1、 青海省第四屆職工技術比武首次電解鋁行業職工技能大賽電解工技術文件2008年9月10日目 錄一、 復習大綱二、 鋁電解工理論知識復習資料三、 鋁電解工實際操作復習資料四、 鋁電解工實際操作評分標準五、 鋁電解工實際操作工具清單一、復習大綱第一部分：鋁電解基礎理論知識1、鋁的性質及用途2、鋁電解基本原理3、鋁電解質基礎體系和添加劑4、鋁電解質的物理化學性質5、鋁電解槽的基本結構6、鋁電解生產工藝技術參數的控制7、鋁電解槽的預熱焙燒與啟動8、鋁電解槽生產的計算機控制9、鋁電解物料輸送及煙氣凈化知識10、炭素材料對電解生產影響的相關知識11、鋁電解生產的相關計算12、鋁電解異常槽的處理與維護13、鋁

2、電解生產管理第二部分：電解槽生產情況分析與判斷1、根據檢測數據分析判斷槽運行趨勢及處理方法2、根據計算機報表及歷史曲線分析調整技術參數3、電解槽爐膛規整分析與判斷4、電解質成分的分析與調整5、技術條件及技術參數的調整6、電解槽應急情況分析、判斷7、異常槽的分析、判斷第三部分：鋁電解操作1、鋁電解的主要操作2、鋁電解的常規測量3、通電焙燒、啟動及后期管理4、效應及異常效應處理5、病槽處理6、異常情況處理（停限電、停風、停料、槽控機失電）7、漏爐及停槽處理8、操控機操作9、原鋁質量控制10、延長槽壽命的途徑第四部分：電解槽節能降耗1、工藝、設備及材料新技術2、降低槽電壓的途徑3、提高技術經濟指標的

3、途徑4、改善電解質成分的途徑5、鋁電解槽的控制系統6、鋁電解槽的煙氣治理第五部分：其他本比賽依據國家職業資格培訓教程鋁電解工、大型預焙槽煉鋁生產工藝與操作實踐、預焙槽煉鋁規定的相關理論知識技能要求，并結合企業生產實際情況做為比賽理論命題依據。1、試題類型：填空題、選擇題、判斷題、名詞解釋、簡答題、計算題和論述題。2、復習參考資料：（1）國家職業資格培訓教程鋁電解工（上下冊）中國有色金屬工業協會、中國鋁業公司、有色金屬行業職業技能鑒定指導中心等單位組織編寫（2006.12）,書號：isbn7806625259/tf001(2)有色金屬系列職工培訓教材大新預焙槽煉鋁生產工藝與操作實踐中南大學出版社

4、（2006.12），書號：isbn7811051257/tf007(3)預焙槽煉鋁冶金工業出版社(2005.1),書號: isbn7502435581（4）青海省第四屆職工技能大賽鋁電解工技術文件二、鋁電解工理論知識復習資料（一）基礎知識1. 鋁電解槽按陽極結構可分為預焙槽和自焙槽。2. 鋁的熔點是660。鋁在常溫下密度為2.7g/cm3 ，在電解溫度下密度為2.3g/cm3 ，在電解溫度下電解質密度為2.1g/cm3 。3. 主要的含鋁的礦物有 高嶺土、鋁土礦、明礬石 。4. 同樣大小槽殼的預焙槽與自焙槽相比可提高鋁產量30%40%，這一方面由于提高了電流效率 ；另一方面由于提高了槽膛內陽極

5、的填充率。5. 工業鋁電解槽通常由陰極結構，上部結構，母線結構，電氣絕緣四大部分組成。其中上部結構包括承重椼架，陽極提升裝置，打殼下料裝置，陽極母線，集氣排煙裝置。6. 鋁電解通常所說的三場指磁場，溫度場，氣體流動場。7. 理論上用1安培電流，電解1小時可在陰極上析出0.3356克鋁。8. 氧化鋁冰晶石熔體電解時，99%的電流是由na+傳導的。9. 陽極效應發生的根本原因是氧化鋁濃度降低。10. 理論上生產一噸鋁所需的電耗6320kwh。11. 常見的病槽有冷槽、熱槽、電解質含碳和碳化鋁的生成、陽極長包、難滅效應、滾鋁、陽極斷裂。12. 電流強度是決定槽型和生產能力大小的主要因素。13. 氧化

6、鋁是鋁電解所用的原料，又是煙氣凈化的吸附劑。14. 熔融電解質開始有固體析出時的溫度，叫初晶溫度。15. 電解質的分子比是指氟化鈉與氟化鋁的摩爾分子數量的比值。16. 電解槽的極距是指陽極底掌到鋁液鏡面之間的垂直距離。17. 生產中，電解質的損失除了揮發外，還有氧化和水解損失。18. 外取電解質或鋁液時，工具先要充分預熱，防止爆炸。19. 發生漏爐時除集中力量搶修外，還必須有專人看管槽電壓，防止斷路事故發生。20. 鋁電解槽煙氣凈化分干法凈化和濕法凈化兩種方法。21. 鋁電解陰極副反應主要有鈉的析出、鋁的溶解損失和碳化鋁的生成。22. 決定直流電耗的兩個因素是電流效率和平均電壓。23. 鋁電解

7、生產過程中陽極氣體主要成分為co2和co的混合物。24. 測量電解溫度的方法主要有熱電偶測溫法和光學高溫計測溫法。25. 原鋁中雜質主要有兩類，一類屬于金屬雜質，另一類屬于非金屬雜質。26. 電解槽生產初期，焙燒和啟動質量好壞是引起陰極內襯早期破損的關鍵環節。27. 過程控制的目的就是把電解槽控制在最佳的運行狀態。28. 計算機控制電解槽的原理，實際上是控制槽電阻。29. 鋁工業上的陰極包括底部炭塊，邊部炭塊，炭素內襯，陰極導電棒。30. 冰晶石-氧化鋁熔液電解的總反應式2al2o3+3c 4al+3co2 ,陽極反應式為3o2-(絡合的)1.5c- 6e 1.5co2 ,陰極反應式為 2al

