阻旋料位計(jì)在電解鋁這一極端工況中的表現(xiàn)至關(guān)重要。本文詳細(xì)介紹恒信鋁業(yè)年產(chǎn) 32 萬噸電解鋁項(xiàng)目在建設(shè)過程中，對核心生產(chǎn)設(shè)備——電解槽上部氧化鋁料箱料位監(jiān)測系統(tǒng)的選型、應(yīng)用和效果。該項(xiàng)目環(huán)境極端復(fù)雜，面臨高溫（20°C ~ 200°C）、強(qiáng)磁場（高達(dá) 1000 Gs）、強(qiáng)粉塵和腐蝕性氣體的多重挑戰(zhàn)。最終，通過采用計(jì)為特制的高性能阻旋式料位計(jì)（Spin-11系列），成功實(shí)現(xiàn)了對電解槽上部料箱氧化鋁料位的精確、實(shí)時(shí)監(jiān)測，保障了 600 kA 電解槽的穩(wěn)定運(yùn)行和自動化投料控制。

I. 項(xiàng)目概況與工況難題

1. 恒信鋁業(yè) 32 萬噸電解鋁項(xiàng)目

　　該項(xiàng)目是恒信鋁業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能、升級技術(shù)的核心工程，采用了先進(jìn)的 600 kA 大型預(yù)焙陽極電解槽技術(shù)。阻旋式料位計(jì)的采購數(shù)量龐大（共計(jì)360 個(gè)），用于監(jiān)控每一個(gè)電解槽上部料箱（出鋁端和煙道端）的氧化鋁存量。料位計(jì)功能核心是實(shí)時(shí)反饋料箱的“滿料/空料”狀態(tài)，信號直接傳輸至槽控機(jī)（SCC），指導(dǎo)打料作業(yè)，確保電解過程的穩(wěn)定性和電流效率。

2. 關(guān)于儀表選型

　　電解鋁生產(chǎn)是典型的“三高”（高溫、高電、高污染）行業(yè)。該項(xiàng)目的工況條件對所有安裝在電解槽上部區(qū)域的儀表提出了嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)：

• 高溫環(huán)境： 盡管車間環(huán)境溫度在 20°C ~ 55°C，但電解槽上部結(jié)構(gòu)區(qū)域的工作環(huán)境溫度高達(dá) 20°C ~ 200°C。普通的阻旋開關(guān)耐溫性不足，密封件極易老化、失效。

• 強(qiáng)磁場干擾： 600 kA 的直流電流在電解槽周圍產(chǎn)生高達(dá) 1000 Gs 的強(qiáng)磁場。磁場對料位計(jì)內(nèi)部的電機(jī)、減速箱和繼電器等精密電子元件產(chǎn)生干擾，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)動失靈、誤動作或壽命急劇縮短。

• 腐蝕與粉塵： 現(xiàn)場存在氧化鋁粉塵、CO、CO? 以及微量但具有強(qiáng)腐蝕性的 HF（氟化氫）氣體。這要求設(shè)備的防護(hù)等級、密封性及材質(zhì)必須具備卓越的耐腐蝕和防塵能力。

• 絕緣要求： 由于電解槽是帶電體，料位計(jì)與料箱法蘭之間必須進(jìn)行可靠的絕緣連接，防止電流泄漏，絕緣阻值要求不小于 2 兆歐（2 MΩ）。

II. 計(jì)為Spin-11阻旋式料位計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)突破

計(jì)為Spin-11阻旋式料位計(jì)

　　為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，恒信鋁業(yè)最終選用了具備豐富鋁行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的計(jì)為公司提供的Spin-11系列阻旋式料位計(jì)。該產(chǎn)品針對電解鋁工況進(jìn)行了多項(xiàng)定制化設(shè)計(jì)。

1. 卓越的耐溫與密封設(shè)計(jì)

• 耐高溫材質(zhì)： 針對 200°C 的長期工作環(huán)境，Spin-11系列的關(guān)鍵部件（法蘭盤、外套管及軸、葉片）均采用高強(qiáng)度、耐腐蝕的 304 不銹鋼。

• 定制化耐溫密封： 核心的密封件、軸承潤滑脂以及減速箱油封均選用了耐溫等級 ≥ 400°C 的特殊材料。這一設(shè)計(jì)保證了設(shè)備在高溫下仍能保持 IP65 的防護(hù)等級，杜絕氧化鋁粉塵和腐蝕性氣體的侵入，極大延長了使用壽命。

2. 強(qiáng)磁場屏蔽與抗干擾技術(shù)

