當(dāng)電解槽實(shí)際電解溫度高于正?？刂频碾娊鉁囟壬舷迺r(shí)，我們稱該電解槽為熱槽或進(jìn)入了熱行程。從能量平衡的角度，形成熱槽的原因?yàn)闊崾杖朐黾?，或因熱支出減少，或二者同時(shí)存在。決定電解槽熱收入的主要因素有槽工作電壓、陽極效應(yīng)、系列電流、電解質(zhì)電阻等。影響電解槽熱支出的主要因素有保溫料厚度、鋁水平等。因熱收入和熱支出的某項(xiàng)或幾項(xiàng)因素發(fā)生改變而導(dǎo)致電解槽溫度上升的熱槽，常稱做普通熱槽。而由于各項(xiàng)技術(shù)條件匹配不合理、槽膛嚴(yán)重畸形等多重深層次誘因引起的病槽，水平電流增加，二次反應(yīng)加劇，電流效率明顯下降，本該轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的電能大量以熱能釋放出來，使槽溫上升，形成熱槽，我們把這種熱槽稱做異常熱槽。具體分析，可能形成熱槽的原因主要有以下幾種：(1)極距保持過高，電解質(zhì)電阻壓降增加，槽電壓偏高，槽內(nèi)熱收入過多。造成極距過高有兩種可能原因，一種是電壓測(cè)量?jī)x表有誤差，測(cè)量值低于實(shí)際電壓值，計(jì)算機(jī)按測(cè)量值調(diào)整極距，使極距控制偏高；另一種是人為地提高槽電壓沒有及時(shí)降下來。(2)極距過低，引起二次反應(yīng)加劇。二次反應(yīng)放出大量熱量，使電解槽溫度上升。(3)電解槽內(nèi)鋁水平過低，鋁量少，槽底散熱量減少形成熱槽；或因電解質(zhì)水平過低，液體電解質(zhì)量少，氧化鋁溶解能力下降，槽底產(chǎn)生大量沉淀，引起槽底發(fā)熱；電解質(zhì)水平過低，電解槽熱穩(wěn)定性也變差，這也容易引起熱槽。(4)電流分布不均勻，局部電流集中，形成局部過熱現(xiàn)象。(5)陽極效應(yīng)處理不及時(shí)，或處理方法不當(dāng)，效應(yīng)持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，造成槽溫上升。(6)由于冷槽處理不及時(shí)或處理不得法而轉(zhuǎn)變成熱槽。因?yàn)槔洳垡驕囟鹊投娊赓|(zhì)萎縮，氧化鋁溶解能力降低，如果得不到及時(shí)處理，會(huì)形成大量沉淀，導(dǎo)致槽底發(fā)熱，加之效應(yīng)頻發(fā)，效應(yīng)電壓高，槽溫上升，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成熱槽。電解槽進(jìn)入熱行程會(huì)有以下外觀特征：(1)火苗黃而無力，電解質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯改變，流動(dòng)性極好，顏色發(fā)亮，揮發(fā)厲害，陽極周圍電解質(zhì)沸騰激烈，電流效率很低；(2)炭渣與電解質(zhì)分離不清，在相對(duì)靜止的液體電解質(zhì)表面有細(xì)粉狀炭渣漂浮，用漏勺撈時(shí)炭渣不上勺；(3)陽極著火，氧化嚴(yán)重；伸腿變小，槽底沉淀增多；(4)殼面上電解質(zhì)結(jié)殼變薄，下料口結(jié)不上殼，多處穿孔冒火，冒“白煙”；(5)槽膛遭到破壞，部分被熔化，電解質(zhì)溫度升高，電解質(zhì)水平上漲，鋁水平下降，電解質(zhì)摩爾比升高；測(cè)兩水平時(shí)，電解質(zhì)與鋁液之間的界線不清，而且鐵釬下端變成白熱狀，甚至冒白煙；(6)電解質(zhì)對(duì)陽極潤(rùn)濕性很差，槽電壓自動(dòng)上升，陽極效應(yīng)滯后發(fā)生，效應(yīng)電壓較低，不易熄滅；(7)嚴(yán)重?zé)岵蹠r(shí)，電解質(zhì)溫度很高，整個(gè)槽無槽幫，無表面結(jié)殼，白煙升騰，紅光耀眼；電解質(zhì)黏度很大，流動(dòng)性極差，陽極基本處于停止工作狀態(tài)，電解質(zhì)不沸騰，只出現(xiàn)蠕動(dòng)。