8、3+(絡合的)6e2al。31. 炭陽極在電解過程中參與電化學反應而連續消耗，炭陰極原則上只破損而不消耗。32. 電解生產工藝技術參數主要有系列電流強度、槽電壓、電解溫度、分子比、兩水平、陽極效應系數等。33. 我國鋁行業現階段電解槽的焙燒啟動方法有鋁液焙燒、焦粒焙燒、燃氣焙燒三種。34. 陽極設置過高或過低則會造成陽極導電不良，致使陽極偏流發紅，導致電壓擺。35. 提出殘極后，應檢查槽內炭渣情況、鄰極情況、爐底情況以及兩水平等項目。36. 加極上氧化鋁的目的是保溫、防止陽極氧化和降低鐵炭壓降。37. 料箱有料，電解槽下料點不下料的原因有下料閥關閉、電磁閥壞和風動溜槽堵塞。 38. 熄滅ae前

9、應檢查效應電壓，槽控箱是否處于自動，下料氣閥是否打開等情況。 39. 槽控箱具有ae處理 、正常加工、調整電壓等控制功能。40. 電解槽爐幫較空時，一般出現殼面裂紋下陷、火眼多、電解質水平高、槽溫高、電壓擺等現象。41. 當對地電壓異常、降電壓、出鋁、抬母線和發生ae時，應終止測定陽極電流分布作業。42. 工業鋁電解質的粘度增大，氧化鋁在其中的溶解速度會減??；粘度過小，氧化鋁的沉降速度會加快 ，爐底沉淀會增多 。43. 在下達單槽出鋁指示量時應遵循的原則：產多少出多少；保持指示量平穩； 調整技術條件。44. 電流強度和槽電壓影響電解槽熱量收入的大小，鋁液水平和陽極保溫料影響電解槽熱量支出的大小

10、。45. 電解槽賴以正常運行的兩大條件是物料平衡和能量平衡，如果這兩大平衡遭到破壞，便會出現病槽。46. 導電度也稱為比電導或導電率，在電解質熔體中，隨著氧化鋁濃度的增加，電解質的導電度減小 。47. 鋁電解槽焦粒焙燒法的優點有：逐漸升溫，減少了對陰極的熱沖擊，陰極表面免受氧化，可以控制預熱速度，可以從內部烘干陰極，啟動時可用液體電解質填充陰極表面裂紋。48. 電解槽各部位之間必須有可靠的電氣絕緣裝置，作為電解槽絕緣材料的主要有絕緣磚、云母套管、膠木絕緣、石棉板、石棉水泥板等等。49. 氧化鋁的晶形、形狀和粒度決定氧化鋁的物理性質。按照氧化鋁的物理性質，可以把氧化鋁分成砂狀、中間狀、粉狀。50

11、. 中華人民共和國國家標準重熔用鋁錠gb/t1196-2002規定了重熔用鋁錠的化學成分，其中al99.70要求si不大于 0.12；al99.70a要求fe不大于0.20 ，si不大于0.10 ，雜質總和不大于0.30 ；該標準還規定了除fe、si外的主要雜質cu、ga、mg、zn的含量。51. 槽內鋁液波動與陽極氣體逸出狀態和鋁液中電磁作用力大小有關。52. 陽極效應發生時，炭陽極上氟離子放電，生成碳氟化合物cf4 和 c2f6 ，炭陽極上覆蓋著一層不濕潤的氣體膜。53. 氧化鋁濃度為25的na3alf6-al2o3的熔體主要由na+、alf63-、alf4-、alf52-、f、al2of

12、62-、al2of84-等離子構成。54. 提高原鋁產量的途徑有：增加電解槽的穩定性，提高電流效率，增加生產槽晝夜，強化電流。55. 常見的三種爐膛內形：冷槽槽膛，熱槽槽膛，正常槽槽膛。56. 電解槽啟動初期管理的關鍵是控制好分子比、槽電壓和槽溫，一方面能保持新開槽有足夠的液體電解質量，另一方面又能使邊部扎糊良好焦化，延長電解槽壽命。57. 啟動后期管理的目的及特征。目的：通過技術條件的調整，使槽子逐步建立能量平衡和物料平衡，各項技術條件逐步達到正常生產的要求，形成堅固、規整的爐膛內形。特征：槽底仍處于冷態，需要更多的熱量輸入：槽電壓、槽溫、分子比、效應系數從較高值逐步降低到正常范圍；電解質隨

13、爐幫的形成而逐步降低到正常范圍，鋁水平則上升到正常范圍；原鋁質量不斷提高；能量平衡及物料平衡逐步建立，并逐步形成規整堅固的爐膛內形。58. 影響電流效率的主要因素：電解質溫度，氧化鋁濃度，添加劑，分子比，極距，陰極電流密度，槽壽命，陽極效應系數，電解質內雜質含量，兩水平。59. 電解槽焙燒的目的：使陰極底部炭塊和側部炭塊燒成一個整體、排除內襯中含有的水分、均勻升高內襯溫度，使物料基本熔化，基本達到正常生產時的溫度。60. 低分子比生產的好處：（1）電解質的初晶溫度低，可降低電解溫度；（2）鈉離子na在陰極上放電的可能性?。唬?）電解質的密度和粘度有所降低，使電解質的流動性較好，并有利于金屬鋁從

