铝电解工艺问答

2024年3月1日发(作者：对祖国的祝福)

铝电解工艺问答

一、概述

1、通常金属元素分为哪两大类，铝属于其中的哪一类?

答：通常金属元素分为黑色和有色两大类。除了铁、锰、铬属黑色金属外，其余均为有色金属，铝属于有色金属之类。

2、有色金属按其某些特性又可分为哪几类?

答：有色金属按其某些特性又可分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属、半金属等。铝是有色轻金属类的一种金属。

3、铝有哪些性质和用途?

答：性质：铝是一种轻金属，具有银白色的金属光泽，在工业上被称誉为万能金属。铝的比重为2.7／cm3，熔点为660℃。铝具有良好的导电性、导热性和防腐蚀性，同时还具有良好的延展性、可塑性，而铝合金又具有很高的机械强度。

用途：由于铝比重轻，铝及其合金强度高，因此铝可用做轻型结构材料和建筑工业材料，如飞机、轮船、型材等，还可制作电气材料，热器材料以及耐腐蚀材料，食品包装材料等。

4、炼铝的历史可划分为哪两个阶段?

答：化学法炼铝和电解法炼铝两个阶段。

5、什么是电解法炼铝?

答：电解法炼铝就是冰晶石一氧化铝融盐电解法，它是以冰晶石作为溶剂，氧化铝为熔质，强大的直流电通入电解槽内，在阴极和阳极上起电化学反应。电解产物，阴极上是铝液，阳极上是CO2和CO气体(炭素作阳极)，这种方法就是电解法炼铝。

6、铝电解用的原材料是什么?

答：铝电解用的原材料大致分三类：原料——氧化铝；熔剂——氟化盐(包括冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁、氟化钙、氟化锂等)；阳极材料——预焙炭块(预焙槽)。

7、铝电解通入直流电的目的是什么?

答；向电解槽内通入直流电，一方面是利用它的热能将冰晶石熔化呈熔融状态，并保持一定的电解温度；另一方面主要的也是要在两极实现电化学反应，也就是使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出，从而得到铝，氧离子则在阳极上放电与炭生成CO2、CO的混合气体。

8、氧化铝原料中的杂质对生产有什么危害?

答：铝屯解生产对氧化铝的纯度要求比较高，一般工业氧化铝，纯度为98％以上，通常含有少量二氧化硅，三氧化二铁，氧化钠，氧化钙，和水分等。这些杂质对铝电解都有不利影响。那些电位正于铝的元素的氧化物杂质，如氧化硅，和氧化铁，二氧化钛，电解过程中都会被铝还原，还原出来的Si和Fe进入铝内，从而使铝的品位降低，而那些电位负于铝的元素的氧化物杂质，如Na20和CaO，会分解冰晶石，使电解质成分发生改变并增加氟盐消耗。水分会分解冰晶石，还会增加铝液中的氢含量。若水分过多，还会引起电解质爆炸，危害工人的安全生产．P205和SO2则会降低电流效率。所以铝工业对于氧化铝的纯度提出了严格的要求。

9、工业铝电解对A1203物理性能的要求是什么?

答：工业氧化铝的物理性能，对于保证电解过程正常进行和提高气体净化的效率，关系

甚大。一般要求它具有较小的吸水性，能够较多较快地溶解在熔融冰晶石里，加工时飞扬损失少，并能较好地封闭炭阳极，防止它在空气中氧化，保温性能好，同时对于气体净化还要求它具有良好的活性和足够的比表面积，从而能够有效地吸收HF气体。这些物理性能取决于氧化铝晶体的晶型、粒度和形状。

10、根据Al2O3，的物理性能可把氧化铝的形状分为哪三类?其中哪一类型对生产较好

答：根据氧化铝的物理性能，可把氧化铝分为砂型、中间型和粉型三类。其中砂型氧化铝对生产较好。

11、冰晶石熔剂的作用是什么?

答：冰晶石作为电解铝的熔剂；它的作用是：第一能较好地溶解氧化铝，并且所构成的熔体可在纯冰晶石熔点以下进行电解，并且流动性较好；第二在电解温度下，冰晶石一氧化铝熔液的密度比铝液密度要小10％，故电解出来的铝液能沉积在电解液下面的阴极上，这样可减少铝的氧化损失，又大大简化了铝电解槽的结构；第三，冰晶石具有良好的导电性；第四，冰晶石中不含有电位顺序比铝更正电性的金属杂质，能保证产品铝的质量，目前，冰晶石还是铝电解生产中最理想的一种熔剂。

12、铝电解为什么采用炭阳极?

答；在铝电解过程中，高温且具有很大侵蚀性的冰晶石熔液直接同电极接触。作为导电的阴阳两极的各种材料中，既能良好导电，又能耐高温，抗腐蚀、同时价格又低廉的唯有炭素材料。因此铝工业生产都采用炭素材料作两极。

13、系列电流是怎样流经电解槽的?

答：系列中的电解槽均是串联形式，直流电从整流的正极经铝母线送到第一台电解槽的阳极，然后经过电解质和铝液层导致到阴极，而又通过大母线导入第二台电解槽的阳极，这样依次类推，从最后一台电解槽阴极出来的电流又经大母线回到整流器的负极，使整个系列成为一个封闭的串联线路。

二、铝电解槽的结构及安装

15、目前，在铝工业生产上的电解槽按阳极结构型式可分为多少种?

答：电解槽按阳极结构型式可分为两大类四种型式。

1）自焙阳极电解槽 a、旁插棒式 b、上插棒式

 2） 预焙阳极电解槽a、连续式 b、不连续式

16、工业铝电解槽的构造有哪些?

答：工业铝电解槽的构造，主要包括阴极装置、阳极装置、母线装置、绝缘装置和集气装置。

17、预焙槽的阳极装置有哪些构成?

答：位于阴极槽体之上的阳极及附属部件结构均属阳极装置。预焙槽的阳极装置是由阳极炭块组和阳极提升机构组成。而阳极炭块组又由炭块、钢爪和铝导杆三部分构成．

18、预焙槽比自焙槽有哪些优点?

答；现在，世界上的预焙槽都向着大型化和现代化方向发

展，说明它具有明显的优越性：①预焙槽容量大，单槽产量增加，劳动生产率显著提高。②能源利用率有明显提高，阳极电压降低，电流效率高，吨铝电耗低。③生产中烟尘少，便于采用干法或湿法净化回收。④可实现高度的机械化和电子计算机的自动控制。

19、电解槽的槽型按阴极槽体结构可分为哪两种型式?

答：可分为有底槽和无底槽。 我们厂的电解槽的阴极槽体结构都属于有底槽。

20、什么叫电解糟的“伸腿”?

答：在电解槽内，电解质疑固在侧部形成的斜坡叫“伸

腿”，此“伸腿”起到保温，防止侧部漏电和规整炉膛的作用。

21、大型预焙阳极电解槽按加料方法又可分为几种?

答；可分为边部打壳下料和中间下料预焙槽。我们厂是属于中间打壳下料预焙槽．

22、电解槽的母线配置一般有几种方式?

答，一般分为四种方式：纵向排列单端进电的母线装置；纵向排列双端进电的母线装置；横向排列双端进电的母线装置；横向排列四端进电的母线装置.

23、我们厂的电解槽构造怎样?

答：我们厂的电解槽构造属于预焙阳极不连续式电解槽，阴极槽底结构为有底槽，母线配置分别为： 200系列横向排列四端进电。

三、铝电解生产的基础知识

25、当前电解铝采用冰晶石一氧化铝融盐法的优缺点是 什么?

答：目前，世界上工业制取铝的唯一方法自然是冰晶石——氧化铝熔盐电解法。虽然各国都在研究新的制铝方法，但成效甚少。因此，冰晶石——氧化铝熔盐电解法仍有它的优越性。①工艺流程和生产设备比较简单，适于大规模工业性生产，并可直接得到高品位的纯铝。②冰晶石——氧化铝融盐电解法近些年有了很大发展，有了大型预焙阳极电解槽。③在环保上，采用了湿法和干法净化回收，烟尘危害得到了控制。④操作上，采用了微机控制生产过程，加料、出铝和其它各项操作实现了机械化和自动化，提高了电流效率，降低了能耗，能源利用率得到了提高。因此，冰晶石——氧化铝熔盐电解法仍有较强的生命力。当然，该法本身也有很大缺点：它的能量利用率是相当低的，只有50％以下，制备电解所需原材料的投资大，费用高。

26、电解质由哪些成分组成，其特性是什么?

答：在铝电解生产中，连接阳极和阴极之间不可缺少的熔 融盐叫电解质。它主要是以冰晶石和氧化铝组成。另外还有—些氟化镁、氟化钙、氟化锂、氯化钠等。其中冰晶石是作为熔剂，氧化铝作为熔质，氟化铝、氟化镁、氟化钙、氟化锂、氯化钠等作为添加剂，以改善电解质的物理化学性质，有利于提高生产指标。27、铝电解质的物理化学性质都包括哪些?

答；铝电解质的物理化学性质，包括熔度(熔点或初晶点)、密度、导电度，表面性质、粘度、蒸气压、氧化铝在电解质中的溶解度等。

28、什么是铝电解质的熔点(初晶温度)，电解温度一般要高于初晶点多少度?

答：在铝电解生产中所用的纯盐类都有固定的熔点，即熔融液体开始有固体析出的温度，也叫初晶温度。电解温度一般要高出初晶温度15—20℃，即电解温度= 初晶温度(熔点)+(15—-20)℃。

29、电解温度主要取决于什么?

答：在电解过程中，电解温度除与极距电压降大小有关外，主要取决于电解质的熔点。欲想保持低温电解生产，不设法降低电解质的熔点而单纯降低电解过程温度，必然会导致电解质过冷，引起病槽，影响生产。30、什么是分子比?分子比对电解温度有何影响?

答；分子比是电解质中的氟化钠与氟化铝的分子数量的 比值．现在电解生产大多数都采用分子比2.2—2.4，电解质呈酸性。分子比低有利于降低电解温度,提高电流效率，但分子比愈低，氧化 铝溶解度愈降低，槽内易产生大量沉淀。所以分子比不易过低。

31、如何用数字确定电解质的酸碱性?

答：电解质分子比等于3时，电解质呈中性。若分子比大于3，电解质呈碱性。若分子比小于3，电解质呈酸性。

32、什么叫电解质的粘度?保持适宜粘度的标准是什么?

答：所谓粘度是液体中的质点之间相对运动的阻力，也称内部摩擦， 在生产中的电解质应保持适宜的粘度，其标准：电解质的流动性好，温度均匀，炭渣分离清楚，电解质干净，沸腾力强。

33，什么是电解质的挥发性?其中挥发性最大的物质是什么?

答：在电解温度状态下，电解质的分子(气体)逸出的现象叫电解质的挥发性。在电解质成份中挥发性最大的物质是氟化铝。

34、在电解过程中，电解质是怎样损失的?

答；电解质的损失除了挥发外，还有氧化、水解损失和机械夹杂损失。

35、铝电解质中的添加剂常用的有几种?它们的优缺点是什么?

答：常用的添加剂有氟化钙、氟化镁、氟化锂等。它们都具有降低电解质初晶温度的优点，LiF还能提高电解质的导电率，但是大多数具有减小A12O3溶解度的缺点。

36、电解质中的添加剂应满足什么条件?

答；添加剂基本上应满足下列各种要求，首先是在电解过程中不被电解成它的组成元素，而影响铝的质量。添加剂应能对电解质的性质有所改善，例如降低电解质的初晶点，或者提高电解质的导电率，减少铝的溶解度，减少电解质的密度等，提高电解铝的经济技术指标。此外，它的吸水性和挥发性应该小些，而对氧化铝的溶解度不致有较大的影响，来源广泛而且价格低廉。

37、添加MgF2的作用是什么?

答：①MgF2能降低电解质的熔点。

②氟化镁能增加电解质的表面张力，这对减少铝的再溶 解损失，促进电解质中的碳渣分离起到有益的作用；所以MgF2间接地起了提高电解质导电性的作用，MgF2在这方面的作用比氟化钙更大些。

③氟化镁是一种矿化剂，能加速a—Al2O3的矿比作用，这对于在电解槽侧壁上形成稳定的结壳起到有益的作用。④此外，添加MgF2的电解质结壳酥松好打。

但是，缺点是MgF2。会在一定程度上减小氧化铝的溶解度和溶解速度，增大电解质密度，稍稍降低导电率等，所以MgF2只在沿炉帮附近处添加，而不添加在里边，以免在阳极底下产生多量沉淀。我国铝厂推行“勤加工，少下料”作业法，可以弥补因添加MgF2而带来的缺点。因此，氟化镁是一种有益的添加剂。一般添加为4—6％，添加氟化钙的作用基本上与MgF2一致。

38、氟化锂添加剂的作用是什么?

答；锂盐作为铝电解质的组成分所起的作用主要是降低 电解质的初晶点，提高其导电率，此外还减小其密度，改善电解质的表面张力，从而达到提高电流效率，降低吨铝电耗的目的。其缺点是降低A12O3在溶液中的溶解度。由于锂盐价格昂贵的关系，直到最近，锂盐才广泛地在铝工业上进行试验和应用，有的使用炭酸锂，因为炭酸锂在高温下分解成Li2O，而氧化锂又与冰晶石发生反应合成为氟化锂，同样也可起到添加氟化锂的作用。

39、在工业电解生产中，电解质的导电率与哪些因素有 关?

答，在电解生产中，电解质的导电率受到多方面的影响。

①与电解温度有关。温度越高，离子运动越快，导电率增加。但是电解温度高，会造成电流效率降低，能耗和原材料增加，因而提高导电率的效益补偿不了降低电流效率和其它的损失。

②与电解质分子比有关。导电率随分子比的增加而增加。

③与Al2O3浓度有关。电解质的导电率随Al2O3浓度的增加而降低。

④与电解质中的炭粒有关。当电解温度高时，会使电解质中炭粒含量增多，炭含量增多时不仅使电解质的导电率降低，还能减少电解质对Al2O3晶体的湿润性，从而也会造成氧化

铝沉淀。

⑤与电解质中的添加剂有关。添加剂对于冰晶石导电率的影响，可分为两类；向电解质中添加氟化锂和氯化钠能改善电解质的导电性，特别是氟化锂效果显著。向电解质中添加氟化钙和氟化镁能降低电解质的导电度，但它们能使炭渣好分离，减少电解质中的炭粒含量，可使电解质的导电性较好，间接地增加导电率。

40、氧化铝在电解质中的溶解度与哪些因素有关?

答：氧化铝在电解质中的溶解度对生产具有很大影响。

氧化铝在电解质中的溶解度与电解温度和电解质成分有关。一般说来，氧化铝在冰晶石中的溶解度随温度升高而增加。而在实际工业电解质中氧化铝溶解度因其受复杂的成分和工作条件的影响，一般保持在2—8％之间。电解质中的添加剂都会不同程度的降低氧化铝的溶解度。高分子比电解质中溶解氧化铝的能力大，随氟化铝含量的增加而氧化铝的溶解度降低。尤其分子比过低，电解质过酸时氧化铝的溶解度会更小，以致造成电解槽四周塌壳，沉淀过多，影响正常槽子加工。

41、铝电解质中含有哪些离子存在?

答：在冰晶石一氧化铝熔体中主要是Na+离子，铝氧氟络离子( AlOF22-)和含氟铝离子( AlF63-，AIF4- )。其次有少部分简单离子（Al3+、F-及O2-）等。所以熔液中Na+离子主要是单体离子，A13+主要都结合在络合离子里。这些离子在直流电场的作用下，所有的阳离子均向阴极运动，所有的阴离子均向阳极运动。离子的这种定向的运动过程就是传导电流的过程。熔体中各种离子所传导的电流是不相同的，有多有少，据试验室研究：冰晶石--氧化铝熔体电解时，电流几乎全是Na+离子传导的。

42、铝电解的基本反应式是什么?

答，概括地说如下：

在阳极上

3O2-(络合的) + 1.5C-6e =1. 5 C02

在阴极上

A13+ (络合的) +6e= 2Al

两项合并得总反应式为:

Al2O3+1.5C=2Al + 1.5CO2

43、铝电解过程中两极副反应都是什么?

答：在冰晶石一氧化铝熔盐铝电解过程中，在电解析出铝

的同时，在两极上还伴随发生一些重要的过程和现象，因这些过程和现象对生产有害无益，所以称为两极副反应，，在阴极副反应中有金属钠的析出，阴极铝的再溶损失，炭化铝的生成；在阳极副反应中有阳极效应、阳极气体成分的变化。

44、电解槽中金属钠的析出有什么危害?

答；金属钠的析出的危害主要有：

1） 降低电流效率，增加氟化盐的消耗；

2） 被阴极炭素吸收而破坏了槽内衬，从而缩短槽的寿 命。 因此，降低钠的析出强度是有利的。这就要求严格控制技术条件，电解质的分子比和阴极电流密度不宜过高，避免热槽等都是行之有效的方法。

45、什么叫铝的溶解和损失(或二次反应)?

答；铝的溶解和损失是指已电解出来的铝再反向溶解于电解质中，而后为阳极气体中的CO2所氧化造成损失，反应式为：

2Al(溶解的)+3CO2(气)=A12O3(溶解的)+3CO(气体)，

这是造成电解槽上电流效率降低的主要原因。

46、什么是阳极效应?

