300-350kA电解槽打壳气缸噪声降噪装置的设计应用

41机械加工与制造Machining and manufacturing350kA 铝电解槽上部结构节能改造实践常玉杰（青铜峡铝业股份有限公司青铜峡铝业分公司，宁夏　青铜峡　７５１６０３）摘 要：某铝厂３５０ｋＡ电解槽上部结构存在集气效果差和下料点分布不均易引发阳极效应等问题。

通过节能改造，将下烟道集气改为上烟道集气结构，烟道集气的压力损失由３４５Ｐａ降低至２０１Ｐａ，提升水平烟道内烟气流速至１４ｍ／ｓ以上，提高集气的效率和均匀性，有效解决烟道积灰的问题。

改造升级打壳下料系统，解决原设计下料点间距分布差距较大和采用传统气控分组下料模式不利于均化氧化铝浓度分布，容易引发阳极局部效应等问题。

将大梁结构最大挠度值由２６．６９ｍｍ降为２６．６５ｍｍ，保持改造前后整体结构刚度不变。

现场实际表明，本次改造在保证大梁结构可靠的情况下，有效的解决了原设计存在的问题，达到预期效果。

关键词：铝电解槽；节能改造；上部结构；上烟道集气；数值模拟中图分类号：ＴＧ３３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２２－００４１－３Practice of energy-saving modification of Superstructure of 350kA aluminum reduction cellCHANG Yu-jie（Ｑｉｎｇｔｏｎｇｘｉａ　Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　Ｃｏ．，ＬＴＤ．　Ｑｉｎｇｔｏｎｇｘｉａ　Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｑｉｎｇｔｏｎｇｘｉａ　７５１６０３　Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　３５０ｋＡ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｅｌｌｓ　ｉｎ　ａｎ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｆａｃｔｏｒｙ　ｈａｓ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｗｉｔｈ　ｐｏｏｒ　ｇａｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｕｎｅｖｅｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｅｅｄｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｅａｓｉｌｙ　ｌｅａｄ　ｔｏ　ａｎｏｄｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，　ｗｅ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｔｈｅ　ｇａｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｒ　ｆｌｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ｇａｓ　ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ｗｈｉｃｈ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　３４５Ｐａ　ｔｏ　２０１Ｐａ，　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｔｈｅ　ｇａｓ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｆｌｕｅ　ｔｏ　ｏｖｅｒ　１４ｍ／ｓ，　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｇａｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｓｏｌｖｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｆｌｕｅ　ａｓｈ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ．　Ｗｅ　ｒｅｎｏｖａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｅｅｄｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｗｈｉｃｈ　ｓｏｌｖｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｓｐａｃｉｎｇ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｅｅｄｉｎｇ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇａｓ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｇｒｏｕｐｉｎｇ　ｆｅｅｄｉｎｇ　ｍｏｄｅ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ　ｔｏ　ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎａ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅａｓｉｌｙ　ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ｌｏｃａｌ　ａｎｏｄｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ．　Ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗａｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｆｒｏｍ　２６．６９３ｍｍ　ｔｏ　２６．６５１ｍｍ，　ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｒｉｇｉｄｉｔｙ　ｂｅｆｏｒｅ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｓｉｔｅ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｓｏｌｖｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｗｈｉｌｅ　ｅｎｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Keyword: Ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｅｌｌ；　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；　Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；　ｕｐｐｅｒ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ；　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０９作者简介：常玉杰，男，生于１９６９年３月，宁夏同心人，本科，高级工程师，研究方向：冶炼。

2019.28科学技术创新进行问题的解决。

事故报警和预告报警是当下安全监视功能主要使用的两种报警方式：事故报警方式的应用情况是当系统发生跳闸或者电力的保护装置出现故障或者遭到破坏的时候会发出报警的信号，预告报警的应用情况此时电力装置并没有出现故障只是电压或者电流超出了正常的状态，此时会发出报警信号，并且电力监控系统会对出现故障的信息和数据进行记录方便以后进行查询。

2.6提高供配电系统的信息采集的效率在供配电设计中应用电力监控系统的一个重要作用就是提高供配电系统的信息采集的效率。

供配电的运行在应用电力监控系统之后可以得到有效地控制，并处于实时的监督之下。

仪表是电力监控系统进行工作时主要使用的设备，仪表本质上是一个显示信息的设备，在仪表的屏幕上可以全面显示收集到的信息，这样可以提高信息的时效性和可靠性，也可以方便用户对各种数据和信息的理解和利用。