14、電解質中析出；（4）電解質同炭素和鋁液界面上的表面張力增大，有助于炭粒從電解質中分離和減少鋁在電解質中的溶解度；（5）爐面上的電解質結殼松軟，便于加工操作。61. 減少炭陽極消耗的途徑：（1）提高電流效率；（2）提高炭素材料機械強度及抗氧化性能，減少氧化及掉塊；（3）保持陽極工作正常，防止陽極過熱，加好陽極保溫料，防止電解質上面的陽極與空氣接觸，減少氧化；（4）加強對陽極的檢查，防止過厚的陽極就換掉，保證陽極使用周期；在保證不涮爪頭、不露大餅的條件下盡量延長陽極使用周期。62. 壓槽是由于極距保持過低，導致電解質不沸騰，或因爐膛不規整而導致陽極接觸爐底沉淀或側部爐幫的現象稱為壓槽。壓槽的處理方

15、法：（1）如果是極距過低造成，只須把極距抬到正常或比正常稍微偏高即可；（2）若不是因極距過低引起的壓槽，應首先把陽極抬高，離開沉淀結殼或爐幫；（3）為使槽子盡快轉入正常，可適當提高鋁水平和電解質水平；（4）為防止出現壓槽，可在出鋁前扒沉淀，用釬子捅結殼等。壓槽一般都出現在出鋁后或出鋁時，此時要特別注意。63. 砂狀al2o3的優點：具有良好的流動性、溶解性、飛揚與塵散損失小和吸附氟化氫性，這對鋁電解生產極為有利。64. 鋁電解的生產原理：是采用氧化鋁冰晶石融鹽電解法，它是以冰晶石作為熔劑，氧化鋁為熔質，強大的直流電通入電解槽內，在陰陽極上發生電化學反應。電解產物，陰極上是鋁液，陽極上是氣體。這

16、種方法就是電解法煉鋁。(1) 化學反應方程式： al2o31.5 c2 al1.5 co2（2）工藝流程簡圖：65. 電流效率降低的原因：引起電流效率降低的因素很多，歸納起來，不外乎下列四種：66. 鋁的溶解和再氧化損失；（2）其它離子放電，主要是指鈉的析出；（3）電流空耗，包括高價鋁離子與低價鋁離子的循環轉換、陰陽極短路和漏電、電子導電等；（4）其它損失，包括槽內生成al4c3、熔鹽中水分和雜質的電解、出鋁和鑄造過程中的鋁損失等。在這些因素中，最主要的是鋁的溶解與損失。67. “鋁的二次反應”是指槽內陰極上已經析出的鋁水，一部分又溶解到電解質中，經擴散和轉移到陽極附近，被陽極氣體氧化所造成的

17、鋁損失，稱為鋁的溶解與損失，即“鋁的二次反應”，這是電流效率降低的本質與主要原因。其反應式為：2al（溶解的）3co2（氣）al2 o3（溶解的）3 co（氣）68. 目前世界鋁電解槽的發展方向，是向著大型化、高效化、節能化、環?；?、自動化的現代化預焙槽方向發展。69. 電解質的“過熱度”是指電解質的實際溫度減去初晶溫度的差值，即：過熱度電解質溫度初晶溫度。70. 極距是指陽極底掌到鋁液鏡面之間的垂直距離，它既是電解過程中的電化學反應區域，又是維持電解溫度的熱源中心，對電流效率和電解溫度有直接影響，增大極距能減少鋁損失，提高電流效率；縮短極距可降低電壓，節省電能，但過低極距會造成鋁的損失增加，

18、降低電流效率。71. 工業氧化鋁中雜質主要是sio2、fe2o3、cao和h2o，對電解均有不利影響。電位正于鋁元素的氧化物雜質，如sio2、fe2o3在氟化鹽中溶解時，其si、fe離子先入鋁離子在陰極上放電析出，影響鋁的質量，na2o 和cao與h2o與氟化鹽反應，分解了價高的氟化鹽。使氟化鹽消耗增大，另外，cao會造成電解質中caf2富集偏高，h2o會造成鋁中氫含量升高。72. 鋁電解通入直流電，一方面是利用它的熱能將冰晶石熔化或熔融狀態，并保持一定的電解質溫度；另一方面主要的也是在兩極實現電化學反應，也就是電解質中鋁離子從陰極得到電子而析出，從而得到鋁，陽離子則在陽極上放電，與碳生成co

19、、co2的混合氣體。73. 氧化鋁在電解質中的溶解度與電解溫度和電解質成分有關。74. 鋁電解中，鋁液中的水平電流是引起槽電壓波動的主要因素。75. 電解質壓降同極距、電流密度、電解質電阻率和陽極浸入電解質中深度有關。76. 鋁電解槽散發出來的污染物有氣態和固態物質。77. 槽電壓主要由陽極壓降、陰極壓降、槽周母線壓降、分解與極化壓降、電解質壓降以及效應分攤電壓組成。78. 鋁電解的原料為氧化鋁，鋁電解的熔劑為冰晶石。79. 常用的添加劑有氟化鋁、氟化鎂、氟化鈣。80. 生產炭素陽極的原料主體部分骨料是石油焦和冶金焦。81. 磁場對鋁電解生產的主要影響有：鋁液表面的傾斜和隆起，滾鋁，鋁液的回流