答：阳极效应是溶盐电解所固有的一种特征现象。当其发生时，在阳极与电解质接触的周边上，出现许多细小的电弧，发出轻微的噼啪声，电解质沸腾停止，此时槽电压巳从正常值(例如4.2伏)升高到数十伏，并联在电压表上的指示信号灯也亮了起来。这就是工厂里所说的阳极效应，阳极效应可以看做是一种“阻塞效应”。它在很大程度上阻碍阳极与熔体之间的电流传递，实践证明，产生这种现象的主要原因是电解质中缺乏氧化铝。在其它条件不变时，电解质中氧化铝降低到一定程度，就发生阳极效应。

47、阳极气体的成分和变化如何?

答；工业电解槽在正常生产过程中阳极气体成分含有CO2和CO，通常CO2气体含量约占70％，CO约占30％，但是当槽子快发生阳极效应时，阳极气体成分含量发生逆转，CO2含量还逐渐减少，CO含量增加。还有少量的CF4气体。

48、什么是极化电压?

答：电解质中氧化铝的分解电压是施加于电解两极上的最小外部电动势，由于铝电解是采用炭素阳极，电解过程中电极上会产生过电压，因而实测到的分解电压数值要比理论值高出0．4～0．6伏。所以铝电解过程中把实测到的“分解电压”的数值被称为极化电压。

极化电压的组成可由下式表示： E极化=E分解+E过

式中：E分解——氧化铝分解电压(炭阳极)。 E过——阳极与阴极上产生的过电压。

四、铝电解槽正常生产

49、电解槽的正常生产特征有哪些?

答：正常生产阶段的电解槽是在规定的电流制度下进行生产，其特征；(1)电解槽的各项技术参数已达到了规定范围，建立了较稳定的热平衡制度。(2)阳极周围侧壁上已牢固地形成电解质——氧化铝结壳(俗称伸腿)，使槽膛有稳定的内形。(3)阳极不氧化，不发红，不长包。(4)阳极周边的电解质均匀沸腾，电解质干净，与炭渣分离清楚，从火眼喷出的炭渣和火苗颜色清晰有力。(5)阳极底下没有大量沉淀，炉面氧化铝结壳完整，并覆盖一定数量的氧化铝保温。

50、电解槽生产的技术参数包括哪些?

答：电解槽生产的技术参数包括工作电压、极距、电解温度、电解质成分、电解质和铝液的水平、阴极电压降和阳极效应系数。

51、槽工作电压由哪些部分组成?

答：电解槽工作电压由阳极压降、电解质压降、阴极压降、极化电压和母线压降组成。

52、槽工作电压为什么不能保持过高也不能保持过低?

答：工作电压对电解温度有明显的影响，过高或过低的保持电压都会给电解槽带来不利的影响。

槽电压过高不但浪费电能，而且电解质热量收入增多，会使电解走向热行程，炉膛被熔化，铝质量受影响，并影响电流效率。槽电压过低也不行，虽然最初热收入减少可能出现低温时的好处，但由于电解质冷缩，产生大量的沉淀，会很快使炉底电阻增加而发热，二次反应增加速由冷行程转为热行程，其结果的损失可能比高电压时要大得多。槽电压过低还可能造成压槽，阳极周边长包，滚铝和不灭效应等技术事故，因而在生产中一定要按技术参数要求保持。

53、什么是极距?有什么作用?

答：通常所说的极距系指阳极底掌到阴极铝液面之间的距离。它既是电解过程中的电化学反应区域，又是维持电解温度的热源中心，对电流效率和电解温度有着直接影响。增加极距，能减少铝的损失，会使电流效率提高。缩短极距可降低槽电压，节省电能，但是过低的

缩短极距会使铝的损失增加，降低电流效率。

54、电解质由哪些成分组成?

答：电解质主要是由熔融的冰晶石和溶解在其中的氧化铝组成，另外还有少量的氟化钙和氟化镁等添加物。

55、低分子比生产有什么好处?(酸性电解质有什么优点)

答：低分子比生产有如下好处；

(1)电解质的初晶温度低，可降低电解温度。

(2)钠离子(Na+)在阴极上放电的可能性小。

(3)电解质的密度粘度和有所降低，使电解质的流动性较好，并有利于金属铝从电解质中析出。

(4)电解质同炭素和铝液界面上的表面张力增大，有助于炭粒从电解质中分离和减少铝在电解质中的溶解度。

(5)炉面上的电解质结壳松软，便于加工操作。

56、电解质水平高低对电解生产过程有什么影响?

答：电解质水平高，数量多，可以使电解槽具有较大的热稳定性，电解温度波动小，并有利于加工时氧化铝充分溶解，不易产生沉淀。同时，阳极同电解质接触面积增大，使槽电压减小。但是，电解质水平过高，会使阳极埋入电解质中太深，阳极气体不易排出，导致电流效率降低，并易出现阳极底掌消耗不均或长包现象。当侧部通过电流过多时，上口炉帮易化难于维持，严重时还会出现侧部漏电或侧部漏炉现象，特别是电解质水平过高而铝水平过低时，该现象更加明显，电解质水平低，数量少，电解质热稳定性差，对热量变化特别敏感，氧化铝的溶解量降低，易产生大量沉淀，阳极效应

增加，尤其过低时，易出现电解质表面过热或病槽，增加原材料消耗，降低电流效率。

57、铝液水平过高或过低对电解过程有什么影响?

答：铝液水平过高，散热量大，会使槽底发冷，电解质水平不易控制，易产生大量沉淀和炉底结壳，伸腿过高过宽给正常生产带来许多困难，更不便于机械化和自动化操作。铝水平过低，阳极浸入电解质中过深，使阳极底下和周边温差加大，加剧电解质循环，增加铝的损失。其次易造成伸腿熔化，槽底过热，电解温度升高，出现热槽。另外，阴极铝液稳定性差，最易出现槽电压摆动现象，这些均降低电流效率。

58、什么是阴极电压降?影响阴极电压降有哪些因素?

答：阴极(炉底)电压降是槽电压组成的一部分，它属于无

功电压损失。阴极电压降是由铝液水平压降，铝液与炭块组间压降，炭块压降，炭块与阴极钢棒间压降，钢棒压降等五部分组成。

阴极电压降大小与阴极炭块、铝液层—炭块间、炭块—钢棒间的接触压降大小有关。另外，与槽底表面炭化铝数量、氧化铝沉淀多少及形成结壳大小和厚薄等也有关。

59、什么是效应系数?阳极效应有哪些好处和坏处?

答，阳极效应系数是每日分摊到每台槽子上的阳极效应次数。即每槽每日发生的效应次数。 阳极效应在铝电解生产中有一定好处：

(1)效应发生时，电解质对炭粒湿润不良，可使炭渣从电解质中分离出来，使电解质的比电阻下降，从而可降低槽电压。

(2)阳极效应所产生的热量有60％可用于溶解氧化铝有助于控制槽内沉淀数量。

(3)补充电解槽热量的不足。

阳极效应过多对铝电解生产不利方面：

(1)浪费大量电能。

(2)增加氟化盐的挥发损失。

(3)效应频繁会影响系列电流的波动下降，从而影响系列中其它槽的产量和使温度下降。

60、不正常的阳极效应主要有哪几种?如何处理?

答：(1)暗淡效应：电压过低，指示灯微红，有时还闪烁。这种槽子电解质温度高而不干净，极距过低。处理这种效应不要急于熄灭，可适当抬高阳极，加一些冰晶石或电解质块．将温度降下去，待炭渣分离出来后捞出炭渣再熄灭。

(2)闪烁效应：这种效应电压很高而摆动，指示灯明亮而闪烁，其原因是槽内铝液在磁场变化的影响下，发生波动并与阳极底掌发生瞬间短路而造成的。电解槽具有下列情况之一时最易发生闪烁效应，炉膛内形不规整，阳极底掌有突起部分或炭块，电解质温度过低，电解质量极少，极距也低， 处理这种效应，应查明原因，对症下药，如极距和温度过低，将阳极抬起，加些冰晶石，铝水平过高时可抽出一部分，待温度上来后即可熄灭。如是炉膛不规整或阳极长包的原因，也要将阳极抬起。局部过空的地方用电解质块砸好，或往槽内灌液体铝消除槽底铝液波动，或处理阳极长包处，等电压稳定，温度合适之后再熄灭。

(3)瞬时效应；电解槽发生的效应一来即自动回去，有时还会反复出现几次，称瞬时效应。这种效应多发生在电解质水平和温度低、沉淀多的电解槽上，有时在系列降电流或停电后恢复供电的情况下也容易出现。其主要原因是发生效应时由于瞬时加热以及铝液的波动搅起部分沉淀溶于电解质中，同’时又因铝溶波动与阳极底掌瞬时短路，使效应自动熄灭。如反复出现几次，应抬高阳极，使电压稳定，待温度适当时即可熄回。

(4)提前或滞后效应：提前效应一般发生在冷槽，主要因电解质温度低，溶解氧化铝能力减小，但由于溶解不了而形成沉淀，故提前来效应。滞后效应多发生在热槽上，因温度高，二次反应增加，而且容易化炉帮和沉淀，相对增加了电解质中的氧化铝含量，因而效应推迟。处理方法：一种是提高电解质温度和水平，改善操作方法，防止效应．另一种是找出温度高的原因，及时调整处理，使温度转入正常。

6l、无效应加工有几种方法?试详述之，正常情况下采用哪一种加工方法?

答：目前铝厂普遍采用的无效应加工有以下四种加工方法：

(1)大加工；就是把确定好的加工面壳全部打开，打到边和角，把面壳块扒到炉帮上口靠住。这种加工方法下料多，散热量大，要求操作迅速，多适应于炉膛未建立或上口过空的电解槽上。在电解质水平和温度偏高而炉膛规整的电解槽上也可采用。

(2)边部加工；边部加工是普遍采用的一种正常加工方

法。该法实质上是不打掉和阳极连接的面壳，只打靠近槽沿板边部的面壳，其宽度15～20cm，然后加料，重新结成新壳，该方法特点是；工作量小，下料量少，散热量小，槽温比较稳定，能促进炉底沉淀的熔化和上口炉帮的维护，对勤加工少下料的操作制度非常适用。

(3)压壳加工；与边部加工类似。打壳宽度更窄些，然后将靠阳极的面壳压塌，使大块面壳倾斜或浮在电解质表面上，然后添加氧化铝复盖，重新结壳。适于炉膛规整，槽温较低或炉膛见长，沉淀多电解质水平低的电解槽上。这种方法是使电解质涮面壳，减少温度波动和减少沉淀的形成。

(4)局部和分段加工；也称调槽，电解槽局部炉帮熔化厉害，上口过空或某处沉淀较多或某处电解质沸腾很差，或阳极某处氧化严重，或防止效应的提前发生等，都是采用这种方法来临时调整或处理，正常情况下采用边部加工方法。

62、出铝时有哪些主要注意事项?

答；(1)出铝前应与微机联系，（2）出铝速度要与降阳极的速度密切配合好，防止出铝过快，而使阳极与电解质脱离，造成断路事故，以确保安全正常生产。

(3)出铝前必须仔细检查槽子的结壳、伸腿与沉淀，防止压槽。

(4)按任务数出铝，要求出铝准确。

(5)打好出铝口，避免上电解质，防止沉淀堵管和化出铝管。

（6）出铝后要通知微机，以便按要求控制电压。

63、如何更换阳极，操作上应遵循哪些基本原则及注意事项(或操作程序)?说出我厂的预焙阳极更换顺序。

答：(1)阳极更换操作应遵循以下原则及注意事项(或主要操作程序)。

①找出该换极的槽号与极号，要求换下的阳极不能露“大饼”，不涮爪头。

②为确保各阳极组能均匀的分担电流，使电流均匀分布，要采用交叉法更换阳极。

a、相邻的阳极要错开更换时间，并要把时间隔得长些。

b、要使两边阳极横母线分担的电流接近相等，承担重量大致均衡。

③所换新阳极的阳极底掌比旧极的要高出1.5----2cm，底掌不得倾斜。

④擦拭大母线及阳极导杆相接触表面的油渍和积灰,保证二者接触良好并打紧卡具。

⑤将落入槽内的面壳块，氧化铝沉淀捞净，并检查邻极工作状况。

⑥换上的新极应及时盖保温料。

(2)我厂的200KA系列阳极更换顺序是：

附表：商丘铝厂200KA预焙槽换极周期表（28天）

序号 1 5 9 13 17 21 25 27 3 7 11 15 19 23

极号 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A 10 A 11 A 12 A 13 A 14

极号 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B 11 B 12 B 13 B 14

序号 16 20 24 28 4 8 12 14 18 22 26 2 6 10

64、铝电解正常生产时期，为什么分子比会升高?

答：引起分子比升高的原因有三：

(1)原料中杂质对电解质成分的影响：在电解生产中所用的氧化铝、氟化盐和阳极中都含有一定数量的杂质成分，如H2O、Na2O、SiO2、CaO、MgO、SO2等，这些杂质均分解氟化铝或冰晶石，使电解质中氧化铝和氟化钠增加，分子比增高。其中Na2O、H2O 、SiO2影响最大。 (2)电解质的挥发损失影响；在正常生产中，从电解质表面挥发的蒸气中绝大部分是氟化铝，温度越高损失越大，从而 电解质中氟化钠相对增加则分子比升高。

(3)添加剂对分子比的影响；在电解质分子比小于3的情况下，添加MgF2时MgF2与Na3AlF6反应生成NaMgAlF6和NaF，使分子比升高。

65、如何调整分子比?试述正确添加A1F3的方法，应注意什么?

答；分子比高时，添加氟化铝加以调整。分子比低时，添加氟化钠或纯碱加以调整。氟化铝添加方法：氟化铝应添加在氧化铝面壳层的中间部位，即在加工后先加一层氧化铝后，将氟化铝均匀地撒在薄壳上，然后再加保温料。下次加工时，可以不扒料，氟化铝随面壳一起打入槽内。添加氟化铝注意事项：

(1)氟化铝不能加在电解质液面上，也不要加在火眼和阳极附近。

(2)出铝前加工不宜加氟化铝。

(3)为了减少氟化铝损失，可将氟化铝与冰晶石混合使用，氟化铝在电解槽出铝后的首次加工时添加最好，平时可在电解槽小头加工时添加。

五、病槽和事故槽的处理

66、什么是病槽?常见的病槽和事故有哪几种?

答：在系列生产中，除新启动槽外，凡是不具备正常生产槽技术条件和外观特征的电解槽，统屑于病槽。在实际生产中，最常见的病槽主要有，冷槽、热槽，压槽，铝滚、电解质含炭、漏炉等。

67、什么叫冷槽?外观特征及危害是什么?产生的原因及处理方法?

答：在正常生产中，电解温度明显低于正常温度的电解槽，叫冷槽。冷槽的外观特征主

要有：①火苗软弱无力，颜色发暗，有时甚至在火眼里喷不出火苗，在火眼四周只有呈粉状的细小炭渣，②电解质水平明显下缩，但粘度很大，分子比低，阳极四周电解质沸腾微弱，③上部电解质结壳厚，加工时结壳不易压开；④炉帮厚、伸腿长，且光滑、坚硬，炉膛明显收缩，炉面明显升高，炉底也变滑变硬：⑤阳极效应系数明显升高，且有 闪烁效应发生等。

冷槽的危害主要有：①炉面变厚变硬，给操作、维护带来困难；②阳极效应过多，浪费人、财、物力：⑧由于炉膛收缩，出铝后容易出现压槽、电压摆现象，如发现处理不及时，还容易导致局部含炭，滚铝、难灭效应等严重病槽。

冷槽产生的原因：概括说，是由于电解槽收入的热量少于支出的热功量。具体有如下方面：①系列供电不足，电流明显降低，②槽电压保持过低 (即极距过低)；③加入添加剂过多；④铝水平过高，散热过多等。

冷槽的处理方法：

根据冷槽产生的原因，其处理方法要有所区别，一般情况下可采取以下几个方面进行综合处理。

①加强保温。在壳面上多加氧化铝保温料，减少热量散发损失。

②适当降低铝液水平，减少传导散热损失，但要防止由于铝水平而发生压槽。

③适当提高槽电压，增加槽内热量收入。也可以适当灌入温度较高的液体电解质，提高槽温和热稳定性。

④调整加工方法和延长加工间隔时间，尽量减少槽内热量损失，以利槽内的沉淀和结壳的熔化。

⑤对电解温度过低的电解槽，在供电制度允许情况下，可利用效应来增加槽内的热量收入。但炉膛不规整，沉淀过多的电解槽最好不用此法，即使出现效应，也要谨慎处理，以免出现滚铝事故。

⑥调整供电制度，保持电流平稳，或调整与电流制度不相适应的技术参数。

68、什么叫热槽?外观特征及危害是什么?产生的原因及处理方法?