這種狀態(tài)在生產(chǎn)中稱之為“開鍋”現(xiàn)象。電解槽進(jìn)入熱行程，要及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。首先要分析屬于普通熱槽還是異常熱槽。對(duì)于普通熱槽的處理，要分析熱槽產(chǎn)生的原因，針對(duì)不同誘因采取不同措施：(1)因設(shè)定電壓過高產(chǎn)生的熱槽，將電壓適當(dāng)降低即可減少電解槽體系中的熱收入；(2)因槽內(nèi)鋁水平過低引起的熱槽，可采取減少出鋁或向槽內(nèi)加入固體鋁的方法提高在產(chǎn)鋁量，增加熱的傳導(dǎo)和散失；(3)摩爾比高引起的熱槽，適當(dāng)多添加氟化鋁，降低摩爾比；(4)保溫料厚的要適當(dāng)減薄保溫料；(5)槽內(nèi)炭渣量大的要做好撈炭渣工作，始終保持電解質(zhì)清潔；(6)還要適當(dāng)保持較高的電解質(zhì)水平，增加電解槽的熱穩(wěn)定性。對(duì)于異常熱槽的處理，關(guān)鍵仍然是要認(rèn)真檢查槽況，正確判斷產(chǎn)生熱槽的原因，對(duì)癥實(shí)施處理措施，否則不但不能使熱槽恢復(fù)正常，反而能引起更多嚴(yán)重后果。一般檢查的項(xiàng)目包括：首先校對(duì)電壓測(cè)量?jī)x表是否存在誤差，然后檢查電解質(zhì)水平、鋁水平、槽底沉淀和槽膛情況、槽電壓保持情況、陽極電流分布情況；查看工作記錄，了解該槽加工和效應(yīng)情況。根據(jù)收集到的息做出判斷，擬定并實(shí)施對(duì)癥處理辦法：(1)因極距過低，二次反應(yīng)增加引起的熱槽，首先要將極距調(diào)至正常，減少二次反應(yīng)，增加發(fā)熱量的因素。(2)槽內(nèi)沉淀多，或因槽底結(jié)殼造成槽底壓降大，引起槽底發(fā)熱而產(chǎn)生的熱槽，要先處理沉淀，如通過扒沉淀，或調(diào)整技術(shù)條件逐步槽底沉淀。(3)因電流分布不均勻形成的熱槽，要查找電流分布不均勻的原因并采取措施。如因陽極某部位與沉淀接觸引起的偏流，要處理該部位的沉淀；如因陽極長(zhǎng)包或掉塊引起的偏流，要盡快處理異常陽極。(4)由于電解質(zhì)電阻大引起電解質(zhì)過熱而形成的熱槽，可以短時(shí)間打開大面結(jié)殼，使陽極和電解質(zhì)裸露，加強(qiáng)電解槽上部散熱；同時(shí)向槽內(nèi)添加氟化鋁和冰晶石粉的混合料。混合料的熔化將吸收大量熱量，降低槽溫；添加的氟化鋁則降低摩爾比，降低初晶溫度并改善電解質(zhì)的導(dǎo)電性能。(5)嚴(yán)重的熱槽可以采取倒換電解質(zhì)的方法來降低槽溫；需要注意的是，絕不能用添加氧化鋁來降低槽溫。(6)因病槽引起的熱槽，要先采取措施使電解槽槽況穩(wěn)定后，再處理槽溫高的問題；由冷槽惡化轉(zhuǎn)變成的熱槽，要分析判斷原因，參照以上所述方法及時(shí)處理。