20、，鋁液的波動，電解質的循環。82. 電解質過高與過低對電解生產的影響：電解質水平高，電解槽具有的熱容量大，熱穩定性高，不易產生沉淀；但是，電解質水平過高，使陽極埋入電解質中太深，陽極氣體不易排出，引起電流效率降低，并易出現陽極底掌消耗不均或長包現象。電解質水平低，電解槽具有的熱容量小，熱穩定性差，易產生沉淀；陽極效應增加；尤其過低時，易出現電解質表面過熱或病槽，增加材料消耗，降低電流效率。83. 槽內鋁液的作用：（1）保護陰極，防止鋁直接在炭陰極表面直接析出而腐蝕陰極；（2）傳導陽極中心熱量，使電解槽各處溫度均勻；（3）削弱電磁力的影響，穩定鋁液。84. 臨界電流密度：快要發生陽極效應時的陽極

21、電流密度。85. 表面張力：形成單位表面積所需要的功。86. 電解槽破損的原因、形式及判定：原因：陰極材料的膨脹與收縮：電解槽內襯中由于各個方向各種材料的膨脹和收縮差別，產生了較大的應力，最后導致陰極炭塊斷裂、隆起，邊部人造伸腿裂開、槽殼變形；鈉離子向陰極內襯的侵蝕：在電解槽啟動初期，由于電解質的分子比較高，此間鈉的析出較多，鈉侵入陰極炭塊中與碳反應生成層狀化合物，使炭塊膨脹斷裂。電解質和鋁水向爐底滲透：在電場作用下，電解質和鋁液向炭陰極滲透，產生電毛細滲透現象，從而侵蝕炭塊和保溫層。電化學或化學腐蝕，在電流作用下，陰極與電解質接觸而發生電化學反應腐蝕或化學腐蝕，使陰極內襯遭破壞。空氣氧化，主

22、要發生在側部炭塊的背面和上部。內襯材料質量，由于各種材料質量低劣或保存不好，使品質下降。內襯砌筑質量低劣，是引起電解槽破損的一主要原因。焙燒啟動、操作和管理不當，也會引起電解槽的破損。形式：爐底炭塊膨脹隆起陰極炭塊斷裂陰極炭塊形成沖蝕坑陰極炭塊層狀剝離陰極扎固炭縫起層、裂開、受侵蝕側部炭塊破損。判定：通過鐵硅含量上升的情況測量爐底隆起狀況用工具摸探具體部位通過測量鋼棒溫度、陰極電流分布等。87. 正常生產槽的特征：電解槽的各項技術參數已達到了規定范圍，建立了較穩定的電熱平衡。陰極周圍側壁上已牢固地形成電解質-氧化鋁結殼（俗稱爐幫），構成了較好的爐膛內形。陽極周邊的電解質均勻沸騰，電解質干凈與炭

23、渣分離清楚，火苗有力。陽極底下沒有多量沉淀，爐面氧化鋁結殼完整，并覆蓋一定厚度的氧化鋁保溫料。88. 炭渣的來源及打撈炭渣的最佳時機：炭渣的主要來源是陽極燃燒不充分的剩余物、陽極氧化掉渣，啟動初期利用焦粒焙燒中所裝入的焦粒。打撈炭渣的最佳時機是發生陽極效應后，因為效應以后電解質與炭渣的分離最充分；在換角極時也要充分利用機會打撈炭渣。89. 氟化鋁的作用是什么？如何添加？90. 氟化鋁用來降低分子比。添加的方法有兩種，一種是利用氟化鋁料箱，由槽控機自動添加，一種是地面人工添加，氟化鋁應該添加在氧化鋁面殼層的中間，即在加工時，先加一層氧化鋁后將氟化鋁均勻撒在薄殼上，然后再加保溫氧化鋁。添加時應注意

24、：（1）氟化鋁不能加在電解質液面上，也不要加在陽極和火眼的附近。（2）出鋁前不宜加氟化鋁，因出鋁時容易塌殼和增加飛揚損失。（3）為了減少損失可將氟化鋁與冰晶石混合使用。91. 焙燒槽使用軟連接的作用是：（1）使陽極在垂直方向上自由運動，靠陽極自重壓實焦粒層；（2）起導電作用。92. 漏爐的處理方法：側部漏爐 ：應立即降陽極，有專人看管電壓，槽電壓不能超過5v。要迅速確定漏爐部位，打開面殼及時用電解質塊、氧化鋁等物料沿槽周邊搗固扎實，直至不漏為止。在采取上述措施仍處理不了漏爐時，可考慮停槽處理漏爐部位，然后盡快恢復生產。爐底漏爐 ：應立即吊開漏爐處地溝蓋板，保護大母線，利用護板等物擋住陰極大母線

25、，防止把地溝母線沖斷。專人看管槽電壓，防止斷路。另外還可以利用下降12組陽極把槽電壓將下來。用鎂砂、爐底沉淀等物堵住爐底漏爐處，如確實堵不住可緊急停槽。93. 為何要用16h陽極電流分布值作為陽極安裝精度的質量判定值：新極上槽后，迅速在冷陽極表面形成一層電解質冷凝層。12小時后冷凝層開始熔化，陽極開始導電。隨著炭塊溫度的上升，通過的電流不斷增加，在第16小時左右，導電量達到正常值的70%左右，24小時左右達到正常值。對于角部極，時間幾乎要拖長一倍。實踐表明，對于新陽極，安裝高度變化，電流分布的毫伏值亦變化，兩者呈強負相關關系。利用這個相關關系，可將16小時的電流分布毫伏值作為安裝精度的代用質量

26、特性值。94. 設定電壓調整條件：設定電壓上調（1）電解槽熱量不足，效應多發或早發；（2）電解質水平連續下降；（3）投入大量物料，需要拉大極距和補充熱量；（4）發生針振；（5）發生病槽。設定電壓下調（1）電解槽熱量過剩，效應遲發；（2）電解質水平連續升高時；（3）投入的物料已熔化，無需補充熱量；（4）針振消失后；（5）病槽好轉后。95. 陽極電流分布的測量原理及方法：測量原理：測量等距離陽極導桿上的電壓降。由于陽極鋁導桿的橫截面積相等，等距離上的電阻值也基本相等。當電流通過陽極導桿時，便產生電壓降，通過測量等距離上的電壓降大小，反映出通過導桿的電流的多少。96. 提高槽壽命的措施有： 在槽設計

