铝电解多功能机组稳定运行的影响因素分析.pdf

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1、Vo1．27．№6第27卷第6期有色矿冶2011年12月NoN—FERR0UlsM【NGANDM[ETALLURGYDecember201l文章编号：1007—967X(2011)06—0038一o3铝电解多功能机组稳定运行的影响因素分析李承山，刘大立，常艳梅[中国有色(沈阳)冶金机械有限公司，辽宁沈阳110141]摘要：从铝电解多功能机组的设计、制造和安装等自身因素进行了机组的稳定性分析，也从机组运行的外部环境分析了机组的影响情况。在总结电解车间现场使用情况的基础上，深入剖析了机组运行稳定性的影响因素，并提出了相应的解决思路。关键词：铝电鳃多功能机组；稳定性；环境因素；起重

2、机中图分类号：TF806文献标识码：B钩和软钩两种构造方式，主要用于出铝、提升母线和1前言吊运槽上部框架。铝电解多功能机组(以下简称机组)是应用于铝电解工艺的特殊性决定了电解过程将产生具制铝车间的机械化操作专用设备，集出铝、打壳、清有强磁场、高温、多粉尘和腐蚀性气体的复杂环境，理电解槽内残渣、更换阳极及测高、加料等功能于一而电解铝经历了由大功耗自焙槽发展为当今低耗高体，是大型铝电解生产大规模生产作业的关键辅助产量的大型预焙槽的过程，而电解电流经历了160设备，从根本上解决了槽间作业人员的劳动强度，极kA、200kA、360kA、400kA和500kA，目前已研制大改善了工人的

3、作业环境和条件。出600kA电解槽。因而铝电解行业的发展对机组铝电解多功能机组的设计涉及机械、液压和气在可靠性及运转率等方面提出了更高要求。电解槽动、电气控制等技术领域，功能全面。由于电解车间的改进和发展，推动着铝电解多功能机组的发展，也大电流、强磁场、高温、多粉尘和腐蚀性气体等复杂使机组饱受考验，不断暴露出在运行稳定性方面的环境因素的影响作用，机组在车间的运行稳定性必问题。然受到考验。本文分析了车间复杂环境对机组的影3稳定性影响因素分析及解决思路响情况，在总结电解车间现场使用情况的基础上，深入剖析了机组运行稳定性的影响因素，并提出了相铝电解多功能机组具备的众多功能、涉及多学

4、应的解决措施。科领域以及其复杂的运行环境决定了其设计过程中需要考虑大量有关稳定性和可靠性的问题，而表现2机组结构与环境条件最为突出的是大车和小车运行稳定性。根据电解车铝电解多功能机组普遍采用桥式起重机的桥架间现场反馈，机组大车和小车经常出现走不动的现作为机组机构，在桥架上配置有多个工具机构的工象。针对这一问题，结合机组结构及其运行环境进具小车和出铝小车，其总体结构见图I。行分析，确定主要影响因素及解决方案。统铝电解多功能机组各项功能和结构是一个整体，在处理过程中不能只单方面考虑和解决其出现的问题。否则，可能顾此失彼或者治标不治本。对整个机组而言，所有功能的实现均需要大车能够稳

5、定运行。因此首先需要解决大车桥架设计和运行稳图1铝电解多功能机组总体结构定问题，其它问题的解决在保证大车运行及其桥架工具小车，又称主小车，主要实现打壳、清渣、更合理的情况下将事半功倍。换阳极和加料等功能；出铝小车，又称副小车，具有3．1机组自身因素偏挂和四轮水平支撑两种结构形式，且出铝钩有硬(1)设计与制造方面收稿13期：2011—08—09作者简介：李承山(1982一)，男，四川岳池人，工程师，工学硕士，主要从事机械设计、研发和校核计算工作。第6期李承山等：铝电解多功能机组稳定运行的影响因素分析39主梁拱度设计合理性的影响。主梁为机组的主响小车的运行稳定性。要承载结构，因此

6、，对单根主梁的上拱度、安装后的(2)磁场环境平面度以及承载后的平面度等均需满足相应标准要一般地，直流电产生的磁场对铁磁体或通电导求。小车运行时除克服正常的运行阻力外，还要克体产生电磁力，铝电解多功能机组为铁磁性材料结服坡度变化时的附加阻力，附加阻力随坡度变化幅构，在磁场环境中将受到磁场作用，电磁力将影响机度的增加而增大。若主梁上拱度设计不合理，负载组的运行。前后小车轨道坡度变化较大，增加小车运行阻力，将随着电解电流的增大，车间磁场强度发生明显使小车电机、变频设备等电器过热而影响其效率和变化。特别是新电解车间建立和电解槽陆续启动过寿命。此外，小车产生“三条腿”现象也是由主梁下程

7、中，电解槽电解电流不稳定，电解槽周围及车间磁挠程度不同而引起的。场强度变化趋势及梯度没有规律性。这段时期是铝主梁水平弯曲，使小车轨距随之变动，致小车运电解多功能机组出现运行稳定性问题的主要时期。行出现“夹轨”或“啃轨”现象，增加小车运行阻力，主要表现为机组大车行走卡死和工具小车卡死等现加速车轮与轨道磨损，严重时发生脱轨事故。象。因此，在设计和制造上，由于支撑小车的两根主为了解决磁场引发的机组运行问题，首先需要梁承重不同，主梁的上拱度需要在设计时分别考虑。进行车间磁场分布和机组运行机构磁场分布测量，同时，