熱槽好轉(zhuǎn)的標(biāo)志是陽極工作正常、電解質(zhì)沸騰有力、表面結(jié)殼均勻完整、炭渣分離良好。這時(shí)再逐漸降低槽工作電壓，并配合恢復(fù)極上保溫料，根據(jù)具體情況，緩緩撤出鋁液，槽底沉淀，使電解槽穩(wěn)步恢復(fù)正常運(yùn)行。熱槽好轉(zhuǎn)后，往往槽底仍存在較多沉淀，尤其是嚴(yán)重?zé)岵郏恋韺雍穸却?。但這種沉淀與冷行程的沉淀不同，因其槽底溫度高，沉淀疏松不硬，容易熔化。在恢復(fù)階段，只要嚴(yán)格控制電壓下降程度，合理掌握出鋁量，適當(dāng)保持效應(yīng)系數(shù)，沉淀即可，電解槽很快就能轉(zhuǎn)入正常，但若控制不好，也很容易反復(fù)。因此，恢復(fù)階段必須精心調(diào)整各項(xiàng)技術(shù)條件，時(shí)刻注意槽況變化，確保電解槽平穩(wěn)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。

         在空分、液化天然氣、石油化工、航天等領(lǐng)域，奧氏體不銹鋼、鋁合金有著日益廣泛的應(yīng)用。如何將這兩種脾氣、習(xí)性完全不對(duì)路子的材料結(jié)合在一起，困難可想而知.梳理國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀可以看出，目前鋼鋁連接，工程上主要采用兩種方法：一種是將各自材料制成法蘭，依靠螺栓聯(lián)結(jié)在一起；另一種是鋼鋁焊接接頭形成過渡。對(duì)于空分、液化天然氣這種低溫應(yīng)用場(chǎng)合，螺栓聯(lián)結(jié)可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程需要，因而焊接過渡形式成為 方式。然而，鋼鋁焊接并非坦途一條。無論是釬焊、熔焊還是壓焊，總是存在這樣那樣的問題難以克服。針對(duì)鋼鋁焊接存在的問題和難點(diǎn)，本研究組選擇擴(kuò)散焊工藝手段，以大尺寸、高可靠性鋼鋁轉(zhuǎn)換接頭為目標(biāo)，深入開展相關(guān)工藝及性能評(píng)測(cè)工作并在以下幾個(gè)方面獲得關(guān)鍵性突破。1、了接頭脆化問題：鋼鋁接頭中Fe3Al型金屬間化合物是接頭脆化的根源。我們的工藝完全杜絕了金屬間化合物的產(chǎn)生，從源頭上了脆化的風(fēng)險(xiǎn)。而且，鋼鋁之間有顯著的元素?cái)U(kuò)散，這是獲得高結(jié)合強(qiáng)度界面的保證。2、高可靠性：考察鋼鋁擴(kuò)散焊接頭的拉伸性能可以發(fā)現(xiàn)，接頭斷在鋁側(cè)，說明鋼-鋁界面結(jié)合強(qiáng)度高，二者之間并非單純的機(jī)械咬合。3、優(yōu)異的耐高溫性能：鋼鋁接頭因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在兩端與各自的材料焊接時(shí)，接頭失效的風(fēng)險(xiǎn)很大。如鋼鋁爆炸焊接頭結(jié)合面在施焊時(shí)溫度一般控制在200℃×30min以下，法國(guó)T＆C公司的鋼鋁接頭hothopping工藝對(duì)溫度更加敏感，結(jié)合面應(yīng)控制在150℃以下使用。我們鋼鋁焊接接頭經(jīng)過400℃×20min的熱處理后，接頭試樣同樣斷在鋁合金母材位置。說明鋼鋁結(jié)合面性能并沒有退化。目前，我們開發(fā)的焊接工藝適合各種尺寸的鋼鋁接頭，而且接頭尺寸越大，工藝優(yōu)勢(shì)越顯著。