27、上實現三場優化； 選用高質量的陰極炭塊（如半石墨化的陰極炭塊）； 改進筑爐技術； 在陰極炭塊之下鋪設足夠的干式防滲層，可以吸收電解質液，減少炭塊上下面之間的溫度差； 在采用惰性陽極的情形下，可選用低溫電解質，使電解質溫度降低至800900； 密切注意陽極上及陰極鋼棒上的電流分布； 為阻止氰化物的生成，可以在陰極棒的下面鋪設alf3和b2o3粉末層；系列電流供應應該穩定；電解槽側壁上的斜坡，宜提高到鋁液表面線以上，用以保護側壁。97. 換極質量對生產的影響：ac時極距未設置準確或小盒卡具未上緊會使該極產生偏流或電流不足都會降低電流效率；保溫料未加足，或堵料質量差造成滑料都會破壞電解槽熱平衡；結殼

28、塊未撈干凈會造成爐底沉淀或結殼，或陽極長包；未扎好邊則會破壞爐膛形狀。98. 更換陽極的原則是：相鄰陽極要錯開更換時間，盡量隔的時間長一些；新舊陽極炭塊組均勻分布，交錯更換；使母線兩邊電流分布均勻，承重相等。99. 爐膛規整的意義：爐膛規整主要是提高電流效率。穩定電解槽生產，減少病槽，實現高產穩產。減少原材料和電能消耗。 爐膛規整可使電流分布均勻，電流集中向下，水平電流小，減少側部漏電，鋁液循環慢，上下波動小，電流效率高。100. 如何控制爐底沉淀：不論是邊加工電解槽還是中間下料電解槽，都要堅持“勤加工，少下料”的原則，保持度ai2o3濃度衡定，防止大起大落。檢查打殼下料系統是否漏料，防止ai

29、2o3下料過多造成沉淀。進行邊部輔助加工時，不要打得太死，不要壓陽極根部，防止邊塊擠入爐底形成沉淀。避免“冷熱槽”產生，尤其冷槽與低分子比槽ai2o3溶解度低，更易形成沉淀。對沉淀多的槽，利用換陽極和邊部打口時機，應及時處理沉淀。（二）基本計算1. 某系列電解槽原電解電流240000安培，槽工作電壓為4.150伏，如果降低電解電流8000安培，求該槽工作電壓降低多少伏？（ 該槽反電動勢為1.600伏，計算保留三位小數）解：（4.151.6）/240000=0.00001062歐姆，0.00001062232000=2.46384伏4.15(2.46384+1.6)=0.086伏 另一種算法 （

30、4.15-1.6）/240000=（x-1.6）/232000 x=4.06384v 工作電壓降低 4.15-4.06384=0.086伏2. 某電解廠電流效率在93.30%時測定陽極氣體中含co2為75.6%，電流效率在94.30%時測定陽極氣體中含co2為77.6%，假設陽極氣體中全為 co2和co ，則問電流效率由93.30%提高到94.30%時，理論上噸鋁炭耗應節約多少公斤？解：（1）先假設生成的陽極氣體均為co 則有：al2o3 + 3c = 2al + 3co312 ： 227x1 ： 1 x1= 1 = 0.666（噸炭）=666公斤（2）再假設生成的陽極氣體均為co2 則有：2

31、al2o3 + 3c = 4al + 3co2312 ： 427x2 ： 1 x2 = 1 = 0.333（噸炭）=333公斤（3）當陽極氣體中組成為75.6% co2、24.4% co時，生產 一噸原鋁消耗炭為：33375.6%+66624.4%=414（公斤）；當陽極氣體中組成為77.6% co2、22.4% co時，生產 一噸原鋁消耗炭為:33377.6%66622.4%408（公斤）。也就是說，電流效率由91.30%提高到92.30%時，理論上噸鋁炭耗應節約：414408=6（公斤）。3.240ka預焙陽極電解槽,陽極電流密度為0.733a/2,電流效率為93.2%,陽極消耗量為450

32、kg/t-al,陽極假密度為1.6 g/2,請計算陽極消耗速度;如果陽極高度為550,殘極厚度為150,是計算陽極使用周期.解:hc8.054d陽wc/d假10-38.0540.733 93.2%450/1.610-3 1.547/dt5515/ hc5515/1.54726(天)4.今有一電解槽，液體電解質為8000kg，成份為caf25%，al2o35%，需將分子比從2.7（質量比1.35）降到2.6（質量比1.3），計算需加入的alf3的量。解：電解質中冰晶石的量為：8000(1-5%-5%)=7200kg，則：需加入alf3的量：q (alf3)=p（k1-k2）/k2（1+k1）=

33、7200（1.35-1.3）/1.3（1+1.35）=118kg5. 某電解槽有液體電解質8000kg,成分為caf2 5%、al2o3 5%, 請計算：將分子比從2.1提高到2.4,需加入曹達量。解:曹達與冰晶石發生反應：3na2co3 + 2na3alf6al2o3 + 12naf + 3co2由反應可知：1個分子的曹達與冰晶石作用后使電解質中增加2個分子的naf，而減少了2/3個分子的alf, na2co3的分子量為106，設8000kg電解質中冰晶石量為p,則p=800（1-5%-5%）=7200kg，qalf=alf7200/（naf+ alf）=17200/（k1/2+1）=272