答：在正常生产中，电解温度明显高于正常温度的电解槽，叫热槽。热槽的外观特征主要有；①火苗黄而无力；②电解质与铝液分离不清；③电解质发亮，挥发厉害，电解质与炭渣分不清；④量水平的铁钎子拔出后，电解质结壳很薄，极易脱落，钎子下部发白、发亮；⑤阳极氧化严重；⑥炉帮、炉腿变软，底沉淀也变软、变稀；⑦阳极效应极难发生等。

热槽的危害：①铝的溶解和氧化损失增多，二次反应加 剧，电流效应大大降低；②电解质挥发严重，增加物料单耗；⑧ 易导致含炭和不灭效应，④使炉底产生热应力，易导致炉底破 损；⑤恶化劳动条件，造成人力浪费等。

热槽产生的原因；常见的有：①冷槽转化的热槽；②铝水平过低，炉底返热导致热槽；③炉底沉淀过多导致热槽；④极距过高、过低导致热槽；⑤电流分布不均导致热槽；⑥阳极长包或断层导致热槽；⑦阳极效应时间长导致热槽；⑧电解质脏导致热槽；⑨系列电流强度过高与槽结构和技术参数不相适应。

热槽一般处理方法如下；

①热槽有冷槽转化而来，此时不宜降低极距，相反地还应提高极距，以减弱二次反应。提高极距的办法最好是分次取出铝液而不是提高阳极，因为此时槽中铝液较多。电解质不足，可加入液体电解质，经一定时间后电解槽自会恢复正常。此种热槽实质上是似热而冷。

②当槽内铝液数量过少，水平过低时，一般槽底也较热，可向槽内加入一些固体铝。在加铝之前要扒净加铝部位的沉淀，并检查一下电解质液水平是否够高，加铝时尽量推到阳极下面中间去。如果因槽底沉淀多结壳大，促成导电不均和加速铝的二次反应引起的热槽，则不要加固体铝，可灌入铝液。③由于极距变化而产生的热槽，要把极距降到或提至正常极距高度，并采取相适应降温措施，降下电解温度。

④阳极长包或断层造成的热槽一般情况下尽量调换正常的热块阳极，然后根据情况再进一步处理热槽。

⑤电解质过热时，可向槽内添加冰晶石(掺一些氟化铝更好)或电解质块，因冰晶石、电解质块熔化而吸收热量，能使槽温降低，若电解质仍然过热，其水平过高，可采取倒换电解质的办法降低槽温。

69、什么叫压槽?外观特征及危害是什么?产生的原因及处理方法?

答：压槽的概念：因极距保持过低，导致电解质不沸腾，或者因炉膛不规整而导致阳极接触炉底沉淀或侧部炉帮的现象，称为压槽。

压槽的外观特征主要有：①火苗黄、软弱无力；②电压波动，有向下摆的现象，③阳极四周电解质沸腾微弱或不沸腾；④压槽处温度高，炭渣分离不出来，电解质粘等。

压槽的危害主要有：①容易造成阳极长包，②容易造成电

解质含炭；⑧容易造成滚铝和不灭效应；④增加人力消耗等。

压槽产生的原因主要有；①极距过低，②槽子沉淀过多或炉底结壳局部凸出过高；③炉膛不规整，角部过大或炉帮过厚等。

压槽的处理方法；①如果是圾距过低造成，只须把极距抬到正常或比正常稍微偏高即可；②若不是因极距过低引起的压槽，应首先把阳极抬高，离开沉淀结壳或炉帮；③为使槽子尽快转入正常，可适当提高铝水平和电解质水平；④为防止出现压槽，可在出铝前扒沉淀，用钎子捅结壳等。压槽一般都出现在出铝后或出铝时，此时要特别注意。

70、什么叫滚铝?外观特征及危害是什么?产生的原因及处理方法?

答：滚铝的概念：因炉膛不规整而导致电流分布不均匀，使铝液受电磁力影响在槽内发生剧烈滚动的现象，称为滚铝。滚铝的外观特征主要有：①槽电压剧烈摆动，上、下起伏较大；②铝液和电解质剧烈旋转，有时铝液翻腾到电解质上边；③随着铝液的旋转和翻腾，出现软弱无力的黄火苗；④电解质和铝液分离不清，用铁钎子量水平时，分界线不明显等。

滚铝的危害主要有；①严重降低电流效率，②由于铝液旋转,使沉淀被搅到槽子角部，炉底局部出现深坑，炉膛内型变坏，给以后的操作维护带来困难，⑧加速炉底破损；④增加人力、物力消耗等。

滚铝产生的原因主要有：①槽子炉膛内型不规整，使阳极电流分布偏差过大，②槽内铝量过小，⑧压槽处理不及时转化为滚铝等。

滚铝槽的处理方法主要有：①首先抬高极距，向槽内灌入适量的液体铝和电解质即可，②抬高极距，向槽内沉淀少或炉底有坑的地方加入固体铝，并把边部炉帮过空的地方砸住即可。如果阳极电流分布偏差过大，可在灌铝或加铝之后，把极距找平，

71、什么叫难灭效应?产生的原因及处理方法?

答：(1)难灭效应(也称不灭效应，它与正常效应不同，由于槽内某些原因或处理方法不当，效应延续数十分钟甚至数小时熄不回去，称为难灭效应。

(2)难灭效应产生的主要原因：

一种是电解质含炭，另一种是电解中含有悬浮氧化铝，无论哪种原因实质上是电解质不清洁，温度高，使电解质性质发生变化，对阳极的湿润性严重恶化所致．生产实践表明，电解质含炭所引起的难，灭效应多在开动初期发生，而在正常生产情况下发生的难灭效应绝大部分是因为电解质中氧化铝过饱和，并含有悬浮氧化铝所造成。

电解质中含悬浮氧化铝的原因有：

①出铝过多使槽内结壳沉淀露出铝面，由于铝液的波动而使沉淀进入电解质中造成氧化铝过饱和。

②由于压槽出现电流分布不均而引起滚铝时，将槽内沉淀被铝液滚动带入电解质中而形成氧化铝含量过饱和。

③由于炉膛极不规整，当发生效应时引起磁场变化，使铝液滚动将沉淀卷起而带；入电解质中，形成氧化铝悬浮状态。

④在电解槽发生效应时，由于电解质温度低，熄灭效应方法不当而频繁人为造成下冷料过多，使其中一部分氧化铝悬浮于电解质中。

电解质含炭发生效应时，因为含炭槽是过热的，电解质发粘，湿润性恶化，如果效应处理不当(不适当地添加氧化铝等)，炭渣仍然分离不好，会使电解质对阳极湿润进一步恶化，效应就更加难以熄灭。

(3)处理方法：

①因电解质含炭而发生难灭效应时，要向槽内添加大量铝锭和冰晶石来冷却电解质，当炭渣分离出来后，立即熄灭效应。

②出铝后发生的难灭效应，必须抬起阳极，向槽内灌入液体铝或往沉淀少的地方加铝锭，将炉底沉淀和结壳盖住，然后加入电解质或冰晶石，以便熔解电解质中的过饱和氧化铝和降低温度，待电压稳定、温度适当即可熄灭。

③因压槽滚铝发生的难灭效应，必须将阳极抬高离开沉淀为止，当电压稳定后，可熔化一些冰晶石降低电解质温度和提高电解质水平。使电解质中悬浮氧化铝被溶解，待温度上来后再熄灭。注意不要使电解质烧过热，使滚铝时已经含炭的电解质进一步加重。

④因炉膛不规整而滚铝引起的难灭效应，首先要抬起阳极，然后调整好炉膛，当电压稳定后再熄效应。

⑤槽内沉淀多电解质水平低，人为造成的难灭效应则必须提高电解质水平，多加热一会，然后再熄。

⑥以上方法均不见效时，可利用降电流和停电方法迫使效应回去。炉膛较规整的槽也可用两极短路方法，但不能使阳极压在结壳或沉淀上，引起更坏的后果。

 72、电解质含炭的外观特征及产生的原因和处理方法?

答；含炭槽的外观特征主要有：①火苗黄而无力，②电压自动升高；③含炭处电解质不沸腾，发粘，呈粥状等。

含炭槽的产生原因主要有：①极距低，②槽温高；③电解质脏等。

含炭槽的处理方法；①抬高电压，让含炭处电解质沸腾， ②如果是局部少面积含炭，可轻轻地将含炭的电解质取出，再添加适量的冰晶石掺氟化铝降温，清洁电解质，③如果大面积含炭时，可一方面向铝液中加固体铝降温，一方面向电解质表面加冰晶石掺氟化铝清洁电解质；④如果含炭严重，可将电解质抽出，再灌新鲜电解质。电解质生成炭化铝的情况极为少见，不再叙述。

73、漏炉事故如何处理?

答：发生漏炉时，应立即打开漏炉侧地沟盖板查明漏炉部位。

(1)如果是炉底漏炉，应立即：

①吊开漏炉处地沟盖板，保护大母线，利用3～5毫米厚的长方型铁板等物挡住阴极大母线，防止把地沟母线冲断。

②把阳极坐到炉底上，防止断路。

 ③组织人力尽力抢救，如确实严重可紧急停槽。

(2)如果是侧部漏炉，应立即：

①降阳极，专人看管电压，不能超过5v。

②要迅速打下漏出侧面壳及用电解质块、氧化铝等物料沿槽周边捣固扎实，直至不漏为止。

⑧万不得已的情况下，方可停槽处理漏炉部位，然后尽快恢复生产。

(3)在抢救漏炉过程中应注意的问题：

①在下降阳极时以座到槽底或结壳上为限，不要强行下降，以免将槽上部结构顶坏。

②加强统一指挥，注意安全，防止发生人身事故。

③同时要做好单槽断电的准备。事故抢救完毕，应立即确定是否停槽大修，如果槽龄已久，破损严重，则应立即进行单槽断电。如果槽龄短，破损面积小，经填补有恢复生产的可能，可用镁砂、氟化钙、沉淀等物填补好破损处，再恢复生产。

1 主要生产技术指标

74、什么是电量?其单位是什么?

答；物体所带的电荷的量值，称为电量。

电量的单位是库仑。它是1安培电流在1秒钟内所输送

的电量。1库仑＝1安培*秒

 75、什么是化学当量及克当量?铝的化学当量及克当量是多少?

答：化学当量是某元素的原子量被该元素的原子价相除所得的商。其公式为；化学当量＝原子量÷原子价

以克为单位的化学当量叫做克当量。

铝的原子量为26.98154，原子价为3

铝的化学当量＝26.98154÷3=8.9938

铝的克当量即为8.9938克。

 76、什么是法拉第定律?

答：1933年法拉第首先发现在水溶液和熔融盐电解中，通过电解槽的电量与在电极上析出的物质有一定的数量关系，并把这种关系用定律形式确定下来，这一定律就被称为法拉第定律。它的内容是；

(1)在电极上析出的物质的数量与通过电解质的电量成

正比，也就是与通过的电流强度和通电时间成正比。

(2)在电解质中通过一定的电量所析出的物质数量与其

化学当量成正比。

(3)电解过程中，在电极上析出1克当量的任何物质所通过的电量均为96485库仑，也称为1法拉第，即

l法拉第=96485库仑

法拉第定律的公式为

M=K×I×t

式中：M一理论上析出物质的重量(克)

K一该物质的电化当量，或称电化学常数(克／安培

时)

I一通过的电流(安培)

t一通电的时间(小时)

77、什么是电化当量?试计算铝的电化当量?

答：电化当量是通过1安培小时电量时，理论上应析出物

质的重量(克)。

按照法拉第定律，在电解过程中通过1法拉第电量，理论

上析出1克当量铝。

1法拉第=96485库仑=96485安培·秒

安培·秒单位太小，工业上用安培·小时表示则

1法拉第= 96485/3600=26. 8安培·小时

按照第2题1克当量铝为26．98154/3＝8.9938克

铝的电化当量K=8.9938/26.8=0.3355克／安培·小时

78、铝的理论产量如何计算?列出它的计算公式?

答：按照法拉第定律，任何物质理论上应析出的重量为：

M= k×I ×t

根据第4题铝的电化当量为0.3356克／安培·小时则铝

的理论产量计算公式为

M＝0．3356 × I × t

其中t = 24 × 生产槽日

79、什么叫铝电解的电流效率?它的计算公式是什么?

答；在铝电解过程中，实际生产出的铝重量，即实际产量总是低于理论产量。我们把铝电解的电流效率定义为实际产量除以理论产量的百分比，其公式是

 η=M实/M理×100%

式中 η一为电流效率(％)

M实一铝的实际产量(公斤或吨)

M理一铝的理论产量(公斤或吨)

上述公式也可以下式表示：

η=M实/(0.3355×I×t) ×100%

如果确定了电流效率η，则实际产量可以下式表达

 M实=0.3356×I×t×η

 80、某生产大组共有22台电解槽，平均电流强度为

83000A，槽电流效率为92.5％，问一个月(30天)该大组实产多少吨铝?

解：已知I：75000A , t＝24×30×22(小时)

 η＝92.5％

由公式可知M实=0.3355×I×t×l0-3

 =0.3355×83000×24×30×22×92.5％× l0-6

 =408.01 (吨)

答；一个月(30天)该生产大组的实际产铝量408.01吨。

81，某电流强度为200KA的生产大组，共有16台电解

槽，其中一台槽子某月(30天)仅生产10天，这个大组该月的实际产铝量为697.08吨，问该大组的电流效率是多少?

解，已知: I=200000A

t=15×24×30 ＋ 24×10(小时)=10824(小时) /

M实=679.08吨

该大组的理论产量

M理 = 0.3355×I×t× l0-6

 = 0.3355×200000×10824× l0-6

 = 726.29吨

η＝M实/M理

 =679.08/726.29×100%=93.5%

答：该大组的电流效率是93.5%。

 82、什么是电解铝的电流效率?为什么把电流效率看作铝生产主要经济技术指标?

答：所谓电流效率就是在电解过程中实际的铝产量与同样条件下(电流强度和时间)铝的理论产量之比的百分数。 把电流效率看作铝生产的主要经济技术指标的主要原因是，

①铝的实际产量与电流效率有关,若电流效率提高，在相同条件下(电流强度、时间)电解槽的实际产量就可以提高，反之铝的实际产量就降低。

②直流电耗与电流效率有关，若电流效率提高，铝的直

流电耗就降低，反之铝的直流电耗就增加。由此可见，电流效率提高与降低铝的成本，提高企业经济效益有着密切的关系。

③电流效率的高低与铝电解生产的各种工艺参数关系重

大，因此它是衡量铝电解生产是否正常、技术条件是否平稳合理的主要标志，因此，电流效率是铝电解生产的主要经济技术指标。

83、造成铝电流效率降低的本质是什么?其主要因素有哪几方面?

答；造成铝电流效率降低的本质是铝的损失，其主要因素是；①铝的溶解与损失，已经析出的铝有一部分重新溶解在电解质中被再氧化，属于化学损失，这是电流效率降低的主要原因。

②高价离子与低价离子的循环转换。

③电流损失， 阴阳极之间局部短路，溶解在电解质内呈元素状的铝和钠的电子导电等均属电流损失。

④其他损失如机械夹杂损失等。

84、影响电流效率的因素有哪些?

答：影响电流效率的因素有：

①电解质温度；目前工业电解槽电解质温度一般保持在 940—960℃之间。电解质温度升高将导致已经电解出来的铝在电解质中的溶解度增大，溶解后扩散速度加快等，增加铝的损失，降低电流效率。据试验测定电解质温度每升高10℃电流效率降低1～2％。反之电解质温度过低时电解质发粘，铝与电解质的分离不好，氧化铝溶解度降低，槽内沉淀增多，电阻增大，电压上升，最终导致由冷槽转为热槽，同样电解效率也会降低。因此在不破坏正常生产的热平衡条件下，保持低温操作是提高电流效率的关键，正常生产的电解质温度比电解质的初晶温度高15—20℃，降低电解质温度的有效方法是降低电解质的初晶温度，初晶温度的降低可以采用弱酸性电解质和适当添加氟化钙、氟化镁、氟化锂等添加剂来实现。

②槽电压与极距。

在其他条件不变的情况下，槽电压的大小就表示极距的高低，在温度不升高的条件下极距增加电流效率提高，但极距足够大时，再增加极距，电流效率提高的并不明显，而且因极距增加，使电解质电压降增大，槽电压升高，电耗增大，槽温升高，反过来影响电流效率。因此，不能单纯用提高电压的办法来提高极距，而应通过改善电解质成分，清洁电解质，降低电解质的比电阻等的办法来提高极距，一般情况下电解槽的极距在4～5cm之间。

③电解质成分比影响。

a)分子比的影响；电解质分子比大于3时，一方面由于加强了铝自氟化钠中取代钠的反应，另一方面氟化钠过剩又大大增加了钠离子放电的可能性，再者电解质初晶温度高，因此，

电流效率降低。分子比小于3时，电解质的初晶温度低，可降低电解温度；钠离子在阴极上放电的可能性小；增加铝液同电解质异面的表面张力，减少铝在电解质中的溶解度，对提高电流效率有利。电解质中含有大量过剩的氟化铝时，可能增加铝的损失，降低了电流效率。另一方面低分子比容易产生沉淀，低分子比电解质的挥发厉害，增大氟化盐的消耗。目前我国铝电解生产多采用弱酸性电解质，分子比为2.2----2.4。

b)氧化铝浓度的影响，提高氧化铝浓度，可降低电解质的初晶温度，减少铝的溶解损失量，能够防止在阴极上析出钠，有助于提高电流效率。氧化铝浓度高时导电率小，电解质粘度增加，槽内沉淀可能增加，容易造成病槽，对电流效率不利。目前我国大多采用2---8%的氧化铝浓度进行电解。

c)添加剂对电流效率的影响， 目前可供选择的添加剂有氟化镁，氟化钙、氟化锂等，这些添加剂都具有降低电解质初晶温度的作用，有利于实现低温操作，因此都具有提高电流效率的作用。

④铝液水平与电解质水平。

由于铝的导电热性好，因此保持较高的铝液水平，可以使阳极底部热量散发出来，有利降低槽温，又能使周围形成坚实的炉膛，收缩铝液镜面，提高阴极电流密度，这两者都有利于提高电流效率，但保持过高的铝液水平，不仅操作困难，热散失过多会造成槽底结壳增厚，炉底电压降升高，因此，必需保持适当的铝液水平。电解质水平是槽内电解质量多少的标志，电解质水平高，则电解质量大，热稳定性好，氧化铝溶解多，但

电解质水平过高不仅使阳极埋入电解质过深，同时又易熔化侧部炉帮，不利于提高电流效率，而电解质水平过低时，则热稳定性差，氧化铝溶解少，不易操作易产生大量沉淀。因此，要根据生产实际保持适当的电解质水平与铝水平。除此之外，电流密度、炉膛内型以及槽龄、加工方法等均与电流效率有关。

85、提高电解铝产量的途径有哪些?

