影响16吨真空抬包出铝速度原因分析

1 前言

真空抬包是电解铝生产企业铝液吸出及运输不可缺少的重要设备,具有设计使用寿命长,使用频率高,耐高温和密封要求严格的特点。西北某电解铝企业新建一个600kA 电解生产系列共计312 台电解槽，配套采购24 台16 吨真空抬包，但是该系列电解槽2025 年1 月投产后，新采购的16 吨真空抬包出铝效果并不理想，吸出速度慢，单台槽4000kg 任务，出铝时间平均时间接近20 分钟，与该抬包生产厂家提供的出铝速度600kg/分钟，相差较大。甚至个别槽甚至出现吸不出铝的问题，由于出铝速度慢容易造成严重的铝堵管，而且铝堵管清理困难，周期长，严重制约该公司电解槽正常出铝和投产进度。同时也极大的增加了吸出工人的劳动强度。

2 原因分析

为了解决真空抬包出铝出铝困难的问题，该公司项目管理中心组织抬包生产厂家及电解厂技术人员到现场对抬包出铝情况进行跟踪调查，通过对4 台16 吨真空抬包的单槽出铝时间进行了跟踪，平均单槽出铝所用时间为21.5 分钟，平均出铝速度约为0.19 吨/分。对出铝难的原因进行讨论分析，制定详细可行的改进措施，解决抬包出铝困难的问题。

2.1 通过全程对真空抬包出铝过程进行跟踪，发现该真空抬包在电解槽出铝过程中抬包排空时间普遍在 200秒以上，根据有经验的吸出工人介绍，如果200 秒左右铝不上的话，就必须先暂停出铝，因为如果继续抽负压出铝的话，铝液和电解质就会在吸铝管内凝结，发生堵管现象。这时就必须更换吸铝管，导致出铝作业不畅，造成电解槽压铝，同时影响电解生产的其他操作。

2.2 真空抬包结构问题

2.2.1 该型真空抬包包体高度约1650mm，由于包体高度较其他厂家相同规格抬包高出约150mm，同时包盖插管有一定角度的上扬，造成吸铝过程中铝液形成一个爬坡，造成出铝过程中铝液容易在弯管和直管结合部积铝形成铝堵管。

2.2.2 吸铝管与包壁垂直夹角偏小，该抬包吸铝管与包壁垂直夹角31°，而其他公司相同规格的抬包包管夹角40°，造成铝液吸出过程中铝液爬坡阻力大，降低了铝液流动速度，增加了铝液挂壁，容易造成出铝不及时。

2.2.3 抬包引射器功率不足 电解厂职工通过对几种抬包现场使用情况进行对比发现：该型抬包在出铝过程中引射器排气速度较其他抬包慢，会造成出铝速度慢，影响抬包出铝速度。同时由于该公司地处于青藏高原，海拔约2400m，大气压只有750KPa，约为内地气压的 75%‰ 。造成包内负压与大气压的差值较内地缩小，如果引射器储备能力不足，也增加了出铝难度。

2.2.4 吸出工人的操作因素影响。该铝业公司以前主要使用5 吨真空抬包，工人对大型真空抬包未使用过，没有使用经验，操作沿用以前的老经验。同时，部分吸出工为新手工作经验欠缺，也会在操作中出现失误，造成出铝工作延误。抬包的密封工作不太重视。包盖与包体连接螺栓未紧固。吸铝管螺栓由于抬包车运输过程中的颠簸，会出现松动，返回车间出铝前未重新紧固，包括人孔盖、倒铝口等压紧后，未使用石棉绒进行补充密封，因以上原因造成包内负压偏小，造成在吸出过程中上铝困难。

3 改进措施。

3.1 抬包包体结构改进。将抬包包盖上的插管的上扬角度由设计初的26°改为现在的 0^∘ ，降低了吸铝的扬程，同时使吸铝时的坡度降低。

减小吸铝弯管角度，要求抬包生产厂家将弯管角度由原先的81°改为57°。改完后吸铝管与真空抬包外壁的夹角由设计初的31 度增大目前的41°，铝液吸出过程中的爬升角度明显降低，可有效降低铝液爬升过程的阻力，可以明显加快吸出速度。

3.2 抬包引射器改进。对该抬包引射器喷嘴进行改进，加大喷嘴内径，压缩空气流量增加，包内负压达到设计值0.045MPa 的时间由原先的 3.5 分钟分钟缩短至 2.5 分钟，吸铝管堵管现象下降很多，出铝速度明显加快，效果明显。

3.3 加强吸出工人培训，做好抬包密封。由经验丰富的工人技师对新入职吸出工人进行现场培训，提高其操作技能。同时邀请附近电解铝公司有大容量抬包使用经验的师傅到现场传授经验。通过上述措施的实施，吸出工人的操作技能明显得到了加强，减少误操作。注重出铝前抬包的密封工作，最大程度的保证抬包内部的真空度。同时做好抬包的密封工作，每次抬包大清包结束后重新密封后，都要对其进行打压试验，包内负压达到0.042MPa 以上，负压速度达到150 秒以下的抬包才能重新投入使用。

5 结束语

通过以上改进措施的实施，该真空抬包出铝速度有了明显提高，解决了压铝现象，使电解槽的技术条件得以保持。出铝作业时间缩短，减少了因出铝占用天车的时间，使得其它其它作业的压力得以减缓。由于出铝效率的提高，工人劳动强度的有了明显降低。不同的真空抬包所使用的引射器性能在不同的企业使用效果不同的，每一个企业要根据实际情况，结合生产使用效果，及时进行调整，解决问题要深入现场，找出主要制约因素进行分析。该公司经过一系列的整改措施，整个出铝过程已快捷顺畅、井井有条，充分发挥出16t 真空抬包的优势，解决了出电解质、出铝慢等问题，为保障电解生产秩序稳定打下了坚实的根底，也为该公司600kA 系列后续电解槽平安高效地完成启动创造良好的条件。

参考文献:

【1】邱竹贤.铝电解[M].冶金出版社，1982.

【2】刘业翔，李劼.现代铝电解[M].冶金工业出版社，2021.