34、00/(k1+2)=27200/(2.1+2)=3512kgqnaf=7200-3512=3688kg若加入100kg曹達，電解質中：naf增加量=100242/106=79kgalf減少量=10084/1062/3=53kg此時電解質中分子比變為：（3688+79）/42/（3512-53）84=89.69/41.18=2.178故分子比升高2.178-2.1=0.078，而題中要求分子比增高2.4-2.1=0.3設曹達加入量為x，由此列出：100/0.078=x/0.3，解得x=384.6kg6.電流強度為85.5ka的某個電解系列，正常生產電解槽有252臺，電流效率為91.30%，若陽極

35、效應系數由0.45次/槽日降到0.25次/槽日，問該系列全年可節約多少電？噸鋁成本因降低陽極效應系數節電而下降多少元？（已知電價為0.32元/kwh,效應電壓為35伏，電解槽工作電壓為4.225伏，效應時間為5分鐘, 計算結果精確到小數點后面一位數。）解：已知效應電壓升高： u = 354.225 = 30.775（伏）, i = 85500a, t =5分鐘 = 5/60小時 = 1/12小時，則發生一個陽極效應消耗電能： w = uit = 30.775855001/1210-3 = 219.3（kwh），全系列每天少發生效應數為 = 252（0.450.25）= 50.4（個），全年全系

36、列可節電：w年 = 50.4365219.3 = 4034243（kwh）= 403.4萬kwh折合節約電費:403.4 0.32129.1（萬元）折合噸鋁節約成本：129.1（0.33568550091.3%2436525210-610-4）=22.3（元）7.某廠有一260臺槽的電解系列，年平均工作槽數是253個槽，年平均供電電流是155ka，系列槽平均電壓4.2v, 年平均電流效率92.5%，若采取措施降低平均電壓100mv，提電流效率1%，則全年可多生產原鋁多少噸？全年可節約用電多少kwh? 解：（1）全年多生產原鋁量：m=0.3356it10-6=0.3356155000253243

37、651%10-6=1152.865噸；（2）噸鋁節約電能：q1=v1/(0.33561) =4.2/(0.335692.5%)=13529.6kwh；q2=v2/(0.33562) =4.1/(0.335693.5%)=13066.2kwh;（3）年產原鋁量:m1=0.3356it10-6=0.33561550002532436592.5%10-6=106639.969（噸）。m2=0.3356it10-6=0.33561550002532436593.5%10-6=107792.834（噸）（4）全年節約用電=m1q1m2q2=13529.6106639.96913066.2107792.8

38、34=34353397kwh三、鋁電解工實際操作復習資料（一）目測判斷電解槽溫度（c）目測溫度實際測量溫度c備 注得分（二）用鋼釬檢測電解槽判斷上下水平高度（cm）?？紗T報電解質水平cm實際測量電解質水平cm考員報鋁水平cm實際測量鋁水平cm得 分備 注（三）應用正確的方法取電解質試樣，并判斷分子比。1、要求用正確的方法抽取電解質試樣且完整，試樣內不得夾有炭渣或鋁珠。得分 2、判斷分子比?？紗T報分子比化驗分子比得 分備 注（四）用儀表檢測電解槽爐底電壓降，并針對所測值高低，口述對電解生產的影響及所采取的對策？ 1、要求正確使用儀表并用正確的方法檢測爐底電壓降（mv）。得分 2、針對所測爐底電壓

39、降高低值，對電解生產的影響及所采取的對策。（五）摸爐膛。選取一臺電解槽，a、b大面貼邊均勻分布各打5個洞，兩小面中間各打一個洞。選手按抽簽順序，依次摸爐膛，然后畫出爐膛內型（包括底部、側部等部位）。（六）分析電解質狀況。選手綜合分析電解質狀況，其中包括電解質成份、流動性、清亮度、溫度、過熱度等等。（七）綜合分析電解槽行程。選手根據對電解槽的全方位了解，對該電解槽進行綜合評述。（八）換極操作技術比武1、操作記錄見表a。2、4人/組，每組換極一塊,風量閥不操作。3、如遇脫落極，時間可延長，主要看配合動作。4、聯系天車到位，計時自天車開口起，至收拾衛生結束止。5、所需準備的工器具包括：爐前耙（1把）

40、、鐵鉤（2把）、炭渣瓢、掃把（1把）、鐵鏟（2把）、測定棒（1根）、直尺（1把）、氧化鋁耙（1把）、毛刷（1把）、兜尺（1把）。表a 換極操作記錄槽 號極號鋁液/電解質水平爐 底情 況鄰 極情 況殘 極情 況備注 （九）陽極電流分布測定比武1、操作記錄見表格b。2、4人/隊，對同一臺槽進行測定比武。3、測定時間，從揭爐蓋起至提出處理意見完為止。 表b陽極電流分布測定記錄、分析表 極號123456789101112槽號ab（十）換陽極操作序號試題及考核要求評分內容1一、 試題：換陽極操作二、 考核要求：1、確定槽號和換陽極號，任何人不得提示。2、每3人一組進行操作。3、按照操作規程、安全規程，進

41、行文明操作。4、陽極工配合作業。5、正確合理使用工具。1、確定槽號和換極號，打開槽罩板，扒凈陽極上保溫料。2、輸入“換陽極”開始信號。3、撈凈掉入槽內的面殼塊4、檢查爐底沉淀，尤其下料口處必須扒沉淀，使沉淀帶到邊上爐幫空的地方或槽外。5、炭渣多時撈炭渣。6、四個角部口打整齊、打大，防止新極放不下或放歪。7、輸入“換陽極”結束信號。8、封保溫料。先用破碎塊，后用al2o3料。禁止用大塊和封料不嚴現象。9、蓋好槽罩，檢查槽電壓是否正常、是否有針振或電壓擺。2一、 安全文明生產二、 考核要求：1、勞保品穿戴整齊。2、遵守安全操作規程。3、尊重監考老師，講文明禮貌。4、考試結束后要清理現場，打掃衛生。