答，提高电解铝产量的途径有三点：

①提高电流强度，在条件许可或者创造条件，增大电流强

度可增加铝的产量。

②增加生产槽数，电解系列内在剩余电压允许的条件下，

增加生产槽数就可提高产量，增加系列内电解槽的数量，以增加铝的产量。

 ③提高电流效率，电流效率的提高不仅增加铝的产量，而

且能降低电耗和原料消耗，提高经济效益。

86、某系列电流强度为200KA，有130台工作电解槽，若

电流效率由93提高到93.5％时，问每年可增加多少吨铝?

解；已知I＝200000 A,

η1=93%，η2=93.5%

由公式可知，

M1=0.3355×200×24×365×130×93%×10-3

 M2=0.3355×200×24×365×130×93.5%×10-3M增= M2 －M1

=0.3355×200×24×365×130×(93.5-93)%×10-3 =382.067(吨)

答，电流效率由93%提高到93.5%时,每年可增加382.067吨铝。

87，什么是铝的直流电耗，构成直流电耗的两大因素是什么?并写出计算公式?

答：铝的直流电耗是指每生产一吨铝所需的直流电的

kwh数。构成直流电耗的两大因素是电解槽平均电压和电

流效率，其公式是：

直流电耗＝V/(0.3355×η) ×103 ( kwh/TAl)

或：直流电耗=2980.6×V/η

式中，V=平均电压(伏)，

 η=电流效率％

88、电解槽平均电压有哪几部分构成?

答；电解槽平均电压包括:电解槽工作电压△V槽，效应电压△V效应，联结母线电压△V线路三部分，其中电解槽工作电压包括电解槽极化电压(也称反电势)E极化，阴极电压降△V阴，阳极电压降△V阳，电解质电压降△V质，母线电压降△V母。

V平均= E极化 + △V阴 + △V阳 + △V母线 + △V质 + △V效 + △V线路

V槽= E极化 + △V阴 + △V阳 + △V母线 + △V质

90、某电解槽的工作电压为4.180伏，某班出铝若保持0.1伏，一个小时降到正常，出铝前发生一次效应，效应电压34.05伏，持续时间为3分钟，问出铝的当班平均电压为多少?(6小时工作制)

解：巳知△V槽＝4.18伏，V出铝=0.1伏

 V效＝34.05伏

V平均＝4.18+0.1×1/6+(34.05-4.18) ×3/(60×6) =4.222 V

答；平均电压为4.222伏。

89、某台电解槽平均电压为4.185伏，问当电流效率由

91％提高到92.5％时直流电耗降低多少kwh?

解；已知V＝4．185V, η1＝91％, η2＝92.5％

由公式可知，

W1=V/(0.3355×91%)×103＝13593( kwh)

W2=V/(0.3355×92.5%)×103＝13485 (kwh)

△W=W1- W2＝108( kwh)

答：吨铝直流电耗可降低108( kwh)

90、试述降低铝电解直流电耗的途径有哪些?

答；降低直流电耗的途径主要有提高电流效率和降低平

均电压两个方面，如何提高电流效率见第85题，降低电解槽

的平均电压的主要途径有：①降低极化电压，极化电压是氧化

铝分解电压与两极过电压之和，其中阴极过电压很小，而阳极过电压则很大，增加氧化铝浓度，提高分子比，向电解质中添加氟化钙、氟化铝等均能降低极化电压。②降低电解质电压降，电解质电压降占平均电压的主要部分约占25～40％，潜力较大，一般情况下每降1毫米极距，电解质电压降约降低30—40毫伏，吨铝可节电100kwh以上，但在实际生产中对降低极距都采取慎重的态度，因为极距过低将使电解槽失去热平衡，导致病槽，降低电流效率。因此，只能在保持正常生产的条件下尽可能保持适当低的极距，在实际生产中切实可行的就是降低电解质比电阻，例如向电解质中添氯化钠和氟化锂均能在降低电解质初晶温度的同时提高导电率。另外保持电解质的干净，减少炭渣含量等也能降低电解质的比电阻。

③降低阳极电压降；预焙阳极电压降有以下几部分组成；

a、铝导杆一钢爪压降，采用爆炸焊接可降低接触点电压降。b、钢爪压降。 c、钢爪一炭块压降；降低阳极电流密度，提高炭块质量外，改善钢爪一炭块间的接触电压降，具有很大潜力，我厂通过模式与调优技术，改进磷生铁成分降低铁炭接触压降，取得较好效果。

d、炭块压降。

④阴极电压降(又称炉底电压降)指槽内铝液至阴极钢棒的电压降：包括a、铝液一炭块间接触电压降。b、阴极炭块。c、阴极炭块与阴极钢间接触电压降：由于炭块和阴极钢棒本身电压降，主要取决于材料性质断面和长度，在正常生产时已成定值，在生产过程中减少炉底沉淀，防止形成结壳等可降低阴极电压降，采用新型的阴极材料如半石墨化阴极炭块及硼化钛涂层等都可降低阴极电压降。

⑤导电母线电压降，在设计上缩短导电部分的长度和加大母线断面，使它的电流密度降低，以减少电压降损失。另外降低阴极母线沟温度对降低阴极母线压降是很重要的，必须保持母线沟的整洁，不使氧化铝和电解质等掉入母线沟内埋住母线。

⑥降低阳极效应系数，缩短效应时间。因为利用效应可检查电解槽生产状态和加热电解槽，清除炭渣的有益作用，但它同时又浪费大量电能、人力和原材料的消耗。因此，应尽可能保持低的效应系数并缩短效应时间，除此之外缩短线路减少损耗等均能在一定程度上节约电能。

91、电流强度为200KA的电解厂房，共有130台生产

槽，若效应系数为0.5／槽·日，效应时间由原来的4分钟

降到3分钟，问每天可节约多少电(效应电压为34伏，电解槽工作电压4.2V)。

W=200000×(34－4)×(4－3)×0.5×130×10-3÷60=6500kwh

答:每天可以节电6500kwh。

92、试计算A12O3的理论单耗

解：单耗为P

Al2O3→2Al+1.5O2

102 54

P 1000

P：1000=102：54

P=102*1000/54=1889（公斤/T-Al）

答：Al2O3的理论单耗为1889kg/T-A1。

93、试计算炭素阳极的理论单耗?(全部生成CO2)时．

解：设每生产1000kg铝需消耗Pkg炭素阳极

Al2O3 + 1.5C → 2Al + 1.5 CO2

18 54

P 1000

P:1000=18:54

P=18×1000/54=333.3 (公斤/T-Al)

94、目前我厂氧化铝的单耗为多少?为什么远远高于理论值，如何降低氧化铝的单耗?

答：目前我厂氧化铝的理论单耗约为1918kg/T-Al以下，实际消耗高的原因是机械损失包括运输、吹料，下料、封料等环节会出现飞扬损失，换阳极时带走的氧化铝，打扫卫生时扫入地沟的氧化铝、沉淀、炉底结壳等都造成氧化铝损失，为减少氧化铝的消耗应做好以下工作，控制好氧化铝的粒度不应过细，下料时阳极上封料等都要减少飞扬，加工时应关好窗户，换阳极时旧极上的料要扒净，残极上的氧化铝要清理干净，控制好沉淀，防止沉淀过多和沉淀变硬等，定期清理地沟并对停槽的料要回收。

95、碳阳极消耗大于理论值的原因及减少消耗的途径。

答：碳阳极消耗大于理论值的原因是：

①实际铝电解生产中电流效率达不到100％，生成的气体大部分是CO2，还有少部分CO。

⑧机械损耗：阳极上的炭粒没有参与反应即脱落进入电解质内成为炭渣．

③在高温下直接与空气接触被氧化．

④预焙阳极掉块，爪头脱落，爪头化掉等；

⑤残极。

减少炭素阳极的消耗的途径有：

①提高电流效率。

②提高炭素材料机械强度及抗氧化性能减少掉块及氧

化。

③保持阳极工作正常，防止阳极过热，封好阳极保温料，防止电解质上面的阳极与空气接触，减少氧化。

④加强对阳极的检查，防止过厚的阳极就换掉，保证阳极使用周期，在保证不涮爪头、不露大饼的条件下延长阳极使用周期。

 96、从理论上讲氟化盐消耗吗?如果消耗其原因是什么?

如何降低消耗?

答；从理论上讲氟化盐并不消耗，但在实际生产中槽内电解质经常减少，要不断补充氟化盐，每吨铝约消耗30---40kg，其主要原因是由于电解质温度高造成氟化盐(主要是氟化铝)的挥发损失，及原料中的水分和新质造成氟化盐分解等。为减少氟化盐的消耗应采取如下措施；①控制效应系数和效应时间，因为效应时电压升高，电解质温度升高、壳面打开，电解质敞开氟化盐挥发明显增加。②保持加工质量，防止炉面过高，防止加工时跑电解质和漏炉。③换阳极旧极上的面壳块要清 净，防止随旧极一起吊走。④停槽时尽量把电解质块扣干净，防止大量电解质做为清炉料拉走，⑤添加氟化盐过程中应减

少飞扬，应先把炉面上的料扒净，把氟化盐均加到壳面上，然后再用氧化铝封好。⑦减少炉底沉淀，扒好出铝口，防止出铝时把沉淀吸走； ⑧捞炭渣时不能将电解质面壳块捞出，电解质太粘时不要捞，时间不能拖得太长。⑨稳定技术条件，保持低温生产。

97、如何计算原铝产量?

答：原铝产量是指铝电解生产单位或生产电解槽所出的

铝液数量，是铝电解车间的中间产品，也是铝电解生产单位计算电流效率和各项单耗指标的基础，原铝产量等于该时间内的出铝量的总和扣除借铝后的净产量。

 98、如何计算商品铝产量?

答，商品铝产量是原铝铸造单位的最终产品数量，是经过检验部门检验合格，包装入库或已办理入库手续的产品。一般情况下，商品铝产量等于原铝产量减去铸造过程损耗量的差额。

99、某电解大组某月生产的原铝质量及重量如下，试计

算该月70级以上率为多少?

Al99.85167吨; Al99.80134 吨 Al99.70 378吨

Al99.6034 吨; Al99.5013吨Al99.000吨

解：(167+134+378)/(167+134+378+34+13)*100%

 =579/626

 =92.49%

答：该月70级以上率为92.49%。

 100、降低铝成本的途径有哪些?

答：降低铝成本的途径有：①努力提高机械化和自动化水平，铝电解生产过程的机械化和自动化程度水平愈高，愈能取得良好经济技术指标，减轻劳动强度，提高劳动生产率，降低铝的成本。②提高设备利用率，努力增加铝的产量，提高设备利用率首先是增加电解槽

的开槽率，加强设备维护，延长电解槽的使用年限和降低设备的检修率，这样既能降低

固定资产基本折旧费和大、中、小修理费用的消耗，又能增加铝的产量，从而降低铝的成本。⑧努力提高产品质量，原铝质量好，生产成本随之下降，增加经济效益，能打开销路，减少积压，成本也有降低。④加强经济管理，实行经济核算，有利于降低铝的成本。

2 阳极操作

101、预焙槽阳极工艺有什么特点?

答：(1)阳极炭块组不能连续使用，须定期更换。

(2)为保证生产平稳，使电流分布均匀，阳极炭块组必须按照一定顺序进行更换。

(3)封好阳极上保温料，一方面可以保温，减少阳极散热损失，防止氧化，另一方面降低铁一炭电压降。

(4)根据阳极大母线行程，需周期性地抬母线。

 102、为什么要采取交叉法更换阳极?

答，因为新换上的阳极使局部进行电解质温度降低，在一、二天内导电又比较少，为保证各阳极能够均匀地分担电流，所以要采用交叉法更换阳极。

基本原则是；(1)相邻的阳极要错开更换时间，并要把时间隔开得迟一些。

(2)要使两边阳极槽母线梁上的新旧炭块组均匀分布，基 本上是交替更换，使得两边母线电流分布接近相等，承重均衡。

 103、写出预焙阳极消耗速度公式，并标出各符号表示什么?

答：hc二8.054×d阳×η×Wc/dc×10-3厘米／日

 hc——阳极消耗速度(厘米／日)

d阳—阳极电流密度(A/cm2)

Wc——阳极净耗(公斤／吨一铝,可以按433公斤/TAl) 。

dc——阳极假比重(g／cm3)

104，什么叫假比重?它的单位是什么?如何测量?

答，假比重一是包括气孔度在内的单位体积的重量，单位是g/ cm3。

其测量方法是将试样磨成一定尺寸的立方体，计算其体积，并称取其重量，即可算出假比重，假比重的大小是表示材料的密实程度．

105、什么是阳极电流密度?它的单位是什么?我厂的阳极电流密度是多少?

答；阳极电流密度是单位截面积的阳极上，通过的电流强度，阳极电流密度以d阳表示，它的单位是A/cm2

d阳=通过阳极的电流强度/阳极截面积(A/cm2)

我厂200KA系列的阳极的长度为150cm，宽66cm，高54cm。

每组阳极的截面积为150×66=9900 cm2

每台电解槽上有阳极28组，截面积总计为：

9900×28=277200 cm2

通过电解槽的平均电流强度为202KA，

则阳极电流密度为：202000A/277200 cm2，

 =0.7287A/ cm2。



106、换阳极的前后过程应遵守哪些原则?

答：(1)要换的阳极爪头不能霹出炭块底掌。

(2)相邻两组不能连续换新阳极，如确实需要的话，必须

从其它槽上调换一组正常良好工作状态下的热阳极。

(3)换阳极必须找平阳极底掌，阳极换好后炭块底掌不得

倾斜。

(4)卡具必须打紧，卡具电压不得高于所要求的规定值。

(5)在一昼夜内电解槽更换新阳极不得超过二组，二组相隔要在8小时以上。

(6)新阳极安装前，阳极底掌下面的大块氧化铝结壳以及槽底过量沉淀都要扒到槽边部炉帮处帖好；

(7)新阳极安装好以后立即加盖保温料，吊出的残极要清净其上的热料。

(8)换完阳极后槽电压要比正常槽高出0．1伏，1小时后降到正常。

 107、异常换阳极包括哪些，怎样处理?

答：异常换阳极包括：阳极断层、掉块、裂纹、脱落、长包、涮化爪头等。

处理方法：

(1)对阳极断层、裂纹、脱落、涮化钢爪的阳极，根据使用天数，确定使用残极或新极。原则是已超过二分之一周期的可用残极换上，否则必须换上新极，以保证阳极更换顺序正常执行。

(2)长包的阳极，经吊出槽外检查，确认打掉包后能继续使用者，可以打包后继续使用，不能使用者，则根据上条原则换阳极．

(3)脱落阳极体积较大者，要用夹子或大钩大钯等铁工具取出脱落极，碎裂者，用漏铲捞净全部碎炭块。

(4)异常换极除上述原则和操作外，其它操作程序同正常换极相同。

 108、预焙阳极的质量要求是什么?

答；灰分不大于1％，电阻不大于60欧姆·毫米’／米，强度不低于29Pa，体积密度不小于1.5g／cm2，真比重2.08／cm2，表面无大裂纹，碳碗中磷生铁浇平，无铁屑，导杆无较大弯曲。

109、阳极工作质量对电解槽生产会有什么影响?

答：阳极是电解槽的心脏，因此阳极工作好坏直接影响到电流效率、电耗和原铝质量，如：边部阳极压槽，则电解槽发热变病槽，阳极坐的过深，则容易使电流短路，电压摆，造成效率 严重降低；阳极坐的过浅，则极距过高，槽电压升高，浪费电能；旧阳极未及时换掉而易化、涮、齐爪头则严重污染原铝质量。

110已知某预焙阳极的真比重为2.0克／厘米2，假比重是1.5克／厘米2，则它的气孔率是多少?

解:因为P=(d真－d假) / d真×100%

=(2.0－1.5)÷2.0×100%

 =25%

答：它的气孔率是25％。

 111、预焙阳极的电压降有哪几部分组成?

答：(1)铝导杆一钢爪电压降：

(2)钢爪压降：

(3)钢爪一炭块压降：

(4)炭块压降。，

112、预焙阳极电解槽有哪两种型式?

答，(1)不连续预焙阳极电解槽(分中间打壳下料和边部打壳下料)。(2)连续预焙阳极电解槽。

113、怎样抬阳极母线?

