绝缘板放入电解槽即可。

3.3将两条铝母线进行焊接

铝母线的焊接法主要是采用熔化极氩弧焊进行焊接，在焊接的过程中先对铝底板进行焊接，焊接好之后在进行其他铝板的焊接，而铝底板与铝母线之间的焊接的缝隙在0-3mm 左右，剩下的铝板焊接间隙在8-12mm范围，而两块铝板之间间隙大概是在0.5mm以下[5]。

4、在制作安装过程中应注意的事项

根据制作安装电解槽铝母线以往的经验显示，在焊接铝母线的过程中，焊接铝母线时会出现焊线的变形，因此这些因素都会对整个电解槽铝母线产生一定的影响，导致降低了整个制作安装的质量，因此在安装的过程中我们应该注意一下几个步骤。

4.1焊接过程中存在的不足

由于铝是一种特别容易产生氧化的金属，会造成铝母线表面产生氧化铝薄膜，因此具有较高的熔点，导致在焊接的过程中，由于氧化铝薄膜会影响到铝母线的熔化与熔合，容易造成缺陷。在焊接的过程中由于电弧的偏向会导致一侧的焊接造成焊接不透。然而焊接的速度太快容易造成连接点之间存在熔合不良等现状的出现。

4.2夹渣所产生的不足

铝金属具有较为容易氧化的属性，造成铝母线表面产生氧化铝薄膜，因此在焊接的过程中容易造成夹渣的缺陷。在焊接的过程中如果跟角部有其他的残留物，那么也会引起夹渣的可能，那么在焊接的过程中，要及时的清理干净。

4.3.在焊接过程中的，气孔的产生

由于在溶解液态铝时会产生较多的氢气，而在固态的焊接时，由于固态的氧化铝处于几乎不溶解的状态，因此在焊接的过程中，焊缝之间会造成气孔的产生，由于空气中夹杂的气体过多，氧气、氢气不纯有可能导致气孔的产生，因此在焊接的过程中，由于操作不当，导致冷却较快，气体不能进行排放。

5、结论

在500KA电解槽铝母线制作安装的过程中，采用以上的安装制作步骤流程，以及及时发现制作过程中出现的不足，要采取好相应的措施进行整改，使每一制作步骤均能达到质量上的标准。

参考文献

[1]马玉卿，电解槽母线安装方法[J]城市建设理论研究（电子版） 2013，（22）

[2]韦延举，预焙电解槽制作安装要点分析[J]建材与装饰 2014，（27）

[3] 伍小军，WU Xiaojun ，大型导电铝母线水平铸造工艺及要求[J]有色金属加工2010，（3）

[4] 叶玉华，铝母线加工及胎具的制作[J]科协论坛（下半月） 2008，（12）

[5]姜永军，孙爱新，JIANG Yong-jun，SUN Ai-xin，电解铝工艺铝母线制作安装技术[J]山西建筑2011，（11）