42、1、在操作中，若違反安全文明生產考核要求的任何一項扣2分，扣完為止。2、有重大事故隱患時，監考老師要立即予以制止，當場給于教育和指導，并扣完分。3一、 工具的使用與維護二、 考核要求：1、正確使用和維護工具。2、動作熟練、安全操作。3、工具使用后，應磕凈弄直、堆放整齊。1、操作前，工具要預熱。2、操作中，工具的使用與維護要正確、熟練。3、工具使用完，磕凈電解質塊、弄直，整齊排放到工具架上。4、考試時，不得損壞工具或其它設備。序號考核內容分數評分內容標準具體要求1勞保品穿戴5根據勞保品穿戴情況酌情給分工裝、鞋、帽、手套、口罩及眼鏡2檢查指定電解槽的工作狀況5檢查程序方法等查看槽控箱，看爐面狀況、

43、看陽極工作情況、看技術條件保持、摸槽子邊部和爐膛，檢查槽子整體運行情況。3述說電解槽狀況604（1）電解槽外觀，技術條件10火苗、爐面、保溫料、陽極氧化情況；槽電壓、電解質水平、鋁水平、分子比、電解質溫度等火苗： 爐面狀況：保溫料： 陽極氧化：槽電壓: 電解質水平：鋁水平： 分子比：槽溫： 效應系數：（2）陽極工作與電解質狀況15陽極工作情況；電解質沸騰情況；流動性、酸堿性、炭渣含量等情況陽極工作情況包括：裂紋、長包、涮切爪頭、周邊電解質是否沸騰等，電解質狀況：沸騰情況、流動性、炭渣含量、酸堿性、顏色、電解質水平狀況是否要求調整？（3）爐膛狀況15兩大面、兩小頭的伸腿和四個角的情況；爐底沉淀、

44、結殼情況位置 伸腿 沉淀 爐幫前大面：后大面：東小頭：西小頭：整個爐膛狀況：（4）問題的處理20根據爐膛存在的問題提問，酌情給分 理想的爐膛是什么樣？多大？ 如何規整爐膛？ 槽子伸腿大如何處理？病槽及事故的原因和處理20根據標準答案給分“漏爐”產生的原因及處理？“熱槽”產生的原因及處理方法？“針振和電壓擺”產生的原因及處理措施？5技術參數的測量10根據標準答案給分 測量電解質和鋁水平方法及注意事項？ 取電解質試樣時注意事項？ 測量槽溫的方法和注意事項？（十一）電解槽操作（十二）根據某槽的24h日報曲線，分析報表內所有曲線的內容及判斷該槽槽況正常與否？ （十三）問答題a、換陽極操作1、鋁電解為什

45、么采用碳作為陰陽兩極？2、電解槽的結構包括哪幾部份？電解槽按陽極結構可分為幾種類型？3、換陽極操作質量對電解槽有什么影響？4、換陽極的原則是什么？b、電解槽爐膛操作1、理想的爐膛什么樣？多大？2、如何規整爐膛？3、爐膛伸腿大如何處理？4、如何控制爐底沉淀？5、爐膛規整的意義？c、病槽及事故的原因和處理1、漏爐產生的原因及事故的處理2、什么叫“熱槽”？熱槽產生的原因及處理方法是什么？3、電阻“針振”和電壓“擺動”產生的原因是什么？如何處理？4、什么叫“滾鋁”？滾鋁產生的原因是什么？如何處理？d、技術參數的測量1、測量電解質水平和鋁水平的方法及注意事項？2、電解質溫度測量方法及注意事項？3、取電解

46、質分子比試樣方法及注意事項？4、測量爐底壓降的方法及注意事項？實際操作問答題答案a、換陽極操作1、答：在鋁電解過程中，高溫的具有很大侵蝕性的冰晶石熔液直接同電極接觸。作為導電的陰陽兩極材料中，既能良好導電，又能耐高溫、抗腐蝕、同時價格又低廉的唯有炭素材料。因此鋁電解工業上都采用炭素材料作兩極。2、答：電解槽的結構包括四部分，即上部結構、陰極結構、母線結構、電氣絕緣。 電解槽按陽極結構可分為兩大類四種槽型，即：33、答：陽極是電解槽的心臟，因此陽極工作質量好壞直接影響到電解槽生產。影響到電流效率、直流電耗、原鋁質量和陽極電流分布；陽極放的過深，則容易出現邊部陽極壓槽，導致電解槽發熱變病槽，或使電

47、流短路，電壓擺，電流效率降低；陽極放的過淺，則易出現極距過高，槽電壓高，浪費電能；舊陽極未及時換掉，則容易出現涮化爪頭，降低原鋁質量和品位。所以換陽極工作必須引起高度重視。4、答：由于新換上的陽極使局部電解質溫度降低，在一、二天內導電又少，所以采用交叉法更換陽極。其原則是;相鄰陽極要錯開更換時間，盡量隔的時間長一些；新舊陽極炭塊組均勻分布，交錯更換； 使母線兩邊電流分布均勻，承重相等。b、電解槽爐膛操作1、理想的爐膛什么樣？多大？答：理想的爐膛是：四周伸腿比較規整，有一定斜坡，也可以說要求伸腿“高、陡、平”。 側部爐幫有適當的結殼，保護側部炭塊和爐膛。 爐底比較平坦，無明顯沉淀。 整個爐膛內型