答，(1)抬母线前用风管吹净母线框架上的氧化铝粉尘，检查阳极升降控制系统。

(2)将卡具框架放在电解槽的支持架上，矫正与临时框架卡具不垂直的铝导杆，打开高压开关,检查确认各阳极导杆被卡紧，沿大母线下沿在导杆上画一水平直线,

(3)从阳极母线一端开始依次打开铝导杆卡具，此时槽电压不得比打开卡具前高出0．2伏特以上，否则要及时查找原因，处理个别临时卡具的松紧。

(4)开动电机使母线沿着铝导杆滑动上升，在整个母线上抬过程中，槽电压不得高于4.6伏，要始终观察并注意各接触点的阳极位置。

(5)母线提升完毕后，观察并注意各接触点的阳极位置，看是否有阳极下滑情况。然后依次上紧固定卡具，此时槽电压应和抬母线前一样。

 114、抬母线常有哪些问题发生?其原因如何?怎样排除?

答，(1)带阳极，原因：由于铝导杆弯曲或拉丝杠太紧，导杆对母线压紧力太大。所以，有时能将阳极或临时框架带起来，槽电压升高，临时框架逐渐离开支架。被带的阳极附近壳面下塌。

排除方法；停抬母线，把带阳极那一端的拉紧丝杠稍松一下，阳极和临时卡具就可自动落回到原来的位置。

(2)阳极下沉：

原因：临时卡具未上紧，当压在铝导杆上的固定卡具松开时，阳极因自重而脱落下沉，槽电压将随之下降。

排除方法：停抬母线，用天车将下沉的阳极提起恢复原位，继续抬母线抬完后再个别调整下沉的阳极。

(3)铝导杆与铝母线接点处打火花。

原因：铝导杆和母线之间间隙大造成的，母线与导杆相互滑动的电阻增大而产生电火花。

排除方法：只要稍紧一下拉紧丝杠便可消除。如果是几根铝导杆同时滑开母线，使电流集中于其它导杆上，也会发生电火花，这时应停抬母线，立即处理消除。

(4)避免效应：如果发生了效应，应立即停止抬母线，集中力量迅速打紧阳极卡具，快速熄灭阳极效应．待效应熄灭后，继续抬完母线．

115、预焙槽阳极脱落的原因是什么?如何处理?

答；因为阳极的厚薄不同，使得电流分布也不同，易发生

局部严重热槽阳极氧化过分时，每组阳极上的电流分布发生很大不均，在导电过多的阳极上，大量的焦耳热会使该组阳极炭碗中的磷生铁或钢爪很快熔化，铁水流入电解槽内不仅沾污了原铝质量，而且会使整个阳极块脱落坠入电解槽中，有时由于卡具未上紧，也可能发生阳极滑落到槽中的现象．发生这种情况会因为一个阳极脱落后，电流分布将更不均匀，电流又可能集中到另一个阳极上，如不及时处理又造成连锁反应，严 重影响电解槽生产。

处理方法：组织力量迅速捞出脱落的阳极，换上新阳极，

如果一个槽上连续脱落阳极达几组，则需更换的阳极不能全

部用新的，而要从其它生产正常的电解槽上取出工作状态良

好的热阳极换上，防止电流分布不均，如果阳极脱落属于卡具

未紧而铝导杆下滑，这可将阳极提起来至原来的高度后再卡

紧即可，同时，为了防止阳极底掌上粘上沉淀影响阳极工作，

要用大耙刮净阳极底掌。

115、目前碳阳极消耗过大的原因是什么?怎样减少?

答；(一)(1)机械损耗：阳极上的炭粒没有参与反应即脱

落进入电解质内成为电解质中的炭渣。

(2)在高温下直接与空气接触被氧化。

(3)预焙槽的掉块等。

(二)(1)提高电流效率。

(2)提高炭素材料机械强度，减少机械性脱落。

 (3)防止阳极过热，保护好电解质上面的阳极表面，防止

氧化。

(4)减少掉块等事故。

116、电解出一吨原铝，理论上应消耗预焙炭块多少公斤(经测定阳极气体中含CO：为70％，CO为30％)。

解(1)先假定生成的阳极气体均为CO则有；

Al2O3 + 3C → 2Al + 3CO

36 54

X1 1000

 X1：1000=36：54

 X1=1000*36/54=667公斤

(2)再假定生成的阳极气体均为CO2则有；

Al2O3 + 1.5C → 2Al +1.5 CO2

18  54

X1 1000

 X1：1000=18：54

 X1=1000*18/54=333公斤

(3)当阳极气体中组成为70％C02、30％CO时，则生产1吨原铝

消耗炭为：333×0.7+666×0.3=433公斤，即生成1吨原铝炭耗为433公斤。

3 大型预焙槽焙烧与启动

117、电解槽焙烧的方法有几种，各有什么优缺点？

答：焙烧方法有铝液焙烧，焦粒焙烧，燃料焙烧。

铝液焙烧的优点有：1）、升电流平稳，可以迅速升到全电流，各部分导电均匀；2）、焙烧阴极温度梯度小；减少阴极裂纹；3）、焙烧结束后不需要清炉可直接启动。4）、工人的劳动强度小。缺点有：1）、由于铝液的电阻较小，焙烧温度上升慢，焙烧时间长，浪费电能；2）炭素阴极表面在灌铝时受到高温冲击，在一定程度上影响炭糊烧结质量；3）、由于首先进入阴极炭块裂纹的是铝液，易引起槽体早期破损。

焦粒焙烧的优点：1）、焙烧是利用通电后两面极间的焦粒电阻发热来焙烧两极，温度上升快，焙烧时间短，节约电能；2）、因焙烧过程中首先进入阴极炭块缝的是电解质而不是铝液，可以减缓阴极破损的时间。3）、由于在焙烧中使用软连接和分流片，电流分布，升电流时间是可以控制的。4）、阴极可以从常温下逐渐升温预热，避免瞬间的高温对阴极强烈冲击。缺点有：1、预热期间不能一次升至全电流，需要制作数量很大的软连接和短路片；2、温度梯度大，分布不均，易发生偏流、过流，脱极，化阴极钢棒等事故。3、启动后捞炭渣的工作量大，工人劳动环境差。

燃料焙烧法的优点是温度易于控制，分布均匀，焙烧质量好，缺点是保温设备复杂。国内较少采用这种方法。

118、焙烧的目的都有哪些？

答：自焙槽的焙烧目的有：1、阳极铸型，将阳极焙烧成一个可供电解生产使用的导电阳极；2、焙烧阴极，交阴极炭缝、槽周人造伸腿烧结成一个整体。3、烘干炉底并将炉底温度提高到接近生产温度（900℃），为下一步的启动工作创造条件。

119、进行投产前应做哪些准备工作？

答：1、各种设备通过验收合格；2、技术准备，有一套完整的焙烧启动方案；3、人员准备，包括车间管理人员，工段长，班长，电解工，以及辅助班组人员等；4、物料准备，根据槽型大小，将各种物料运送到槽周。5、工器具准备，包括风镐、温度表、毫伏表、大耙、长钩、漏勺等。6、现场卫生，包括厂房内外，槽子上下的铁块，水泥块，砖头等杂物。7、各部分绝缘测试合格。8、槽上气动结构、下料系统、阳极升降系统、电气设备、微机自控系统等调试合格。

120、我厂的200KA系列预焙槽是怎样进行铺焦粒的？

答：A、装炉原料准备：1、阳极块选择：阳极组装块应选择底掌面积均匀平整的阳极块，碳块无裂纹掉角，阳极导杆与阳极底掌面必须垂直，用垂直尺检测，磷铁浇铸良好。2、冰晶石、纯碱等物料放在焙烧槽周围备用。3、氟化钙：1.2吨，放在槽旁备用。4、焦粒：焦粒粒度混合比例为： 1—2mm40%、2—4mm60%，配比后的焦粒用袋子装好、供通电焙烧装炉使用。

B、清扫槽内卫生：将槽膛表面、阳极底掌、槽上结构的脏物、粉尘、清扫干净（用压缩空气吹干净）。

C、调整阳极母线的位置： 将阳极大母线调整至高于最低限位50—100mm处。

D、铺设焦粒层：1、前期准备工作:铺焦粒前分别用1mm、5mm的筛网筛去1mm以下、5mm以上的焦粒；挑选合格的阳极并将导杆清理干净；将阳极大母线与导杆的接触处清理干净。2、焦粒铺设：在要安装的阳极投影正1cm区域摆放好栅栏，将焦粒倒入栅栏内，用直尺沿栅栏长度方向均匀刮平焦粒，确认焦粒刮平且无凹陷部位时，由两人抬住栅栏四角向上抬起移走，形成均匀的焦粒铺垫层。3、焦粒铺设的顺序：由A14、B14开始铺，至A1、B1结束。4、焦粒铺设厚度：1.6—2.0cm（要保证每台槽子所有阳极下的焦粒厚度一致）。5、焦粒铺好后要用水平仪验证焦粒层的水平度。

 D、安装阳极组装块：每铺好一个焦粒垫层，就要安装一组阳极。将阳极吊到槽上，阳极炭块靠自重落在焦粒层上，要保证阳极一次下降到位。落于焦粒上后阳极不得乱动。由铺粒人目测阳极底掌与焦粒的接触情况（可借助手电筒的光亮或用板尺检查）。若接触不充分，可指挥天车工吊起重新调整位置（或阳极换向），如属阳极质量问题需更换阳极。阳极大母线与导杆要用绝缘纸隔开。（如采取“模糊连接”时导杆与阳极大母线必须接触良好，如采用软连接，则阳极导杆与阳极大母线间可用绝缘纸隔开）

E、安装软连接器：准备好合格的数量编号与导杆相对应的软连接器。将阳极导杆、软连接器、阳极母线相接触的地方处理干净，将软连接器与导杆间用螺栓拧紧，与阳极横母线则用弓型卡具夹牢。

121、我厂的200KA系列预焙槽装炉作业及分流片是如何进行的？

答：装炉，用纸将阳极炭块立缝堵严。将1.2吨氟化钙均匀地撒在人造伸腿上，在A1B1、A14B14、A4A5、A10A11、B4B5、B10B11阳极缝间放上热电偶套管。用电解质块（要求分子比较高）在阳极四周堆砌高300mm、宽200mm的隔墙。隔墙与阳极炭块之间预留20mm的间隙。用冰晶石与纯碱的混合料填充隔墙与侧部炭块之间隙（如不用混合料，则先铺5—10cm厚的冰晶石，再均匀地铺1吨纯碱，尔后用冰晶石填至满槽）。

接分流片：电解槽分流方式有两种。(首批通电槽不用分流片)1、 用钢带将导杆钢爪与阴极钢棒头连接起来。分流钢带的截面积为5×65mm2，每组阳极2片，长度分别为2700、

2850mm，共计56根钢带按层次顺序均匀地焊接在钢爪横梁与阴极钢棒过渡板上，焊点接触面积要满足要求。分流片与槽壳要绝缘。

2、用钢带将槽B面的阳极大母线与下一台槽的A面阳极大母线连接起来。分流器共四组，每组分流器由10片（130×2mm）钢带组成，通过弓形夹具安装在相邻槽的阳极大母线上。

122、我厂200KA系列电解槽是如何进行通电焙烧的？

答：A、系列送电前准备：1、短路口操作人员到齐。2、通电焙烧槽短路口所需绝缘板、绝缘套管、工器具备齐。3、提前与整流所联系，做好停、送电准备。4、测试电压降、电流分布等工具、仪表齐全，测量人员到位。

B、系列停电：由总指挥下达停电命令，侍停电后要在20分钟内完成短路口绝缘板的安装工作。（首批通电槽要事先装好绝缘板）

C、系列通电： 通电总指挥下达送电指令后，起步电流80KA，检查有无异常，如无异常情况，按80KA—110KA—140KA—170KA—200KA四级送电，提升每级电流后保持5分钟，观察无异常后，继续调级，要求20分钟内升全电流（首批电解槽无分流片，升流速度可要据实际情况放慢）。测量人员要测量记录好每级电流对应的槽电压、分流片温度及导杆等距离压降等项目，技术人员估算好电流分流量。各部分压降及温度要求：L型压接面两侧各距50mm点电压降应小于12mv；短路母线压接面两侧各50mm点电压降应小于20mv；母线焊接面两侧各50mm点跨焊缝的电压降应小于1.5mv；母线温度不超过60℃。

D、拆卸分流片：1、电解槽通电焙烧后,要求每小时测量1次导杆等距离压降、导杆温度、分流片温度、阴极棒温度。2、在通电焙烧后12小时、导杆电流分布基本均匀、槽电压降到3.5V以下之后，可以开始分批拆卸分流片，分流器拆卸位置及时间主要考虑分流量、焙烧温度及阳极电流分布等因素。3、如采用第一种分流方法，则分流片需一根一根的拆,不准同时拆两根或两根以上,要尽先拆温度低的分流片，原则上是交叉对应拆除。每拆一根分流片，槽电压一般上升0.01—0.03V，待电压降下0.01—0.03V，且稳定后方可拆下一片分流片，尽量不要拆相邻的分流片。（拆分流片必须保证电压上升不超0.03V）。每台槽的分流片分两批拆完，后一次拆减间隔为12小时。如分流量明显减少，焙烧温度及阳极电流分布较均匀，可以较快拆卸分流片，但拆卸时间不应少于4不时。焙烧温度偏低、阳极电流分布偏少处的分流片可以先拆卸。从通电到全部拆除分流片需24小时，一般情况下每拆降一组分流片（28根）需10—15分钟。4、 如采用第二种分流方法，于通电12小时后拆除，槽电压升高不超0.8V。

E、全电流焙烧过程：1、当分流器拆除完毕，电解槽即进入全电流焙烧过程。2、在局部温度过高，冰晶石混合料熔化处，要及时添加冰晶石补充，加强保温。3、确认具备抬阳极条件后去掉导杆与阳极大母线间的绝缘纸，锁紧小盒夹具, 拆除软连接,用粉笔在导杆与阳极大母线下沿相交处划线标识。（抬阳极应具备如下条件：中缝冰晶石大部分熔化；中缝电解质高度达20cm；阳极导电均匀。）当全电流焙烧时间达到72小时，阳极中缝冰晶石大部分熔化，中缝电解质水平高达22cm、温度达到950℃以上，阳极电流分布均匀，槽内其它测温点温度达900℃以上后，说明电解槽已具备启动条件，可以启动。（此时槽电压约在2V左右）

F、焙烧过程的测试及记录：1、炉膛温度：在通电焙烧后每隔2小时测量1次，全电流焙烧后每隔4小时测量一次。2、 槽壳温度每8小时测量1次。

3、电解槽通电焙烧后,要求每小时测量1次导杆等距离压降、导杆温度、分流片温度、阴极棒温度。全电流后每隔2小时测量一次阳极电流分布和阴极电流分布。4、焙烧电压每隔1小时记录一次。

122、我厂200KA系列电解槽是如何进行启动的？

答：采用干法无效应启动：1、抬阳极 当确认具备抬阳极条件时，全测一次阳极电流分布，确认已将阳极大母线和导杆间的绝缘纸全部除掉，阳极卡具已全部锁紧。抬阳极的速度：每

小时上抬1mm，在24小时内上抬阳极24mm，每抬一次阳极，记录电压、电流、（回转计读数）。抬阳极时若电压升高过多应停止，待平稳后再按规定抬阳极。（电压抬至7—8V） 2、正式启动： 抬阳极结束后，检查供料装置、槽控机是否良好，参加启动人员到位，工具物料备齐即可启动，具体步骤如下： 电压逐步抬到8-10V左右，阳极抬起后，不准再下降； 抬极后必须将阳极上的物料全部投入中缝，一旦出现火眼，要及时用物料堵住，要不断地将冰晶石加入熔化区域熔化。保证分子比在2.85以上，同时严格控制电解温度，防止电解质过热和碳渣分离不清； 电解质高度达到30-35cm后，加入2吨纯碱，待熔化后，电压保持7-8V，整个启动过程完毕，应及时组织人员清理阳极底掌和捞碳渣。在启动过程中，注意阳极工作情况，检查铝—钢复合处和阳极卡具及阴极部分的情况。出现意外情况及时处理。

3、灌铝:电解槽启动完8小时后向槽内灌铝液10—13T，使槽内铝水平达到14—16Cm，灌铝液后电压保持5.5—6.5V，灌铝液后，有计划的安排人工用大钩清理阳极表面粘结的炭渣，并将其捞出。

4、加保温料:灌铝3小时后加极上及边部保温料，逐渐形成表面结壳，电解槽启动结束。

123、在焙烧启动过程中都有可能出现哪些异常情况，应如何处理？

 1、阳极电流分布偏流而引起钢爪发红：向左右邻极导流，扒开保温料散热，严重时用风管吹风或放松卡具，但必须作好记录。

2、出现阳极氧化：要勤检查，及时用冰晶石封好。

3、焙烧温度不正常 ，A、温度上升慢：检查电流分布，加强保温。B、温度上升快：扒开保温料，抬极适当推迟。

4、抬极出现电压摆：检查阳极是否松动下滑，抬极至30mm时出现电压摆，应下降阳极至不摆为止，稳定后再抬阳极。

5、焙烧期间阳极脱落：如果只有一至两块，可不做处理，启动后从别的槽上换上热极。数量多时则只能单槽停电处理。用焦粒焙工艺的电解槽，在启动过程中，槽电压处于3.3---4.5V时为事多发地段，此时极易发生电流偏流，钢爪或爆炸焊片熔化以至阳极脱落。更严重的可导致整个启动工作的失败。为平安度过这个阶段，有两种方法可供选择：一是缓慢抬电压的办法，一是如果液体电解质较多，可采取猛抬电压的办法。当电压达到5V时，情况就稳定下来了，达到7V后一般不会再出现偏流、脱极的现象了。

