脫脂電解技術(shù)的研究與優(yōu)化

摘 要：電解是脫脂線(xiàn)的核心設(shè)備，電解的正常運(yùn)行直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以對(duì)電解技術(shù)的控制研究與優(yōu)化非常關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：電解技術(shù) 極板 核心設(shè)備

前言

電解電源柜自2014年3月6日起頻繁出現(xiàn)高溫報(bào)警故障及無(wú)電流現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)節(jié)奏，直接導(dǎo)致帶鋼表面的油污清洗不干凈。徹底解決此類(lèi)問(wèn)題迫在眉睫，我們開(kāi)始了我們的探索之路。

1、電解電源的工作原理

立式電解槽也分為兩段，由中間的沉沒(méi)輥和轉(zhuǎn)向輥隔開(kāi)。在該電解槽內(nèi)將帶鋼進(jìn)一步清洗干凈，同時(shí)通過(guò)電解可在帶鋼表面形成一層薄薄的二氧化硅膜，可防止鋼卷進(jìn)入罩式退火爐退火后產(chǎn)生粘結(jié)，這一點(diǎn)對(duì)薄規(guī)格帶鋼特別重要。每個(gè)電解槽內(nèi)布置有2對(duì)電極，1對(duì)為陽(yáng)極，1對(duì)為陰極。帶鋼從陽(yáng)電極通過(guò)時(shí)，其表面上產(chǎn)生氫氣，從陰極電極通過(guò)時(shí)，表面上產(chǎn)生氧氣，通過(guò)氣體的產(chǎn)生帶走帶鋼表面的油和鐵粉。為保證電極的清潔和延長(zhǎng)電極壽命電極極性在工作一段時(shí)間后變換。

2、電解電源的構(gòu)造

設(shè)備包括角型支架箱以及完整的內(nèi)置整流器單元，包括晶閘管次級(jí)水冷和控制/調(diào)節(jié)單元，主變壓器水冷和60mV分流器。安全設(shè)備包括熔斷電路斷路器，主接觸器，熔斷器，過(guò)流控制，相位控制，晶閘管過(guò)電壓保護(hù)。由于水冷整流器，耗散組件的冷卻是由水確保了絕對(duì)質(zhì)量和溫度。

重點(diǎn)講述一下冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)由內(nèi)循環(huán)水和外循環(huán)水兩部分組成，在整流柜內(nèi)部有一個(gè)換熱器，換熱器里分別有2路水輸入、輸出。一路為外部管網(wǎng)冷卻水，另一路為內(nèi)部冷卻水，內(nèi)部冷卻水用來(lái)冷卻可控硅。在內(nèi)部冷卻水管路中設(shè)計(jì)有一個(gè)溫度傳感器，用來(lái)檢測(cè)內(nèi)部冷卻水溫度高低。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)電解整流器報(bào)警、停機(jī)。

3、故障分析與排除

3.1出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題

（1）、電解電源柜自2014年3 月-7月隨著環(huán)境的溫度的升高，頻繁出現(xiàn)內(nèi)部冷卻水高溫報(bào)警故障，導(dǎo)致電解電源控制柜頻繁報(bào)警停機(jī)，電解整流柜停機(jī)直接導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)，嚴(yán)重影響全線(xiàn)產(chǎn)量。

（2）、1#電解電源控制柜電流沒(méi)有輸出。

（3）、2014年6月10日電解電源送電后，電解清洗槽直接著火，將立式槽極板燒黑，立式槽表面襯膠著火，冒出很大火花。

（4）、由于電解整流柜柜頂電極板直接裸露在外面，2014年6月25日一段施工遺留的鋼管掉在2個(gè)裸露在外面的極板上，當(dāng)時(shí)極板輸出電流達(dá)到3000A，極板當(dāng)時(shí)直接短路放出火花，當(dāng)時(shí)維護(hù)人員迅速切斷電源，將鋼管拿掉，避免了一次重大事故發(fā)生。

3.2問(wèn)題分析與排除

（1）、對(duì)于頻繁出現(xiàn)的溫度過(guò)高現(xiàn)象，我們進(jìn)行了全面的分析排查，最終發(fā)現(xiàn)是受環(huán)境溫度的影響，我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高的時(shí)候達(dá)到50℃，而整流器以及整流器要求環(huán)境溫度在40度以下，所以換熱器的設(shè)計(jì)能力無(wú)法達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度要求，后來(lái)經(jīng)和廠(chǎng)家技術(shù)人員協(xié)商后，我們重新購(gòu)買(mǎi)了WOMEN型大型換熱器（該換熱器要求環(huán)境溫度為5-55℃），5月10日我們將原來(lái)的柜內(nèi)小型換熱器更換到了柜子外部，且將原來(lái)直徑為5Omm冷卻水管更換為80mm，水流量能達(dá)到4200L/H，內(nèi)部冷卻水溫度保持在24-28℃，屬于正常范圍，改造后至今整流器再?zèng)]出現(xiàn)過(guò)溫度過(guò)高的報(bào)警，保證了整流器安全穩(wěn)定運(yùn)行，改進(jìn)了電解電源的使用壽命。