48、象一個梯形，上大下小 ，比較規則。理想爐膛大小應該是：陽極向下的正投影正好與爐膛的底部四邊相齊、面積相等。2、如何規整爐膛？答：保持適宜而穩定的工藝技術條件，保持槽子熱平衡制度，防止出現波動。 防止各類“病槽”產生，避免爐膛畸形。 新啟動槽要保持較高的分子比，靠自然形成爐膛。要進行正確的邊加工，哪兒空打哪，修補邊上，減少側部漏電，迫使電流垂直向下走。邊部加工時，不要打得太死，防止邊塊擠入爐底，更不要壓陽極根部。 保持充足的電解質水平，減少下料口ai2o3沉淀。對爐底沉淀多的，要及時進行清理扒到邊上?？傊?，爐膛的保持與規整主要是靠工藝技術條件的合理擺布與邊加工質量來調整。3、爐膛伸腿大如何處理？

49、 答：（1）抬高電壓，增加熱量收入，熔化伸腿。 （2）來了陽極效應利用一下，多燒一會。 （3）調整工藝技術條件，降低鋁水平，減少爐底散熱。（4）控制添加或少加alf3，使分子比升高。 （5）電解質水平低，要灌足電解質，保持上限。（6）增加槽子保溫料，減少邊部散熱。 （7）檢查系列電流是否小，若小可升高到正常范圍。 4、爐膛伸腿小、槽子化如何處理？答：電壓高，可適當降低電壓，減少熱量收入，有利于伸腿形成。 避免長時間燒效應，來了陽極效應要盡快熄滅。調整工藝技術條件，適當提高鋁水平，增加爐底散熱。 添加alf3，降低分子比，降低槽溫。適當減少保溫料，增加散熱。查看系列電流是否升高，若高可降低系列電

50、流到正常范圍。5、如何控制爐底沉淀？答：不論是邊加工電解槽還是中間下料電解槽，都要堅持“勤加工，少下料”的原則，保持al2o3濃度衡定，防止大起大落。 檢查打殼下料系統是否漏料，防止ai2o3下料過多造成沉淀。 進行邊部輔助加工時，不要打得太死，不要壓陽極根部，防止邊塊擠入爐底形成沉淀。避免“冷熱槽”產生，尤其冷槽與低分子比槽al2o3溶解度低，更易形成沉淀。對沉淀多的槽，利用換陽極和邊部加工時機，應及時處理沉淀。6、爐膛規整的意義？答：爐膛規整主要是提高電流效率。 穩定電解槽生產，減少病槽，實現高產穩產。減少原材料和電能消耗。 爐膛規整可使電流分布均勻，電流集中向下，水平電流小，減少側部漏電

51、，鋁液循環慢，上下波動小，電流效率高。c、病槽及事故的原因和處理方法1、漏爐產生的原因及事故的處理1.1 漏爐產生的原因：側部漏爐主要是因為電解槽側部過空、爐幫熔化、側部炭塊被侵蝕，邊部輔助加工沒有打好，質量差造成的。底部漏爐主要是因為電解槽早期破損、筑爐質量差或材料差造成的。1.2 漏爐事故的處理1.2.1側部漏爐 應立即降陽極，有專人看管電壓，槽電壓不能超過5v.要迅速確定漏爐部位，打開面殼及時用電解質塊、氧化鋁等物料沿槽周邊搗固扎實，直至不漏為止。在采取上述措施仍處理不了漏爐時，可考慮停槽處理漏爐部位，然后盡快恢復生產。1.2.2爐底漏爐 應立即吊開漏爐處地溝蓋板，保護大母線，利用35毫

52、米厚的長方型鐵板等物擋住陰極大母線，防止把地溝母線沖斷。專人看管電壓，及時降陽極，防止斷路。另外還可以利用下降12組陽極把槽電壓降下來。用鎂砂、爐底沉淀等物堵住爐底漏爐處，如確實堵不住可緊急停槽。2、答： 在正常生產中，由于某種原因使電解溫度明顯高于正常溫度的電解槽，叫“熱槽”。2.1“熱槽”產生的原因，常見的有： 冷槽轉化的熱槽； 鋁水平過低，爐底返熱導致熱槽； 爐底沉淀過多導致熱槽； 極距（包括電壓）過高、過低導致熱槽； 電流分布不均導致熱槽； 陽極長包、斷層或炭渣過多導致熱槽； 陽極效應時間過長導致熱槽； 電解質臟導致熱槽； 系列電流過高與槽結構及技術條件不相適應造成的熱槽。2.2 熱槽

53、的處理：原則是對癥處理 由電壓高、系列電流大或表誤差引起的，應立即換表并調整好極距、電壓和電流不宜過高，然后進行降溫。 陽極和電解質臟導致的熱槽要處理陽極和電解質； 槽內鋁量少時，可以灌液體鋁或加固體鋁。 電解質量少且溫度高時，應摳開邊部進行散熱，并加電解質塊和冰晶石來降溫。 分子比高的應及時添加氟化鋁降低分子比。 槽子上保溫料過多時，應適當減少保溫料，增加散熱。3、答：電阻針振和電壓擺的概念及原因：電阻針振和電壓擺動是檢查槽子是否穩定生產的最敏感標志。電阻針振和電阻擺動相互聯系，往往同時出現或先后出現，兩者也存在差別：針振主要是由陽極電流分布不均勻引起，頻率快，振幅??；而電壓擺動主要是因為鋁水的不規則運動引起的，頻率慢，振幅大，一般針振和擺動沒有嚴格的界線。 電阻針振和電壓擺的處理作業方法：第一步：看。 檢查是否出現陽極爪頭紅、長包、陽極下滑、爐面嚴重塌殼等異常情況，如有問題按有關規程進行處理，如沒有問