6、焙烧期间若出现阴极钢棒发红，应迅速用风管吹风降温，必要时降电流停电，并及时汇报。

124、电解槽启动的方法有哪几种？我厂在200KA系列采用何种方法进行启动的？

答：基本上分为两种：干法启动和湿法启动，干法启动适用于新建铝厂的第一台槽子，干法启动的方法就是采用逐步提升阳极使之部分脱离阴极铝液镜面而产生电弧放电，产生高温来熔化水晶石，获取足够的电解质，干法启动根据所抬电压的高低又分为干法无效应启动（电压在10V以下）和干法效应启动（10----35V），湿法启动就是向准备启动的电解槽内灌入一定数量的液体电解质，然后抬阳极进行启动，湿法启动又可分为效应启动和无效应启动，主要是依据启动电压高低来区分。我厂在200KA系列电解槽采用干法无效应启动进行启动的？

125、电解槽启动后期为什么采用高分子比电解质？

答：启动后期是建立规整炉膛的重要阶段，采用高分子比电解质有它的优点，1、高分子建成的炉膛初晶温度高，坚固、稳定，2、初期炭素内衬对钠离子选择性的吸收会降低电解质的分子比 ，3、高分子比电解质的氧化铝溶解度大，不易在炉底形成沉淀，这对形成规整的炉膛是有帮助的。

128、启动后期有什么特征？

答：铝电解槽启动结束到正常生产之间有个过渡时期叫启动后期，该期处于建立热平衡物料平衡过程中，其特征主要表现在：1、槽电压逐步由9----10V在数天或数十天内降到正常生

产所允许的电压。2、随着电压下降电解质温度也相应下降，由1000℃降低到950℃左右。3、随着温度下降电解质向炉膛四周散热较多处析出形成坚固的炉帮结壳，以及炭素材料吸收氟化钠等，电解质量减少，水平下降，而且变酸，需要及时调整分子比。4、随着电解的进行，金属铝不断析出，铝水平和铝品位不断上升。5、效应系数不断减少。

127、电解槽启动后期管理中的技术参数是如何保持的？

1、启动后加料控制：

0—12小时 正常加料量的40%

12小时—第3天正常加料量的70%

第4天—第7天 正常加料量的80%

7天后正常加料量100%

 2、启动初期工艺条件管理：

启动后第二天换阳极，第三天出铝，调整好槽电压、电解温度、分子比、氧化铝浓度、AE系数及两水平。

3、电流强度：200±2KA

4、电压管理：

时间 一天 二天 三天 四天 五天 六天 七天 二周

电压V 6 5.0 4.8 4.5 4.5 4.5 4.4 4.3

第三周 第四周

4.2 目标值

5、铝液高度管理

 5. 1启动初期：15—17cm

 5. 2第一个月：17—19cm

 5. 3第二个月转入正常：18—20cm

6、电解质高度管理

6．1灌铝时：30—35Cm

6．2两周内：25—30Cm

 6．3两周后：24——26Cm

 6.4第二个月：22—24Cm

 5.4.5第三个月：20—22Cm

 7、电解质温度管理

7．1两周内：980℃

7．2两周后：970—980℃

7．3第二个月：960—970℃

7．4第三个月：935—955℃

8、分子比

8．1启动后：2.85—2.95

8．2两周后：2.7—2.85

8．3第二个月：2.6—2.7

8.4第三个月：2.5—2.7

5第四个月：2.2—2.5

9、 效应间隔

 9.1二天内：12小时

9.2两周内：18小时

9.3两周后：24小时

9.4第二个月：48小时

9.5第三个月：72小时

10、启动后的电流效率：

10．1启动当月80%

 10．2第二月88%

10．3第三月93%

129、铝电解槽启动后期如何管理？

答：(1)注意不要使启动初期的电解温度下降过快。因为

此时电解槽内四周无结壳、上面无面壳散热较大，因此一般开

始几天电压可降快些，以后根据温度情况稳步下降，防止过

冷。

-(2)分子比在启动后期要保持高一些(2，7～2．9)这有利

于析出的电解质结壳比较坚硬。但为了防止钠的大量析出，破

坏炭素内衬，也不宜过高。

(3)电解质水平在启动初期要适当保持高些，一般在20

～25厘米，这有利于电解温度的保持和氧化铝的溶解，减少

沉淀。以后随着铝液上升，电解质水平逐步降至正常。

(4)效应系数。启动后期为了补充散失的热量，适当多来

几次效应，对清洁电解质均有好处。半个月后即可转入正常，

保持生产时规定的效应系数。

(5)启动初期要严格控制下料量，确立一个正规的加料制

度，不断地有规则地向槽内添加氧化铝，采取边部加工，以及

定时适量地出铝和进行阳极操作，建立一个均匀完整的四周

有炉帮结壳的炉膛，保持好生产的热平衡，为正常生产打好基

础。

(6)调整好铝液水平，要求开动3天提到25厘米，以后逐

渐提高到正常生产所规定的铝液水平。

(7)控制好电压、电解质水平、铝液水平和电解质分子比，

使温度较顺利地转入正常生产要求。

130、什么叫二次启动?计划进行二次启动槽如何做停产前

的准备?

答：凡是已生产的电解槽因故停槽后未经大修又重新启

动投产，均称二次启动，停产前准备工作如下；

(1)处理好炉底，尽量使炉底干净，减少沉淀，但不采用扒

沉淀而用加工调整，为将来二次启动时通电均匀创造条件。

(2)停电前要尽量保持面壳完整，出铝降阳极时避免塌

壳。这在一定程度上能保护边部不受风化。

(3)停电前如槽内电解质太多可取一些，一般不必取出，

任其停电后凝固在铝液表面上，使之能起到保护铝液镜面不

氧化的作用。

(4)停电后可以把铝液抽尽，也可留一些在槽内成镜面

状，在二次启动时便于均匀通电。

4 铝电解生产安全技术

一、安全法规、安全教育、安全制度

131、什么是安全生产?

答；安全生产广义的讲是指在整个生产作业过程中，不发

生任何人身、设备及产品质量事故。

人身安全：在生产作业的过程中，消除危害人身安全的一

切因素，保障人的安全，舒适的工作，称之。

设备安全，消除损坏设备产品或原材料的一切危害因素，

保证生产正常进行，称之。

质量安全；消除一切不合格产品的产生，称之。

三级安全教育；新工人参加实习和代培人员入厂进行的

厂级、车间级和班组(岗位)的安全教育，称之。

132、安全生产的方针是什么?

答；安全生产的方针是；“安全第一，预防为主”。

133、什么是“三同时”？

答；新建、改建、扩建、技术改造和引进的工程项目，其劳

动安全卫生设施必须与主体工程，同时设计，同时施工，同时

投产使用。

编制或审定工程项目设计任务书时，必须编制或审定劳

动安全卫生工程技术要求和采取相应措施方案，竣工验收时

必须有劳动安全卫生设施完成情况及其质量评价报告，并经

劳动，卫生部门和工会组织参加验收签字后方准投产使用。

134、什么是“五同时”?

答：生产部对安全生产要坚持“五同时”即在计划、布置

检查、总结、评比生产的时候，同时计划、布置、检查、总结、评

比安全工作。

135、“五同时”的意义是什么?

答：“五同时”它体现了安全与生产的统一，管生产必须管

安全的原则。

136、什么是三级安全教育?

答：企业必须对新工人、代培参观实习人员，及长期脱岗

返厂人员进行劳动保护的入厂教育，车间教育、班组教育。

137、三级安全教育的内容和要求有那些？

 答：厂级教育时间不少于一天，经闭卷考试合格后，填写

三级教育卡，受教育者持卡转入车间。安全教育内容包括：

(1)党和国家安全生产方针、政策，以及本单位的主要安

全生产规章制度。

(2)本单位安全生产的性质、特点、安全生产情况。

(3)本单位危险作业区域，要害岗、部位的安全防护知识。

(4)典型事故案例。

车间的安全教育必须由车间主任或副主任负责，车间安

全员协助，对新到车间人员进行安全教育，时间不少于二天，

闭卷考试合格，方可填卡，转入班组。

教育内容有；(1)车间生产特点，安全注意事项。

(2)安全生产规章制度和安全操作规程。

(3)遵章守纪教育。

(4)车间历年发生事故的教训。

班组级安全教育由班长负责，教育时间不少于三天，闭卷

考试合格，方可填卡上岗。教育内容有：

(1)将要从事的生产工作性质、生产责任。

(2)岗位操作规程及安全责任。

(3)岗位事故案例及预防事故的措施。

(4)安全装置及工器具、个人防护用品的使用及注意事项

等。

(5)遵章守纪。

138、预防事故的基本原则是什么?

答：其基本原则：(1)事故可以预防。(2)防患于未然。

(3)根除可能的事故原因。全面治理。即对事故的主要三

方面原因：技术、教育、管理原因必须全面考虑。

139、预防事故的措施包括哪些方面内容7．

答，总的可分为工程技术措施，教育措施，以及管理措施

三种。

140、事故处理的三不放过原则是什么?

答：事故原因分析不清不放过；事故责任者和群众受不到

教育不放过；没有防范措施不放过。

 141、安全生产教育形式和方法有哪些?

答：三级安全教育，特殊工种专门教育，经常生产安全教

育。

二、电解工安全知识

142、电解厂房安全技术特点有哪些?

答：(1)铝电解系列必不可少的强大电流使得必须时刻警

惕，断路、短路及触电事故的发生。

(2)铝电解是一种高温下的熔盐电解，因此必须严防烫伤

事故的发生。

(3)铝电解厂房，地面有下料车、拖铝车、叉车各种行驶车

辆，上面有天车、机组各种机械设备，因此要非常注意周围环

境，听从指挥，注意各种信号，以免事故的发生。

(4)铝电解车间是一个高温作业的车间，要防止爆炸事故

就要防止水分和其它易挥发物进入电解槽。

143、生产工作人员入车间必须穿戴的劳保品有哪些?

答：必须穿戴好工作服，安全帽，防尘口罩，劳保鞋，手套，

防护眼镜，应注意不准穿有钉子的工作鞋(靴)，鞋(靴)必须保

持干燥。

144、对可导电工具(铁)的放置与传递应注意哪些问题?

答：两排槽间和两相邻槽间不允许传递能够导电的工具，

严格避免导体将两排或两相邻槽以及槽与墙壁短路，以防触

电。

145、铝电解车间的一般安全规程包含哪些内容?

答：凡进入铝电解厂房的一切人员必须执行的安全规程

有以下几项：

(1)生产操作人员必须穿戴齐全防护用品。

(2)不要赤手触摸电解槽各部位，车间(厂房)内的金属管

导体线和电气设备(按钮和电气开关除外)。天车钩滑轮以上

的部位，也不要把金属工具靠在厂房内金属管柱和母线上。

(3)电解槽的加工，阳极操作，出铝，倒包，处理阳极效应

时，非直接操作人员禁止在附近逗留。

(4)听到天车或机组，以及其它车辆发出信号时，要立即

躲开不准站在重物的下面。

(5)不许向槽内添加湿冷原料和湿冷工具以免爆炸。

(6)不许在两槽间传递可导电的工具。

(7)不许从槽上爬登金属属架或管柱。

(8)不许操作不熟悉的设备、机械工具，更不许开动非本

职岗位的设备和机械工具。

(9)使用天车吊运物体时不许钢丝绳碰接电解槽。

(10)一旦发生事故时要服从指挥，积极参加抢救，并立即

报告有关领导。

(11)入厂房人员，不得携带小孩进厂房。

(12)进厂房前，及在厂房不得喝酒。

146、电解工加工时应注意哪些安全事项?

答；(1)必须穿戴齐全劳保用品。

(2)潮湿的劳动工具如铁锹、钎子、大耙等必须预热，以免

引起爆炸，在阴雨天尤其要注意．

(3)工作时要站在母线沟盖板上，不许踏在槽台或氧化铝

面壳上操作。

(4)加工时发生效应时应先熄效应再加工。

147、打火眼时应注意哪些安全事项?

答；(1)所用钎子不可太短，需预热以免引起爆炸．

(2)身体不可正对火眼。

(3)必须戴好防护口罩，眼镜。

148、小型预焙电解槽一般要求几个火眼?

答：一般要求电解槽前后大面各至少一个火眼．’

149、处理跑电解质过程中应注意哪些?

答；(1)不准用湿冷的物料、工具去堵，以免爆炸引起烫伤

事故。

(2)一般情况下可稍抬阳极，绝不可使阳极底掌脱离电解

质易发生断路事故，大跑电解质时，阳极的升降须由专人看

管。

(3)电解质若溢出槽栏板时，应用干燥料尽可能堵挡，以

免损坏母线，各种电讯线路，以及避免烧地坪。

150、发生阳极效应处理时应注意哪些事项?

答：(1)电解槽来效应时，应立即停止出铝，换阳极，抬母

线框架以及其它一切操作，集中力量迅速处理效应。

(2)因为槽温低，便于打开壳面而抬阳极时不可抬地过高

以免打火花，溅出电解质引起烫伤。

(3)打壳面时要注意电解质的喷溅，向槽内加适量氧化铝

应使其与电解质混合均匀。

(4)所用大耙必须干燥，提动铝液时，防止提起沉淀，效应

熄灭后，立即提出。

(5)不许把大耙推入槽后再降阳极，以免把大耙头由于短

路而打断，掉入槽中。

151、舀取电解质要注意哪些?

答：(1)所用工具，电解质箱必须经过预热干燥。

(2)取出的电解质须完全冷凝后方可倒出，倒时必须戴好

手扪子。

(3)从槽中取出的沉淀或面壳要冷凝后再打碎。

152、调用天车时应注意哪些问题?

答；当需提阳极时，要有专人指挥天车，钩挂稳后，才能打

开阳极夹具，提好后，应在夹紧阳极后，方可松开挂钩。

当需调电解质时：除工具需预热外，还应注意，要有专人

指挥天车，把包放稳后再舀，天车起吊后，下面严禁有人，倒电

解质时可先把包上面一层冷壳打开再倒，以免发生事故．

153、出铝前后电解工应注意哪些?

答：(1)出铝前要检查阳极升降开关是否好用，出铝前应

在指定位置打出铝口并清理槽底沉淀。

(2)出铝时要有专人负责降阳极，并与出铝工配合好，出

铝速度防止断路。

(3)出铝时若发现有电压或效应摆、滚铝，应立即停出铝

并及时报告组长、值班长进行处理．出铝后，槽电压高于正常100毫伏，一小时后恢复正常。

(4)在抬阳极时发生如按钮失灵，应立即拉下铁壳开关。

154、发生漏炉时除集中力量抢修外，还应注意什么?

答：必须有专人看管电压，决不许发生阳极底掌脱离电解

质的断路事故。

155、操作中发现身劳保品意外着火该怎么办?

答；要立即扑灭，不要乱跑，特别注意不许用水浇身。

156、操作间隙应注意哪些问题?

答：(1)不要站在运行的汽车、叉式车、打壳机和电瓶车前面。

(2)听到天车打铃时要及时躲开，不能从吊运的重物下通

过。

(3)工具要堆放在指定地点，堆放整齐。

(4)意外发现接触某处漏电，应立即告诉值班长，采取消

除措施。

157、换阳极时应注意哪些?

答：(1)一定要穿好鞋子，戴好口罩、眼镜。

(2)起吊残极时，人要闪开，以免脱钩而发生危险。吊装新

极，在未夹稳之前，非操作人员亦不要近前，以免因脱钩易发

生危险。

(3}使用的大钯必须干燥．动做要稳，以免溅起电解质发

生烫伤．

三、压壳机和地爬式打壳机安全知识

158、哪些人才允许操作机组?

答：只有经过训练的操作人员才能操作机组打壳机，禁止

非操作人员上机操作。

159、交接班时哪些方面需要双方共同检查？

答，(1)设备是否吹干净。

(2)车顶控制箱，大小车卷扬动力电源开关是否处于合闸

状态。

(3)电机控制开关(包括转换开关熔断器)是否正常。

(4)操作室内大、小车行走控制箱电源开关是否处于闭合

状态。

(5)开车预报电铃及照明系统是否正常。

(6)所有操作开关是否处于零位。

(7)所有电机抱闸及转动部件是否灵活，各部件紧固螺丝

有无松动。

(8)油箱、减速箱之油位是否合乎要求，必要时应加油。

 160、交接班须进行哪些空载试验?

答：(1)大、小车及副小车行走是否正常．

(2)回转机构、油泵、卷扬机、电磁抱闸是否正常．

(3)油缸韵伸缩是否灵活。

(4)各限位开关是否灵活。

161、机组的各道绝缘不完好时应如何处理?

