摘要：在电解铝厂铸造车间，混合炉是最重要的设备。混合炉的运行质量直接关系到铸造车间生产任务是否可以顺利完成。因为全部的原铝溶液必须用真空抬包送到混合炉内，然后在混合炉中进行调制成分、冷却、搅拌、静置，之后脱气，完成这个流程产品才可以被铸造成功。所以，合理安排混合炉的运行方式，做好混合炉的维护管理工作，以保持混合炉的运行环境，安全有效地完成生产任务，是非常重要的。 关键词：电解铝厂；铸造混合炉；运行；维护
1电解铝厂铸造混合炉的组成及主要功能创世英雄
混合炉主要由炉体钢结构、炉衬、炉顶（炉盖）、炉盖的运行轨道以及控制箱组成。
表1 电解铝厂铸造混合炉的组成及主要功能
组成元件 | 功能 |
炉体钢结构 | |
炉衬 | |
炉顶（炉盖） | 对混合炉上口进行覆盖，对熔池内高温铝液进行保温或调温，隔绝高温铝液与空气的接触 |
炉盖运行轨道 | 千炉盖要不定期打开或闭合，运行时必须沿着一定的轨道行走，才能完成操作 |
控制箱 | 为混合炉提供动力电源，并对熔池内铝液实施温度调控 | 关天经济区发展规划
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2.1加料
铝液通过被电解槽吸出后，需要利用真空抬包的方法将其输送至混合炉中，并注入混合炉。在倒料时，要了解抬包包嘴和进料口之间的距离，控制倒料的速度，当心进料过程中铝液溅出，防止硅碳棒以及电阻丝之间短路，造成设备事故或对操作人员造成安全事故。向炉内添加冷料(回炉料)，不仅是为降低混合炉内铝液的温度，尽快达到铸造温度，减少铝液的燃烧损伤。还可以通过添加回炉料来调节铝原液的化学成分。在添加冷料时，必须事先用钢丝绳捆扎，再加上天车的配合，可以垂直缓慢地将冷料等添加到铝液中，以防止大块铝被抛入铝液中。
2.2铝液的搅拌与机械扒渣
铝液注入混合炉后，必须完成一系列过程，如调整化学成分，添加除渣剂对炉渣进行脱气，搅拌，静置以及拔渣等。如今，大中型混合炉(15t ~ 40t)不再使用人工铲或耙的方式进行搅拌，改为利用扒渣车拔渣和搅拌。更高级的搅拌方法是电磁搅拌，在进行机械搅拌时，
操作人员应严格遵守机械作业的工作程序，了解扒渣头的运动方向和速度，防止与炉底、炉壁碰撞，避免熔化槽涂层中的机械损伤，影响混合炉的保质期。
2.3出铝（浇铸）
炉内铝液通过一系列的处理之后，其成分和温度已经能够达到工艺要求，可以进行铸锭过程。从减少氧化损伤的角度来看，进行浇铸后，炉内的铝应尽快熔融成锭，通常使用的是“一炉两机”的排空方法；然而，从保护混合炉底涂层工作层的角度来看，完成浇铸后，炉底仍会留有约1.5吨的铝液，这对于防止炉底冷却过快，减少热冲击对涂层的影响，延长涂层的使用寿命是非常有利的。
3 混合炉作业时存在的问题
3.1硅碳棒存在的问题
硅碳棒是一种较常见的热源形式，通常用于开放式混合炉中。但在应用的过程中经常会发生两种故障。一种是千接线端的白钢卡子和硅碳棒的固定力减弱引起的，导致接线端接触不良，出现打火的现象，硅碳棒的末端很可能被烧坏。其次，由于硅碳棒安装间隔时间长，
但中部无支点，硅碳棒在高温条件下长时间运转，再加上自身的重力，它的中部会因为受热而导致变形且下垂。通常出现这两种现象时，都是因为需要更换硅碳素的缘故。
3.2炉衬裂纹存在的问题
新建造的混合炉衬(主要以整体浇注的形式)在一个初始使用期内，可能会有炉衬裂纹。主要是因为在施工时使用的成型水泥含量高、收缩率太大和烘炉时溶液中的自由水和结晶水排放时造成的严重浇筑料体积的过度收缩导致的。
3.3钢结构框架中存在的问题
在使用的过程中由于千炉衬材料会发生膨胀，可能会使钢结构的框架变形，并且在严重的情况下，钢结构的固定螺栓会出现断裂以及焊缝开裂的情况。要尽快处理以免引起炉盖的开合，使炉衬材料膨胀加剧，使材料失去功效，不仅如此，严重时还会减少混合炉的使用年限，进而引发安全事故。
3.4混合炉出铝口存在的问题
传统混合炉的出铝口是由高铝土制成的。高铝矾土砖虽然对温差不太敏感，但其冲刷性较差，再加上使用时间较长，出口处很容易挂渣，也会加深尺寸，导致出口变形，进而使封口被堵，需要频繁清理炉眼。当出口挂渣或变形后，需要尽快用直流焊机和碳棒，或使用氧焊进行处理，但处理时容易造成炉眼损坏。