3结合案例对电力监控系统的应用进行分析以东莞体育中心为例进行电力监控系统的应用分析，东莞体育中心时常会承办一些比较大型的赛事比如说羽毛球、篮球赛和各种文娱活动，由于东莞体育中心的设备比较完善因此对电力的需求也比较大，并且必须保证电力的提供足够可靠。

如果在举办过程中出现断电或者停电等问题将会带来很大的经济损失。

因此在进行供配电设计时一定要充分考虑供电安全的问题。

因此使用电力监控系统就显得尤为的必要，使用电力监控系统可以对各个工作点的工作进行实时的监控，然后需要设置专门的监控值班室并且配备专业的工作人员进行系统的控制。

4结论总而言之，供配电设计中应用电力监控系统可以发挥出来巨大的作用，应用电力监控系统可以电力企业的供配电系统进行实时的监督，保障电力系统供配电工作的顺利开展，电力监控系统可以提高收集到的数据和信息的可靠性和高效性。

为了让其发挥出来更大的作用，工作人员必须对电力监控系统有一个清晰的了解和认识，对其进行不断地改进和完善，让电力监控系统和其他系统可以更加紧密地连接在一起。

青海铝业350KA铝电解槽节能生产实践.[摘要] 本文结合我们公司240KA铝电解槽生产实践，深挖潜力，从降低阳极效应系数、降低槽工作电压和提高操作质量等工艺技术条件入手，达到了节能降耗生产的目的。

[关键词] 阳极效应系数；槽工作电压；操作质量；节能降耗青海桥头铝电有限公司现有三个电解系列，年产能为35万吨。

目前一、二系列（一期电解铝、二期电解铝）采用了国内成熟的240KA四端进电的中大型预焙电解槽。

投产近4年来，通过我们的不断的摸索、总结，将电流表效率提高到目前的93.5%，吨铝直流电单耗13300KWh左右[4]。

在实际生产过程中，通过我们把阳极效应系数降低到0.1次/槽·日，槽电压设定为4.15V左右，Al2O3浓度控制在1.5%～3.5%范围，加强操作质量方面的管理等工艺技术条件，实现节能降耗生产的目标。

1．转变思想观念，低效应系数、低槽工作电压生产的可行性认识在现代铝工业电解槽上，只有不足50%的能量被用于生产过程。

对于240KA电解槽，通过我们的努力，现在能量利用率也仅仅在46%～49%之间。

所以要树立长期节能降耗的意识，优化各项技术条件，大胆创新，通过实践把节能工作长期抓好、干好。

2．低效应系数生产实践生产中，我们有这样的认识：利用阳极效应可以规整炉膛，清亮电解质，但阳极效应期间槽内收入的能量是平常的数倍，同时电解过程基本停止进行。

其危害可以归纳为五点,见表1。

表1 阳极效应对电解过程的五点危害序号内容1 消耗能量（240KA电解槽，效应均压为25V，则每分钟耗电100KWh）2 电解过程基本停止，电流效率降低3 破坏炉膛内型4 氟盐挥发损失增加5 阳极消耗增加（氧化燃烧）所以，在我们平常的电解槽生产管理工作中，发须严格控制突发效应的发生，没有必要发生的阳极效应坚决不能出现，使阳极效应的可控率尽量高。