• 磁屏蔽設(shè)計(jì)： 針對 1000 Gs 的強(qiáng)磁場，計(jì)為在Spin-11料位計(jì)的電機(jī)驅(qū)動和信號輸出模塊采用了特殊的磁屏蔽罩。這有效地隔離了外部磁場對內(nèi)部永磁電機(jī)轉(zhuǎn)速和繼電器吸合/釋放動作的影響，確保葉片轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 1 RPM。

• 高可靠繼電器輸出： 輸出采用繼電器開關(guān)量（SPDT），觸點(diǎn)容量 5 A/250 VAC，確保將料位狀態(tài)穩(wěn)定、無干擾地傳輸給槽控機(jī)。

3. 結(jié)構(gòu)與電氣參數(shù)符合性

• 關(guān)鍵尺寸匹配： 設(shè)備插入深度精確設(shè)計(jì)為 350 mm，完美匹配料箱結(jié)構(gòu)，確保料位監(jiān)測點(diǎn)準(zhǔn)確無誤。

• 絕緣連接落實(shí)： 投標(biāo)方在供貨時(shí)提供了定制的耐高溫絕緣墊片和絕緣螺栓套，安裝在料位計(jì)法蘭與料箱法蘭之間，現(xiàn)場測試絕緣阻值均不小于 2 MΩ，完全滿足技術(shù)要求。

• 電氣規(guī)格： 工作電壓 220 VAC，功率消耗僅 5 W，符合節(jié)能要求。防護(hù)等級 IP65 的鑄鋁接線盒確保了現(xiàn)場接線的安全性和防塵性，并自帶 1.5 m 長的連接電纜。

III. 項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用效益

1. 供貨與現(xiàn)場指導(dǎo)

　　項(xiàng)目總共供貨360 個(gè)Spin-11系列阻旋式料位計(jì)。計(jì)為嚴(yán)格按照合同要求，在 2 個(gè)月內(nèi)完成了全部供貨至國內(nèi)指定地點(diǎn)。

　　在設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場后，計(jì)為指派了經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員提供了遠(yuǎn)程指導(dǎo)安裝服務(wù)，確保了絕緣墊片、安裝方向和電氣接線符合設(shè)計(jì)要求。技術(shù)人員特別指導(dǎo)了現(xiàn)場操作人員關(guān)于在強(qiáng)磁場環(huán)境下，如何正確固定電纜和避免機(jī)械碰撞，以減少人為損壞。

2. 運(yùn)行效果與質(zhì)量保障

　　自安裝運(yùn)行以來，Spin-11系列料位計(jì)在高粉塵、強(qiáng)磁場和高溫的惡劣環(huán)境中表現(xiàn)出極高的可靠性和穩(wěn)定性。具體體現(xiàn)在多個(gè)方面：

首先是穩(wěn)定運(yùn)行，它成功實(shí)現(xiàn)了對氧化鋁料箱料位狀態(tài)的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測，槽控機(jī)能根據(jù)料位計(jì)的信號準(zhǔn)確判斷是否需要進(jìn)行打料操作，從而有效維持了電解槽內(nèi)氧化鋁厚度的穩(wěn)定，對電流效率的提升提供了基礎(chǔ)保障。

其次是維護(hù)成本的顯著降低，由于其卓越的密封性和抗干擾能力，料位計(jì)的非計(jì)劃性停機(jī)故障率遠(yuǎn)低于行業(yè)平均水平，極大地減輕了電解車間的維護(hù)工作量和運(yùn)營成本。

最后，通過質(zhì)保承諾，恒信鋁業(yè)與計(jì)為簽訂了長達(dá) 3 年的質(zhì)保期，這遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，充分體現(xiàn)了制造商對其產(chǎn)品在高危環(huán)境下的信心；在質(zhì)保期內(nèi)，計(jì)為承諾在接到通知后 24 小時(shí)內(nèi)快速響應(yīng)并協(xié)助處理任何質(zhì)量問題，為用戶的長期使用提供了堅(jiān)實(shí)保障。

IV. 結(jié)論

　　恒信鋁業(yè) 600 kA 電解鋁項(xiàng)目成功地展示了計(jì)為Spin-11阻旋式料位計(jì)在高危、極端環(huán)境下的卓越性能和可靠性。通過針對性地解決高溫、強(qiáng)磁場、高粉塵和絕緣等核心技術(shù)難題，該產(chǎn)品為電解槽自動化控制系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的料位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是提升現(xiàn)代化鋁電解生產(chǎn)效率和安全性的關(guān)鍵支撐。此項(xiàng)目的成功應(yīng)用，為國內(nèi)其他大型電解鋁項(xiàng)目在極端工況下選擇料位監(jiān)測設(shè)備提供了重要的參考案例。