答：这时不得使用，必须检修使绝缘可靠后方可使用。

162、操作机组时应注意哪些方面?。

答；(1)行车中要不时发生信号，并注意周围是否有障碍

物。

(2)不许有任何导体使机车体与电解槽，机车体与墙壁连

接以防短路触电。

(3)打回车必须待车停稳后方允许反向运行。

(4)操作室回转时不允许超越“死点”。

(5)操作时要注意周围人与车身的距离，一般配合人员应

距车半米以外，非配合操作人员2米以外，否则要停止操作以

免发生事故。．

(6)操作时应精神集中，动作稳而准，以防操作失误打伤

他人，碰坏设备。

(7)压壳时只准用慢速，遇硬壳只准点压，不得快速冲压．

(8)压壳时不要用力大，以防损坏机械零件。

(9)操作中如发生阳极效应时，应立即停止操作，待效应

熄灭后再继续操作。

(10)操作中如发生跑电解质时，要迅速将车开离，以免妨

碍电解工处理。

163、操作完后还应注意哪些?

答：(1)要将机组停放在安全可靠的指定地点。并有权制

止非机手动用机组。

(2)将机组吹干净(亦可依规定吹车)。

164、地爬式打壳机在开车前应作哪些必要的检查维护?

答：(1)检查方向盘，调速，换向软管，伸缩、行程等部位的

振动、传动磨损情况。

(2)检查紧固件是否有松动的，应及时紧固。

(3)开车前必须向各润滑部位加油。

165、地爬式打壳机在开车时应注意事项有哪些?

答：(1)行车时必须注意周围是否有障碍物，遇到障碍物

应排除后才能开车。开车速度由慢逐渐加快。

(2)打壳机需反向开车时必须等车停稳后才能反向开车。

不准在高速运行中打倒车，防止损坏零件。

(3)开车时要先把锤抬起，防止弄弯锤杆和损坏其它零

件．

(4)发现有故障时应立即停车，自行检修，或找钳工共同

处理。

(5)风带脱节跑风时，应先停风后处理。

166、停车后还有哪些工作需要做?

答：(1)停车后要进行检查、清扫、加油、保持设备清洁、螺

丝紧固。

(2)发动机起落，伸缩，换相，丝杆等处每班注油不少于三

次。

(3)机仓污泥，每月清理一次，注意检查盘管发现破损及

时更换。

(4)打壳机每三个月自行小修一次，半年大修一次。

四、地平人员安全知识

 167、清理母线沟时应注意哪些?

答：(1)清理母线沟前先检查母线沟是否有钢筋外露，如

有应先切除后再清理防止人身接地。

(2)清理母线沟时应注意不要把电压表等线路碰断，以免

触电，影响仪表正常测试。

(3)在加工出铝或有跑电解质时及其它意外时，应及时把

在清理母线沟的人员叫上来，以免危险。

168、电解槽短路操作工具有哪些?平时如何存放?

答；应把短路片、夹具、螺丝、搬子、撬杠等按指定地点堆

放好、保管好，并准备好一台槽短路所用的全部短路片、夹具、

螺丝和工具，以应付临时紧急短路使用。

169、对小型预焙电解槽所用短路片有什么要求?

答：所用短路片表面光洁、无锈蚀、污物，数量不少于12

片即每一面至少6片。

170、插短路片时应注意哪些?

答；(1)插短路片之前要检查前后两母线束是否对正，不正要进行调正。

(2)电解槽插短路片时槽电压不高于2伏，否则可找电解班长临时降部分电流。

(3)要求操作人员必须穿戴好劳保用品，特别是鞋、手套、眼镜。

(4)短路口短路片必须夹紧(夹具两头禁止垫红砖或木块)短路口电压降不大于0．25伏。

(5)工作完后盖好盖板，及时把短路片、夹具、螺丝、工具

等运走。

171、拆卸短路片时应注意哪些？

答：（1）要使大部分阳极炭块与阴极铝液接触后再卸短路片。

（2）前后要同时拆卸短路片，特别是拆最后两片，两面一定要同时卸。

5 其他问题

铝电解问答题

5.1 阳极效应

英文：anode effect

5.1.1 定义

熔盐电解时发生在碳质阳极上的特征现象。经常出现于冰晶石(NaAlF)-氧化铝电解中，也发生于氯化物电解中。电解质成分不合理或阳极电流密度过高都能导致阳极效应。

机理 产生阳极效应的机理尚未探明，但此现象早已熟知。铝电解时发生阳极效应，显然同阳极表面生成某些化合物和积聚气体有关。

工业铝电解槽里氧化铝含量低于1％时,氟离子和氧离子共同在碳阳极上放电，形成氧氟化合物(COF)，随后和其他吸附化合物一起积聚在阳极表面上。此时，电解质对碳阳极的湿润性变坏，电解质会在更大程度上为阳极所排斥，于是阳极的有效电流密度逐渐增加，达到临界电流密度时，便发生阳极效应。其外观特征是：在阳极周围产生明亮的小火花,气泡停止在阳极析出,电解质也停止沸腾。熔盐和阳极间的电子传递受到阻碍，导致槽电压增高（30～50伏）和电流下降。

5.1.2 用途

在工业铝电解槽上，消除阳极效应的方法通常是将铝液溅泼到阳极上，使阳极和阴极短路；或上下移动阳极，使之与铝液接触。

就铝电解来说，每槽每天平均发生0.5～1次阳极效应被认为是正常的，如果频繁发生将导致过多消耗能量和原材料，并会引起电解槽过热。

5.1.3 氮气熄灭阳极效应新方法

氮气熄效应是电解铝生产中熄灭阳极效应的一种新方法，此方法充分利用了氮气的性质比较稳定、在铝电解条件下不与铝及电解质反应，同时在工业生产中也常用氮气净化铝液等特点，将氮气通过预热好的钢管从中缝通入阳极底掌，通过气流搅动铝水与电解质，破坏在阳极表面形成一层无隙的气体薄膜，帮助气体逸出，达到熄回效应的目的。此方法具有经济、环保、安全等优点，对于200KA的电解槽来说，经测算熄灭一个效应可直接节约生产成本50元左右，对于一个产能12万吨200KA槽型的电解系列来说每年可节约生产成本100余万元。此方法完全可以取代传统的用木材熄效应方法，适合在所有预焙阳极电解铝厂推广使用，使电解铝厂彻底告别效应棒时代。

氮气熄灭阳极效应新方法，其特征是：将由氮气瓶(10)、压力表(1)、减压阀(2)、氧气带(3)、控制阀(4)、熄效应钢管(5)组成的熄效应装置移至需要作业的电解槽(9)上，预热熄效应钢管(5)；打开电解槽(9)端头罩板，手动打壳下料；在熄灭效应条件成熟后，缓慢打开控制阀门(4)，使熄效应钢管(5)头部的开孔有少量气体排出，将预热好的钢管从中缝伸进阳极底掌，调整气流速度，以使铝液搅动到与阳极底掌接触而又不产生剧烈波动为佳；熄灭效应的过程中可以来回移动钢管。

5.1.4 生产铝时终止阳极效应的方法

电解熔融盐制铝时消除或终止阳极效应的方法。该电解池中包括含氧化铝的电解质和多个浸于电解质中的含碳阳极。按本发明方法将至少２５％阳极分成相邻组别，排布于电解池纵向不同部位，将至少一组阳极提升而其余各组降落以搅动电解池，在纵向上提升和降落的阳极组运动交替进行，并加入氧化铝。各阳极退回至其原操作位置。若阳极效应未能消除，各组阳极再次按相同或相反模式运动。借此可达到很高的消除效率，而熔融电解质表面变化极小。

在电解池中生产铝时终止阳极效应的方法，该电解池中包括含氧化铝的熔融电解质，以及多个含碳阳极，所述阳极至少排列成二纵排和至少三横排而组成阳极板区，将氧化铝加至电解质中，并将所述不同组别阳极提升或降落，使所加入的氧化铝分散于所述电解质中，所述方法特征在于，至少占阳极总数２５％的阳极分成相邻组别，并位于是电解池纵向上的不同位置，每个组包括至少二个阳极，但不能多于阳极总数的三分之一；所述组别的至少一个组，首先从原操作位置在第一垂直方向运动；

其余组别阳极从原操作位置以相反垂直方向运动；其中所述一个或多个组别阳极在所述第一垂直方向运动，所述一个或多个组别阳极在所述相反垂直方向运动，且按电解池纵向相互交替运动；所述阳极回到其原操作位置上，并且所述运动重复进行或以反向进行直至所述阳极效应消除。

5.1.5 难灭效应

是由于槽内某些原因或处理方法不当，效应延续数十分钟甚至数小时熄不回去，称为难灭效应。

难灭效应产生的主要原因有两种：

（1）电解质含炭；

（2）电解中含有悬浮的氧化铝。无论哪种原因，实质是电解质不清洁，温度高，使电解质性质发生变化。生产实践表明，电解质含炭所引起的难灭效应多在电解槽启动初期发生；而在正常生产情况下发生难灭效应绝大部分是因电解质中氧化铝过饱和从而含有悬浮的氧化铝所造成。

电解质中含有悬浮氧化铝的原因有：

a、出铝过多，使槽内结壳沉淀露出铝面，或铝液覆盖沉淀和结壳上面较少，由于铝液的波动而使沉淀涌进电解质中造成氧化铝过饱和。

b、由于压槽引起电流分布不均匀而滚铝时，将槽内沉淀被铝液带入电解质中形成氧化铝过饱和。

c、由于炉膛不规整，当发生阳极效应引起磁场变化，使铝液滚动将沉淀卷起而带入电解质中形成氧化铝过饱和而呈悬浮状态。

d、在电解发生效应时，由于电解温度低，熄灭方法不当而频繁人为造成下冷料过多，使其中一部分氧化铝悬浮在电解质中。

难灭效应处理方法：

（1）因电解质含炭而发生难灭效应时，要向槽内添加大量铝液（或铝锭）和冰晶石来冷却电解质，当炭渣分离出来后，立即熄灭效应。

（2）出铝后发生难灭效应，必须抬阳极，向槽内灌入液体铝，将炉底沉淀和结壳盖住。然后加入电解质或冰晶石，以便溶解电解质中过饱和氧化铝和降低温度。待电压稳定，温度适当即可熄灭。

（3）因压槽滚铝而发生难灭效应，必须将阳极抬高离开沉淀为止。在滚铝时不要向槽内添加冰晶石，当电压稳后，可熔化一些冰晶石降低电解质温度和提高电解质水平。使电解质中悬浮氧化铝被溶解，待温度上来后再熄灭。注意不要使电解质过热，使滚铝时已经含炭的电解质进一步加重。

（4）因炉膛不规整而滚铝引起的难灭效应，首先要抬起阳极，然后调整好炉膛，当电压稳定后再熄灭效应。

（5）槽内沉淀多电解质水平低，人为造成的难灭效应则必须提高电解质水平，多加热一会，然后再熄。

（6）以上方法均不见效时，可利用降电流和停电方法迫使效应回去。

（7）处理延续时间长的难灭效应，应注意跑电解质和侧部漏炉现象。效应熄灭后应加强保温措施，补扎好化空炉帮的地方。

5.1.6 低效应系统的前提

一、 自动下料控制功能良好，保证氧化铝浓度在低范围运行

目前大型预焙槽下料控制基本由计算机根据槽电阻变化实现自动控制。对于正常运行的电解槽，计算机能较好地将氧化铝浓度控制在1.5~3.5%之间。判断氧化铝浓度是否在受控范围有两种办法，一是直接取液体电解质化验电解质中的氧化铝含量算出浓度。二是根据效应等待的时间进行大致判断。第一种办法能准确地反映氧化铝浓度，但化验速度较慢一般用于抽测。第二种办法能快速对电解槽浓度进行大致判断，适合用于日常生产管理。判断的依据按正常槽效应时氧化铝浓度为1.2%计算，根据效应等待时间来计算效应期间少加入的氧化铝的量。现以160KA电解槽为例进行计算，160KA电解槽每槽每天正常通过下料期下入电解槽中的料约2100kg左右，现以效应等待1小时发生效应进行计算则可算出1小时内少加入电解槽氧化铝为2100/24=87.5kg，电解槽内液体电解质总量按6000kg计算，则少加87.5kg氧化铝会导致浓度降低87.5/6000=1.45%，效应时电解槽浓度按1.2%计算。由此可计算出该槽效应开始等待时间浓度为1.45+1.2=2.65%。说明该槽正常运行时的氧化铝浓度在受控范围。所以对于日常生产管理而言，只要通过查看各槽的效应等待时间就基本能够判断电解槽正常运行时浓度是否在受控范围，个人认为效应等待时间控制在1小时以内就能很好地保证氧化铝浓度在受控范围，从而为低效应管理创造了首要前提。

二、 阳极碳块质量良好

阳极碳块被比喻成电解生产的心脏，其重要性不言而喻。只有良好的碳块质量才能保证电解槽长期稳定运行。质量差的碳块存在一般存在以下问题。首先阳极用到后期容易出现开裂现象。严重时甚至出现换阳极时阳极碳块完全脱落现象。其次是碳块掉渣现象严重，由于大量碳渣产生造成碳渣与电解质分离不好，此时只有增加效应才能使碳渣与电解质分离良好。最后碳块电阻较大。这几方面原因都使导致过低的效应系数使正常生产出现问题。

三、 适当的槽温

目前槽温控制普遍向低温生产靠近，有利于提高电流效率。一般将槽温控制在940~950度左右，国内个别公司槽温控制甚至在925~935度之间，对于低效应控制而言本人认为槽温控制应适当偏高，根据生产经验可以以950度为中心，控制相对较高的槽温目的主要是由于低效应管理由于效应较少对炉底沉淀的消化能力相对较弱，炉底产生的沉淀主要是氧化铝粉和电解质，如长期槽温偏低容易使沉淀逐步变硬形成结壳，长期下去就会导致炉底状况恶化，有适当的槽温基本能保持炉底沉淀的动态平衡，使炉底状况不产生恶化现象。

四、 良好的电解槽设备

低效应系数必须保证每台槽的打壳下料装置正常工作，防止出现漏料、下料不足或下料过多现象发生，保证打壳头打击有力，火眼畅通。火眼不畅通会造成氧化铝粉无法进入电解槽中导致突发效应发生。下料器下料漏料会造成下料口处产生沉淀，下料不足引起突发效应。只有保证设备的正常工作，才有可能实现低效应系数管理。

5、合理的下料间隔

目前下料控制普便是由计算机自动控制进行，对于下料间隔的设置必须保证基本合理，判断是否合理的依据可通过计算正常周期下料间隔对应的下料量是否与电解槽显示的下料量相配匹。另外可检查过量周期与欠量周期时间是否大致相当，如基本相当说明下料间隔设置基本合理。在生产过程中存在两种情况，一种是过量周期过多现象，这种情况说明说明下料间隔设置偏长下料量不足造成计算机被迫通过大量的过量周期弥补下料不足部分，在该情况下氧化铝浓度运行往往偏低，换极或出铝时容易出现突发效应。另一种是欠量周期过多现象，这种情况说明下料间隔设置偏短造成下料量过于集中，计算机被迫通过大量的欠量周期来减

少下料量以缓解下料过于集中现象，该情况下容易出现氧化铝运行浓度偏高，造成效应等待时间过长甚至失败情况发生，长期下去电解槽炉底容易产生结壳现象。

6、稳定的技术条件及槽况

低效应的前提必须保证电解各项技术条件的稳定，技术条件的稳定为保证槽况的稳定。槽况的稳定保证了电解槽的热量平衡和物料平衡。凡是出现电解槽热量不平衡都不可能保证电解槽长期低效应系数工作。电解槽走冷容易出现突发效应，电解槽走热容易导致氧化铝运行浓度过高引起效应等待失败，长期下去导致电解槽针振现象频繁。