2.1 阳极效应控制率低下的原因及采取的相应措施通过我们的实践，发现阳极效应可控率低下的原因大致可分为两个方面，针对这两个方面我们做了积极的工作，收效良好。

节能电解槽打壳气缸系统设计为了节约能源和降低运营成本，节能电解槽打壳气缸系统被广泛应用于工业生产中。

该系统利用气动装置将电解槽内混入的气体排出，从而减少电解槽内的负荷和能耗。

本文将详细介绍该系统的设计方案，并分析其优势和应用前景。

首先，该系统的设计方案包括两个主要组成部分：电解槽和打壳气缸。

电解槽由阴极、阳极和电解液组成，并且在其中注入了一定量的气体。

打壳气缸则位于电解槽的底部，通过气动装置控制气缸的工作，实现将电解槽内混入的气体排出。

在设计过程中，需要考虑以下几个关键因素。

首先是电解液的成分和浓度，这将直接影响到气体混入的量和质量。

其次是电解槽的尺寸和形状，需要确保电解槽内的气体能够均匀分布，并且与电解液充分接触。

最后是打壳气缸的尺寸和材质选择，需要满足电解槽内的气体排出需求，并且具有足够的稳定性和耐腐蚀性。

为了实现高效的气体排出，可以采用以下控制策略。

首先是定时排气，通过设置合适的时间间隔，适时排出电解槽内的混入气体。

其次是气体排放量的控制，可以通过调节打壳气缸的行程和工作频率，控制气体的排放速度和量。

此外，还可以结合传感器和自动控制系统，实现对电解槽内气体浓度的实时监测和调整。

相比传统的电解槽，节能电解槽打壳气缸系统具有以下优势。

首先，它能够及时排出电解槽内混入的气体，保持电解液的纯度和稳定性，提高生产效率和产品质量。

其次，通过控制气体排放量，能够减少电解槽的负荷和能耗，降低运营成本和环境污染。

最后，该系统的自动化控制功能可以提高生产线的智能化程度，减少人力资源的投入。

除了在传统的金属电解领域应用广泛，节能电解槽打壳气缸系统还具有广阔的应用前景。

例如，在新能源领域，该系统可以用于水电解制氢过程中的气体排放和循环利用，实现绿色能源的生产和利用。

在化工行业，该系统可以用于电化学反应器的气体管理，提高反应效率和产品纯度。

此外，该系统还可以应用于航空、航天等领域的高温电解技术中，为未来的科技发展提供支持。

新型节能电解槽打壳气缸系统设计新型节能电解槽打壳气缸系统设计摘要：本文针对传统电解槽打壳气缸系统能耗高、效率低等问题，设计了一种新型的节能电解槽打壳气缸系统。

通过改进气缸结构、优化控制策略和应用新型材料等手段，实现了对电解槽打壳过程中的能量损失进行降低，提高了电解效率，减少了环境污染，具有较大的应用前景和经济效益。

关键词：节能，电解槽，打壳气缸，设计，优化1. 引言随着能源危机和环境污染问题的日益突出，节能减排已成为各个领域发展的重要方向。

在金属冶炼工业中，电解槽是一个重要的能耗环节，而电解槽打壳气缸系统是其中的关键组成部分。

传统的电解槽打壳气缸系统能耗高、效率低，不仅造成能源浪费，还会对环境造成污染。

因此，设计一种新型的节能电解槽打壳气缸系统具有重要意义。

2. 设计思想本文设计的新型节能电解槽打壳气缸系统基于以下思想：通过改进气缸结构，减少能量损失；优化控制策略，提高电解效率；应用新型材料，降低环境污染。

3. 系统结构设计新型节能电解槽打壳气缸系统主要由气缸、工作介质供应系统、控制系统等组成。

在气缸结构设计方面，引入了减少摩擦损失的液压缸设计，采用双向缸活塞结构，有效降低了气缸内部的能量损失。

在工作介质供应系统设计方面，增加了可调节的工作介质流量控制装置，通过根据电解槽负荷的变化合理调整工作介质供应量，减少了能源浪费。

控制系统方面，采用先进的控制算法和传感器技术，实现对气缸系统的精确控制，提高了电解效率。

4. 系统优化设计为了进一步提高电解效率和降低能耗，针对电解槽打壳过程中的能量损失问题进行了系统优化设计。

通过分析能量流失的原因，采取一系列措施进行优化。

首先，通过改善气缸密封性能，减少泄漏损失。

其次，优化工作介质的供应和排放过程，缩短电解槽打壳时间，降低能源消耗。

最后，采用高效节能的电解槽打壳工艺，提高金属冶炼效率，降低环境污染。

5. 系统应用与前景展望新型节能电解槽打壳气缸系统在金属冶炼工业中的应用前景广阔。

专利名称：铝电解槽打壳气缸排气管消音装置专利类型：实用新型专利
发明人：马志华,李玉强,赵红星,王杰,冯志豪申请号：CN201920703318.4
申请日：20190515
公开号：CN210030916U
公开日：
20200207
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种铝电解槽打壳气缸排气管消音装置，包括排气管，所述排气管的外侧面设有一对固定壳，两个固定壳之间通过设置在固定壳两侧的带头螺栓连接，带头螺栓的下端通过六角螺母固定，所述排气管的外侧面一圈设有隔音棉，隔音棉的外侧面与海绵垫相接触，海绵垫通过连接柱与固定块连接，所述固定块位于第一腔室内，所述第一腔室位于固定壳内部，固定块与第一腔室顶部之间通过第三减震弹簧连接，所述第一腔室的外侧面上端设有第二腔室，第二腔室内设有第四减震弹簧，第四减震弹簧的下端与第一腔室的上端连接，本装置降噪效果好，便于安装使用和维护，大大减轻了对作业人员的伤害。

申请人：河南万基铝业股份有限公司
地址：471000 河南省洛阳市新安县铁门镇庙头村
国籍：CN
代理机构：洛阳启越专利代理事务所(普通合伙)
代理人：吴楠
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