增加电解产能的技改方向

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月第6期   作者: 黎成刚 马守山 曹雷斌
[导读] 小极板铅电解产能低,在不扩槽条件下对现有电解槽进行技改

         摘要:小极板铅电解产能低,在不扩槽条件下对现有电解槽进行技改,增加电解产能,实现现有产能、电能利用最大化的目标。
         关键词:铅电解;电解槽;导电排;横电棒;
前言
 
         A厂在电解槽绝缘,电解液跑冒滴漏,电能有效利用等方面存在不足,是A厂长期存在的“顽疾”,这些“顽疾”是我们今后努力改进的方向。
一、A厂现有“顽疾”如下:
1、横电棒和母排接触不良时,易爆炸放热,母排接触点会烧损变型,母排温度上升,最高可达120℃,母排下的绝缘橡胶垫受热烧焦,使用寿命不足6个月,不及时更换就会出现漏电现象。
2、出槽时每次横电9槽,其中有5槽提早断电,影响析出铅产量。
3、出槽吊运析出铅和残极,电解液滴落,会通过槽与槽之间缝隙漏到电解楼下。
二、技术改进
         改进1、采用并联横电方式,可在A厂技改如下图1:
                           
                                图1 并联横电图
         每个电解槽用两根50×50×1400mm紫铜棒并联横电两端,这样横电的优点:
         1)电流减半,如硅整流电流7500A,通过每根紫铜棒电流降为3750A,单位面积上通过的电流强度降低,电阻下降,导电排温度降低,可杜绝绝缘橡胶垫烧损,减少漏电现象;2)每次出槽横电4槽,其他电解槽可正常通电,每班45槽通电时间可延长60分钟,可增加产量计算如下:
                  3.865 g/(A·h)×10-6×7500A×45槽×1h×95%=1.24t
         每年350天生产周期计算,可增产1200t电解铅。
         3)需增加投入:每次横电4槽,需要增加12根尺寸为5×5×140cm的横电棒,质量为M1;现有导电排只有3.6米,需要改成3.8米,每根导电排增加20cm,质量为M2;需要增加纯铜质量计算如下:
         M1=ρV=8.9×103kg/m3×0.05×0.05×1.4m×12根=374kg
                           M2=8.9×103kg/m3×0.01×0.06×0.2m×8根×40组=342kg
         M总=M1+M2=716kg
    因此需要增加716kg纯铜材料。
         改进2、对电解槽的防漏、绝缘方式,可在A厂技改如下图2:
                                    
                                                               图2 电解槽防漏、绝缘图
         电解槽与电解槽之间有1-2CM左右缝隙,吊运析出铅和残极时会大量漏液,会从缝隙之间漏至楼下,可用环氧树脂喷塑工艺将缝隙密封,或用PVC软皮将连接的9个电解槽全部包裹,都可防止电解液从缝隙渗漏,还能起到绝缘作用。
         需增加投入:360个电解槽全部改造,需要增加PVC软皮490㎡。
         改进3、对现有电解槽进液管和出液半圆管改造,增加电解槽有效长度,然后每槽再加装一块阳极板和一块阴极片,从而能降低电流密度,增加产能。技改如下图3:
                  图3 电解槽有效长度改造前后对比图
         要增加一块阳极板和一块阴极片,就必须增加极间距95mm,可将进液弯头缩短30mm,出液半圆管缩短50mm,再将阳极靠出液管位置移20mm,电解槽可利用长度就增加了100mm,完全可以装下一块阳极板和一块阴极片,且不影响出装槽操作。
         360槽完成改造后,电流开7500A时,电流密度将由195A/㎡下降至189A/㎡,如恢复195A/㎡电流密度时,电流将升至7700A;改造后电解每个周期增加360块析出铅产量,即每个电解周期增加10槽产能,以单槽2t产量计算,每年350天生产周期计算,可增产2600t电解铅。
         三、实施过程
         以上三项技改方案实施都要一定过程,满负荷生产时实施会影响现有电解产能完成,可在不满负荷生产时慢慢整改,重点是今后扩产增加电解槽时,完全可按以上三项技改方案要求新增电解槽,以达到电解产能充分挖掘的目的。
四、预期效果
         以上三项技改方案如能完成,电解可在现有条件下增产约3800t,电解槽跑冒滴漏现象会比现状要好很多,同时大幅减少漏电现象,增加电能利用率。
五、结论
   A厂现有的“顽疾”只能通过技术改造来改变,利用科学的方式方法去解决问题,达到增加小极板电解产能、电效的目的。
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