3.5熔池存在的问题
Al2醋酸铝03是炉衬耐火材质的主要成分，在混合炉运行期间，夹渣会在炉底底部不断沉淀，在温度以及静压作用下，炉底料的渗透能力将高于炉墙，从拆除老旧的炉衬可以看出，废旧的炉衬会从原来的黄变为黑，这表明炉底耐火材料已遭受严重磨损(严重侵蚀)。
4混合炉的维护与检修
4.1硅碳棒的维护与检修
首先，在制作炉盖时，会在硅碳棒安装位置的中间，安装一个与硅碳棒材料相同并带有绝缘层的夹子(需要绝缘，且在1200 "C下不会变形)，以避免硅碳棒在高温下加热而产生的塑性变形；第二，在安装和更换硅碳棒时，要实现精细操作，避免白钢卡子的虚接，虚接容
易在接线部分出现打火的情况，进而导致硅碳棒损坏；第三，在倒料时，操作人员需要控制好力度、角度和速度，防止在搅拌时引起铝液飞溅，造成硅碳棒的接线位置打火；第四，按照硅碳棒安装使用的要求，为了加强硅碳棒的安装以及连接部分的检查，规定松布线等现象要及时处理，防止大故障的出现，最终导致停炉。
4.2炉衬裂纹的维护与检修
裂纹处理其主要是在高温的情况下进行裂纹修复，防止缺陷变大；需要尽快将温度降为炉内温度，达到炉内温度后，然后将铝液逐步注入熔融容器。裂缝处理方法是将棕刚玉细粉（颗粒）和玻璃粉末(颗粒)按照2∶1进行混合，将硅酸铝的纤维作为裂纹的下边缘，然后把填充好的粉末慢慢注入裂缝中。由于间隙小，需要使用细粉进行填充。玻璃是一种非晶体材料，没有确定的熔点，大约在700℃(1000℃时会流动)下软化。结合这一特点，与玻璃粉混合作为粘结剂，可以将其进行填充间隙，比较适合不降低温度的情况下进行修复；750-850℃是混合炉的正常工作温度，在此温度下没有反应，因此不会出成铝液污染。用这种方法进行加工，熔池的内衬通常使用寿命可以达到3年。
4.3钢结构框架的维护与检修
最重要的是，在使用混合炉时，应加强基于点检为主的装置检测，及时对缺陷进行处理；其次，对于钢结构中的焊接处开裂，以及紧固螺栓发生断裂的情况，维修部门应及时与生产车间进行联系，要进行停炉，将温度缓慢降低，且切断热源，但不得打开炉盖，避免千降温太快混合炉的炉衬出现裂缝，给混合炉的使用年限造成影响。当炉壳的温度和室温接近时，可使用J506结构钢焊条对裂缝进行焊接。焊接形式必须是不连续的。
4.4出铝口的维护与清理
在对混合炉进行设计、安装和制造时，以氮化硅结合碳化硅作为材料，制作混合炉的出口砖。氮化硅再加上碳化硅，其硬度较高；且具有耐腐蚀性和耐冲击性，不易挂渣，易于清洁，但它对温差变化非常敏感。在常规生产过程中，由于温差，很容易产生“热震”，导致裂纹，从而在出口处发生渗铝。所以，在完成流口砌筑后，流口内衬应安装并固定在水泥含量低的流口，需要对炉眼进行提前保护，以达到安全使用的目的。在随后的正常生产中，只要流端口的衬套出现损坏时，需要提前预制且对烘干的流口衬套进行更换，且能恢复使用混合炉。
4.5熔池的维护与清理
珍肽炉衬耐火材料可以通过两个方面进行判断：一是由于受到腐蚀导致自身缺乏结构性能；其次，由于介质渗透而改变了化学成分，使其已经不适应当时的工作环境。及时清除炉底的沉淀物和附在炉壁上的炉渣是非常重要的。清楚炉底和附着在炉壁上的炉渣沉淀物时，最好使用手动进行清理。手动清洗可以把握住清理的方向以及力度，因此可以防止或减少对衬里的机械损坏。但是，当使用人工清洁时，工人的工作强度比较高，其工作环境较差。此外，必须绝对禁止使用拔渣车等设备，以进行清洁操作。要在炉衬的表层留有适当的渣层厚度，以避免铝液中留有有害的杂质腐蚀炉衬，改善炉衬砌筑的耐蚀性和抗侵蚀性。
结语
综上所述，铸造铝用混合炉的运转情况对电解铝厂的铸造生产是非常重要的。因此，只有抓住混合炉不同部分的组成部分的性能和主要作用，才能正确使用混合炉，要加大对混合炉的日常监控、维护和检测措施，尽可能准确地处理运行过程中的各种故障，这才能使混合炉保持好的运行条件，进而安全有效地完成生产任务。
参考文献
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