制作電解槽效應(yīng)報(bào)警箱

郭軍平 李月濤 溫 棟

陜西有色榆林新材料有限責(zé)任公司鋁業(yè)分公司生產(chǎn)技術(shù)部 陜西榆林市

某廠年產(chǎn)63萬(wàn)噸鋁，共有588臺(tái)電解槽，電解槽效應(yīng)提示方式采用效應(yīng)燈和語(yǔ)音提示。由于夜間現(xiàn)場(chǎng)人員較少，經(jīng)常出現(xiàn)效應(yīng)燈亮，無(wú)人員處理，直到音柱報(bào)警提示，現(xiàn)場(chǎng)人員才進(jìn)行確認(rèn)并開(kāi)始處理效應(yīng)，造成效應(yīng)時(shí)間增加。為此在原有效應(yīng)燈和語(yǔ)音報(bào)警基礎(chǔ)上制作1個(gè)電解槽效應(yīng)報(bào)警箱（圖1）。

圖1 效應(yīng)報(bào)警箱工作原理

槽控機(jī)采集電解槽槽電壓，并與設(shè)定的效應(yīng)發(fā)生判定電壓（8V）進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)槽電壓超過(guò)8V時(shí)，CPU程序判斷為效應(yīng)后發(fā)出效應(yīng)指令，使效應(yīng)指令開(kāi)關(guān)閉合，繼電器1得電動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。報(bào)警箱內(nèi)部L線導(dǎo)通，繼電器2得電動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，報(bào)警燈和報(bào)警喇叭供電回路N線導(dǎo)通，發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音和報(bào)警燈光，提示現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行處理效應(yīng)。

根據(jù)效應(yīng)燈、語(yǔ)音報(bào)警及效應(yīng)報(bào)警箱的安裝和運(yùn)行情況，通過(guò)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，得出不同提示下從發(fā)生效應(yīng)到電解工確認(rèn)并開(kāi)始效應(yīng)處理的時(shí)間。

（1）單純效應(yīng)燈與語(yǔ)音報(bào)警提示時(shí)間。由于效應(yīng)燈安裝在電解槽大面（出鋁口）上部，而現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作范圍基本處于槽與槽之間，工作范圍與效應(yīng)燈之間存在視覺(jué)盲區(qū)。電解槽發(fā)生效應(yīng)時(shí)，電解工直接發(fā)現(xiàn)效應(yīng)燈亮的概率較低。語(yǔ)音報(bào)警為效應(yīng)發(fā)生約50s后才能做出報(bào)警提示。

（2）效應(yīng)報(bào)警箱的提示時(shí)間。采用雙重提示，在聽(tīng)到報(bào)警提示后，輔助效應(yīng)燈進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)時(shí)間為20s。

假設(shè)1臺(tái)電解槽發(fā)生效應(yīng)時(shí)電壓為20V，平均槽電壓為3.904V，直流電流為400kA，可計(jì)算出在效應(yīng)報(bào)警箱增加前后，效應(yīng)階段內(nèi)消耗的多余電量Q。Q=（U-U1）IT，其中U為效應(yīng)電壓，U1為平均槽電壓，I為直流電流，T為時(shí)間。①未增加效應(yīng)報(bào)警箱，Q=89.42kW·h；②增加效應(yīng)報(bào)警箱，Q=35.769kW·h?？梢?jiàn)，安裝效應(yīng)報(bào)警箱后，每次效應(yīng)平均至少節(jié)省54kW·h。根據(jù) N=N1λ（N——每天效應(yīng)次數(shù)，N1——生產(chǎn)電解槽數(shù)，λ——效應(yīng)系數(shù)），該廠共有576臺(tái)電解槽，λ為0.04次/（槽·日），計(jì)算得出該廠1天共發(fā)生23.52次效應(yīng)。假設(shè)電價(jià)0.4元/kW·h，每天可節(jié)省508元，1年可節(jié)省185420元，檢修及維護(hù)成本1年為5000元，每年可節(jié)省18萬(wàn)元。