（2）、1#電解電源沒(méi)有輸出，我們對(duì)整流柜2個(gè)電極進(jìn)行了絕緣遙測(cè)，確認(rèn)電級(jí)無(wú)接地故障，打開(kāi)槽體，進(jìn)去查看并對(duì)母排和立式電極之間進(jìn)行絕緣遙測(cè)，檢查后發(fā)現(xiàn)極板與母排連接情況發(fā)現(xiàn)與母排連接的3條連接螺栓已腐蝕斷裂，相當(dāng)于斷路，另外其余極板的螺栓大部分開(kāi)始銹蝕，存在斷裂的危險(xiǎn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)發(fā)現(xiàn)連接電極板用的螺栓全部為普通鐵螺栓，無(wú)防腐蝕性，我們找來(lái)了不銹鋼且防腐蝕螺栓，將原來(lái)的鐵螺栓全部更換，且將兩個(gè)極板連接處重新打磨，使其緊密接觸，經(jīng)改造后1#電解電源重新恢復(fù)正常，保證了電極安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）、針對(duì)電解槽著火事件，檢查發(fā)現(xiàn)是內(nèi)部堿液液位太低導(dǎo)致的，于是在電解電源運(yùn)行條件里加了連鎖條件，在電解電源槽內(nèi)加裝了液位傳感器，對(duì)應(yīng)在程序里做了連鎖，及槽內(nèi)堿液液位必須達(dá)到3.2M，電解電源才能開(kāi)始運(yùn)行，否則電解電源無(wú)法投入使用。通過(guò)此次整改徹底避免了類(lèi)似事故的發(fā)生。

（4）、在柜頂電極板上直接加裝透明、絕緣的防護(hù)罩，將整個(gè)極板全部保護(hù)起來(lái)，即使有導(dǎo)電體掉在極板上方也不會(huì)導(dǎo)致極板短路；考慮到極板長(zhǎng)期工作時(shí)溫度高，需要散熱，防護(hù)罩底部有通風(fēng)孔，有助于極板散熱；防護(hù)罩為透明狀，便于維護(hù)人員隨時(shí)檢查極板表面質(zhì)量。此次改造徹底杜絕了類(lèi)似事故發(fā)生。

4、維護(hù)措施

（1）定期（1月）更換內(nèi)部冷卻水水罐內(nèi)的水，防止內(nèi)部冷卻水長(zhǎng)期使用雜質(zhì)多，經(jīng)過(guò)熱交換器時(shí)影響散熱效果。

（2）對(duì)母線(xiàn)排及電纜接線(xiàn)柱制定周期性的檢查記錄，每天巡檢其溫度、表面顏色是否變化；每個(gè)月停機(jī)檢查電纜與母線(xiàn)排接線(xiàn)處是否松動(dòng)；每個(gè)月檢查電解電源柜內(nèi)部元器件接線(xiàn)處是否松動(dòng)或者老化等現(xiàn)象。

（3）定期（1個(gè)月）對(duì)母線(xiàn)排進(jìn)行絕緣檢測(cè)，并做好記錄，保證母線(xiàn)排安全、正常工作。

（4）定期巡檢液位傳感器工作狀態(tài)是否完好，保證電解槽內(nèi)堿液液位正常使用，從而避免母排再次空載投用。

5、結(jié)論

電解電源作為脫脂機(jī)組清洗段的組成部分，起著十分重要的角色，它的工作狀態(tài)的好壞直接導(dǎo)致帶鋼表面質(zhì)量的高低，帶鋼表面的油污主要靠電解段來(lái)清洗干凈。

自從電解電源系統(tǒng)投入使用以來(lái)，陸續(xù)出現(xiàn)了不少問(wèn)題，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)此我們做了詳細(xì)的記錄以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用數(shù)據(jù)分析找到了問(wèn)題的所在，通過(guò)討論研究最終確定解決方案，徹底解決了設(shè)備故障及隱患。

參考文獻(xiàn)：

[1] Befeld-Fest DTWGP 380-30/7.000 （Art. 411655）整流器說(shuō)明書(shū)

[2]趙朝成，林丹丹，王志偉. 微電解技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 油氣田環(huán)境保護(hù)，2013，04：59-61+

80.

[3]苗立賢，焦宗保，苗瀛，琚志華. 熱鍍鋅鋼絲表面處理工藝[J]. 金屬制品，2009，04：18-21.

[4]李九嶺，汪曉林，鄭洪道. 冷軋帶鋼的脫脂機(jī)理[J]. 軋鋼，2006，05：39-42.

[5]宋增紅，劉劍利，劉愛(ài)華，許金山，達(dá)建文. 硫化氫制氫氣和硫磺間接電解技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 齊魯石油化工，2015，（03）：232-239.

[6]胡雷，沈李奇，佟永明，翟世雙，付學(xué)慧. 旋流電解技術(shù)在處理銅陽(yáng)極泥過(guò)程中的運(yùn)用[J]. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2015，（04）：33-35.

[7]黃珍藝. 納米催化電解技術(shù)在市政污水處理中的應(yīng)用和展望[J]. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，（01）：95-98.

[8]鄭旭. 微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用意義探究[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保，2015，（06）：40.

作者簡(jiǎn)介：

李梁偉（1984-），女，漢族，河北省唐山市，本科，助理工程師，從事現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)工作。