5.2 大型铝电解槽主要作业

电解槽巡视、出铝、换极、抬母线、槽控机操作过程中应注意控制好哪些环节及其工作质量标准

5.2.1 一、巡 视

1、目的及范围：通过对电解厂房内各种设备、电解槽况进行巡视检查，发现异常及时处理，并通知有关单位及有关人员，确保电解生产平稳进行。

2、准备作业

2.1了解上班交班时是否有问题交班，查看交接记录（点检记录、作业记录等）。

2.2了解当前设备易出现的故障种类及上班交班情况及易发生故障部位。

2.3了解各电解槽运行状况。

3、巡视作业

操炉工依责任槽划分进行巡视，正副作业长要全面观察一遍电压并对重点槽（如破损槽、老龄槽、焙烧启动槽）及其它异常槽进行复检。

具体巡视内容见《规程十八》。

4、巡视作业时间

4.1正常槽在接班后，下班前巡视一次，当班每隔一小时巡视一次；异常槽，切断槽电阻控制槽及通电焙烧槽，每半小时巡视一次。

5异常情况处理

5.1 发生漏炉、槽壳发红等情况，立即向作业长、工段长汇报，班组长指挥人员采取相应处理措施。

5.2在巡视中发现的异常情况，能够准确判断并做出正确处理的，应立即进行处理，并将问题和处理方法向作业长汇报，并作好记录。

5.3在巡视中发现的异常情况，自己不能处理的，立即向作业长报告，由作业长组织人员处理。

5.4作业组不能处理的问题，及时向工段长报告，由工段长联系处理。特殊情况向生产部经理汇报，由生产部经理协调处理。

5.5特殊要求的槽，按特殊要求进行巡视。

6记录

记录巡视检查过程中发现的异常情况及相应的处理措施。记录要求准确、及时、清晰、完整。

5.2.2 二、出 铝

1、准备作业

1.1检查抬包，记录包重，确认抬包各部位是否完好。

1.2用石棉绳密封抬包盖，用扳手拧紧大包盖螺栓及出铝用A、B、C、管的连接螺栓，检查抬包是否漏气。

1.3检查天车运行情况是否正常以及电子秤有无异常。

1.4确认调度员下达的《出铝任务单》和《出铝顺序单》是否清晰。

1.5备齐日常常用工具，风管、A+B+C组合管、螺栓、垫片及石棉绳垫等，随用随有。

2、操作步骤见《规程六》。

3、注意事项

3.1每一抬包总量小于等于5.2t，铝水净重小于等于2.2t。

3.2新包出第一包铝水前应烘包12小时，防止爆炸。

3.3打好出铝口，捞净壳块和槽底沉淀。

3.4出铝管不要下得过低或过高，防止抽上沉淀或电解质。

3.5出铝管不能与阳极接触，以防短路击穿。

3.6出铝过程中，要注意电解质水平低的槽，应与作业组配合调整电压，一边出铝一边降电压以避免出现“放炮”现象。

3.7随时掌握风压变化情况，密切监看电子秤，出铝量必须与《出铝任务单》相符，出铝顺序必须与《出铝顺序单》保持一致，严禁跳槽或并包出铝。

4、异常情况处理

4.1如果天车电子秤显示不灵敏或完全不动时：

a、检查抬包是否与其它地方接触；

b、检查喷嘴是否堵塞，如有堵塞要清除干净；

c、检查抬包是否漏气，用大锤等工具敲打抬包盖或用冰晶石封堵；

d、检查吸管是否堵塞，若堵塞须更换出铝管。

4.2若天车电子秤大幅跳动时，检查是否吸入电解质，并重新调整抬包，同时向作业长汇报。

4.3如果出铝过程中天车发生故障，应立即停止出铝并联系维修人员，待天车故障排除后再重新进行出铝作业。

5、工作质量考核

5.1无异常情况下按安排准时出完当班原铝。

5.2出铝量每包误差±20kg。

5.3每抬包使用槽数不小于50台，50台后更换出铝管、换包。

5.4本班抬包使用后增重不得超过20kg。

5.2.3 三、换 极

1、准备工作

1.1按《电解槽换极作业周期表》，确认换极槽号和极号，并记入作业记录。

1.2把住阳极块外观质量和设备两道关，导杆明显弯曲，两肩不平，焊接处（含铝—钢爆炸片）裂纹，阳极吊起后铁环拔出1cm以上，铸铁严重不饱满或成饼，以及颜色特别黑（即没有烧透）的阳极不能上槽。

1.3准备好阳极块，使用钢丝刷等打磨工具打磨与阳极水平母线接触处的铝导杆。

1.4在换极槽旁备好物料。

1.5确认要换阳极导杆上的阳极水平线是否清晰、准确，否则应重新划线。

2、操作步骤见《规程九》。

3、操作注意事项：

3.1确定装新极时的定位线比残极定位线低2cm（非角极）至2.5cm（角极）。

3.2残极水平线取阳极横母线的底边，新极设置水平线同样取阳极大母线的底边。

3.3残极导杆上要擦去多余的标记划线，以免发生设置错误。

3.4操作阳极卡尺划线时，一定要先检查阳极卡具是否会掉落，严禁迎面站在阳极卡具的正下方。

3.5要确保阳极导杆不与挂钩接触。

4、工作质量考核

4.1换极后电压无异常。

4.2换极后压接压降必须小于20mv

4.3

16H后电流分布值在2-11mv之间，4天之内不出现红爪、脱落。16H电流分布测量原理：测量等距离阳极导杆上的电压降。由于阳极铝导杆的横截面积相等，等距离上的电阻值也基本相等。当电流通过阳极导杆时便产生电压降，通过测量等距离上的电压降大小，便反映出通过导杆的电流多少，不必进行数字转换。

4.4无内、外滑料，无冒眼，极上氧化铝厚度大于14cm。

4.5月本作业组换极合格率在90%以上。

5、临时换极：除按计划更换阳极外，一但发现阳极脱落、掉块、裂纹或残极过薄钢爪熔化时，就需要进行临时换极。实施时，可用高残极或从邻槽拔出的热残极进行更换，以缩短换上的极导满全电流的时间。

5.2.4 四、抬母线

1、准备作业

1.1根据回转计读数及抬母线周期确认槽号及其槽状态，联系作业时间。

1.2检查母线提升框架，确认各部位的工作情况是否正常。

2、操作步骤见《规程十七》。

3、注意事项：

3.1下降母线提升框架，离电解槽上导引槽钢10cm时，停止降，检查四脚是否对准导引槽钢，检查16个卡具装置是否对准阳极导杆端头，确认卡具装置对准阳极导杆后方可缓慢下降母线提升框架到位。

3.2联系作业方式：

在操作抬母线作业时，触摸[抬母线]开关，显示面板上[抬母线]指示灯则以1秒钟为周期忽明忽灭，应遵照

下列方法正确输入抬母线密码：用一个手指按住[抬母线]开关至指示灯亮；当指示灯熄灭时，手指及时脱离开关；当指示灯变亮时又立即按住开关；如此重复4次，直到指示灯变亮后不再熄灭则密码输入成功，这时控制过程就转到了抬母线控制，触摸[抬母线]开关，就可以将母线抬上来。在操作槽控机进行抬母线作业前一定要确保各项准备工作已经完成，一定不要在未做好准备工作（特别是卡具未全部松开）就急于操作槽控机的抬母线开关。

说明：[抬母线]指示灯常亮期间，若停止该开关操作达1分钟，则指示灯开始闪烁，表明1分钟后会自行熄灭（即程序将自动退出抬母线控制转为正常控制）。

3.3在提升母线过程中，由于导杆与母线间靠移动磨擦形式导电，该处的电压降将上升0.3-0.5v，一旦效应来临，导杆与母线的界面上就会出现电弧、火花而灼伤界面，严重时会烧断导杆甚至造成系列断路，因此，在抬母线过程中必须避开发生效应几率最大的效应等待期。如果遇到正处效应等待期或效应预报又非抬母线不可时，可进行1次或数次手动加料，并通知计算机室。同时要保证在效应一旦来临时马上旋紧卡具，并将它迅速熄回的应变措施。

3.4松闭卡具时，要在A、B两边对角进行，避免阳极提升机构偏斜。

3.5提升过程中，要监视回转计读数和槽电压变化，要观察各块阳极的位置是否发生变化，若有异常及时停止并做相应处理。

3.6作业后要注意检查导杆是否与钩子螺栓相碰，要用粉笔沿水平母线下沿画出定位线，以便确认抬母线后阳极是否有下滑现象。

3.7注意只能抬母线不能降母线

5.2.5 五、槽控机操作

1、结构简介：

每一台槽控机由左右两个机箱组成，左机箱叫做动力机箱，是槽控箱的供电部分和控制阳极升降的执行单元。右机箱叫做逻辑箱，是槽控箱的核心部分。

2、开机操作：

①合上动力箱二极隔离开关，给逻辑箱的电源板及动力箱上的槽电压表供电。

②合上逻辑箱内电源板上的电源开关，整个逻辑单元得电，开始工作。

③合上动力箱的三极空气开关，此时动力箱得电，按一次信号检测板上的启动按钮，槽控机开始工作。

④动力箱中信号采集板上的“纯手动/自动”开关在正常情况下应置于“自动”（AUTO）侧，

槽控机操作

此时槽控机处于自动控制状态。三极空气开关置于闭合状态，使提升电机处接通状态。

注意：非正常情况下该开关置于“纯手动”（MAN）侧时，槽控机脱离自动控制，可以通过动力箱上的按钮进行阳极升降和打壳下料操作。此时即使逻辑单元断电或停止工作，该操作仍可进行。

3、关机操作

切断动力箱内的三极空气开关和二极隔离开关，确认方法是机内外各部指示灯全部熄灭。

4、操作面板简介

操作面板的排布如下图所示：略

右逻辑箱操作面板由上部的显示面板和下部的触摸开关板构成。显示面板上有3组数码管，30个运行状态指示灯和19个参数查看指示灯（后面将具体介绍），触摸开关板由两排共12个触摸螺帽构成。

5、按钮操作方法：

5.1动力箱按钮操作方法：动力箱上的5个按钮仅用于非正常生产期（如停槽期间、焙烧启动期间或槽控机逻辑机箱故障等）的阳极移动和下料器操作，以及用于需要紧急操作的情形。只有当位于动力箱内的[纯手动/自动]开关拨在[纯手动]（MAN）位置时这5个按钮才会起作用。

安全警告

（1）动力箱上的[纯手动]开关不受逻辑箱中安全保护措施的限制，仅用于停槽期或逻辑箱故障等非正常情况，正常情况下必须使用逻辑箱上的触摸开关，以确保阳极升降安全！

（2）用[纯手动]提升或下降阳极时，应观察阳极运动情况，谨防“拔槽”或

“坐槽”。操作完毕时，应确认按钮弹起复位，若按钮粘连导致阳极提升或下降不能停止时，应立即按下[紧急跳闸]按钮，切断电源！

5.2逻辑箱上的触摸开关操作方法：

逻辑箱上的触摸开关用于正常生产过程中的手动操作，用手指触摸某一金属螺帽，便向槽控机输入了特定的信息，槽控机显示面板上有关的指示灯会点亮或熄灭。因此，不应随便触摸开关。

5.2.1打壳

（1）两点同时打壳

触摸一下[打壳]开关，显示面板上[打壳]指示灯亮，这时槽控机进行一次两点同时打壳作业，完毕后[打壳]指示灯自动熄灭。假如要进行多次打壳作业，可待一次作业完毕后重复操作。

（2）单点打壳

同时触摸一下[打壳]开关和[参数查看

向下]，显示面板上[打壳]指示灯亮，这时槽控机进行一次1#点打壳作业，完毕后[打壳]指示灯自动熄灭。假如要进行多次1#点打壳作业，可待一次作业完毕后重复操作。

类似地，同时触摸一下[打壳]开关和[参数查看 向上]，则进行2#点打壳作业。

5.2.2下料

（1）两点同时下料

触摸一下[下料]开关，显示面板上[打壳]、[下料]指示灯依次点亮，然后依次熄灭，槽控机进行一次两点同时打壳、下料作业过程。假如要进行多次下料作业，可待一次作业完毕后重复操作。

（2）单点下料

同时触摸一下[下料]开关和[参数查看

向下]，显示面板上[打壳]、[下料]指示灯亮，这时槽控机进行一次1#点打壳作业、下料作业。假如要进行多次1#点下料作业，可待一次作业完毕后重复操作。

类似地，同时触摸一下[下料]开关和[参数查看 向上]，则进行2#点下料作业。

注意：在正常控制过程中这个操作不宜随便使用，以免影响槽控机对电解槽氧化铝浓度的控制，此过程可以用于维修打壳下料系统人员在检查下料系统时或维修工人完成打壳下料系统设备维修后对打壳下料系统进行试验时使用。

5.2.3大下料（即：连续打壳下料五次）

先按住[手动/自动]开关，随后触摸[下料]开关，显示面板上[大下料]指示灯亮，这时槽控机连续进行五次打壳加料作业，可观察到[打壳]和[下料]指示灯依次亮/灭5次。该过程执行完成之后上述指示灯自动熄灭。假如要进行多次大下料作业，可以待一个周期作业完成后重复操作。

注意：由于这个作业向电解槽内打入了较多的氧化铝，对电解槽内的氧化铝浓度有重大影响，因此在正常控制过程中不得随意进行，只能用于以下情况：第一是出现阳极效应；二是下料系统故障造成下料严重偏小时。

5.2.4阳极升和阳极降

同时触摸[手动/自动]和[阳极升]开关，可向上移动阳极；同时触摸[手动/自动]和[阳极降]开关，则可向下移动阳极，且显示面板上[阳极升]或[阳极降]指示灯亮。

注意：（1）操作者在

6、运行信息及参数查看

6.1 3组数码管和19个参数查看指示灯。

6.2 30个运行状态指示灯

部份指示灯点亮时含义如下：

电阻针振：槽电阻出现高频波动现象，且高频波动的幅度超过了设定值；

电阻摆动：槽电阻出现低频波动现象，且低频波动的幅度超过了设定值；

正常下料：目前电解槽处于正常下料状态，即下料时间间隔基本与设定的基准下料间隔相符；

减量下料：目前电解槽处于减量下料状态，即下料时间间隔明显大于设定的基准下料间隔；

增量下料：目前电解槽处于增量下料状态，即下料时间间隔明显小于设定的基准下料间隔；

取消阳移：自动状态下，在一设定时间内不进行阳极升降操作；

附加电压：电解槽正处于人工作业（出铝、换阳极和边加工）后的高电压保持阶段，或者槽控机解析发现电解槽的电阻不稳定而适当升高了设定电压值；

手动：触摸到触摸开关板上的[手动/自动]开关时，该指示灯亮，当手指离开[手动/自动]开关时，该指示灯随即熄灭；

人工停料：上位机根据现场要求，使槽控机在规定时间停止下料。

人工定时：电解槽启动初期或病槽时，槽控机进行定时下料，

不作浓度控制。该功能要通过上位机设定控制状态，需要时应与计机站联系；

采样诊断：槽控机正在自行进行采样诊断，或者接受到人工输入的[采样诊断]命令，即同时触摸[手动/自动]和[参数查看

向下]后进行采样诊断，采样诊断的主要内容是检查采样电路的可靠性和正确性；

自诊断：槽控机正在自行进行自诊断，或者接受到人工输入的[自诊断]命令，即同时触摸[手动/自动]和[参数查看

向上]后进行自诊断，自诊断的主要内容是检查阳极升降器件及保护电路的安全性和可靠性；

7、定时器复位

如果连续手动阳极升或阳极降的时间超过设定限值，或者其它原因导致槽控机内部安全保护电路发现阳极移动时间超过设定限值，槽控机显示面板的[定时器超时]指示灯亮，且使自动和手动阳极升降失效。在此情况下可通过触摸[定时器复位]开关使[定时器超时]指示灯熄灭，阳极升降即可恢复正常。

定时器复位还可用来强行清除槽控机设置的[跳主闸]或[升降异常]故障标志，使槽控机恢复自动电压调节或手动阳极升/降，但若其后槽控机自诊断时又发现了此类故障，则还会置上相应的标志，并使自动和手动阳极升降再次失效。

安全警告：为了安全起见，出现阳极升降故障标志时不要滥用定时器复位开关，尤其是当发现反复出现此类故障标志时应及时通知电工检查。

5.3 抬阳极母线

5.3.1 抬阳极母线：

（1）抬母线前扫清母线框架上的氧化铝粉尘，检查阳极升降控制系统。

（2）将临时母线提升机构放在电解槽的支架上，紧好临时卡具。矫正与提升机构不垂直的铝导杆，铝导杆不得与提升机构卡具的支架接触，依次将铝导杆夹紧在提升机卡具上。

（3）从阳极母线一端开始依次打开铝导杆卡具，此时槽电压不得比打开卡具前高出0.2伏以上，否则要及时查找原因，处理个别临时卡具的松紧。

（4）开动电机使用母线沿着铝导杆滑动上升，在整个母线上抬过程中，槽电压不得高于4.6伏，要始终观察并注意各接触点的阳极位置。

（5）母线提升完毕后，从电解槽进电端或出电端依次上紧固定卡具，此时槽电压和抬母线前一样。

5.3.2 抬母线常有问题：

（1）带阳极：原因：由于铝导杆弯曲或拉丝杠太紧，导杆对母线压紧力太大。所以，有时能将阳极或提升机构带起来，槽电压升高，临时提升机逐渐离开支架。被带的阳极附近壳面下塌。

排出方法：停止抬母线，把带阳极那一端的拉紧丝杠稍松一下，阳极和提升机卡具就可自动落回到原来的位置。

（2）阳极下沉：

原因：母线提升机临时卡具未上紧，当压上在铝导杆上的固定卡具松开时，阳极因自重而脱落下沉，槽电压将随之下降。

排除方法：停止抬母线，用天车将下沉的阳极提起恢复原位，继续抬母线抬完后再个别调整下沉的阳极。

（3）铝导杆与铝母线接点处打火花。

原因：铝导杆和母线之间间隙大造成的，铝导杆与母线相互滑动的电阻增大而产生电火花。

排除方法：只要稍紧一下拉紧丝杠便个清除。如果是几根铝导杆同时滑开母线，使电流集中于其它导杆上，也会发生电火花，这时应停抬母线，应立即处理消除。

（4）避免效应：如果发生了效应，应立即停止抬母线，集中力量迅速打紧阳极卡具，快速熄灭阳极效应，待效应熄灭后在继续抬母线。

5.4 碳阳极单耗

碳阳极消耗大于理论值的原因是：

（1）实际铝电解生产中电流效率达不到100%，生成的气体大部分是CO2，还有少部分CO。

（2）机械损耗：阳极上的炭粒没有参与反应即脱落进入电解质内成为炭渣。

（3）在高温下直接与空气接触被氧化。

（4）预焙阳极掉块，爪头脱落，爪头化掉等。

（5）残极。

减少炭素阳极的消耗途径有：

（1）提高电流效率。

（2）提高炭素材料机械强度及抗氧化性能减少掉块及氧化。

（3）保持阳极工作正常，防止阳极过热，封好阳极保温料，防止电解质上面的阳极与空气接触，减少氧化。

（4）加强对阳极的检查，防止过厚的阳极就换掉，保证阳极使用周期；在保证不涮爪头，不露大饼的条件下延长阳极使用周期。

5.5 降低铝电解直流电耗的途径有哪些？

降低直流电耗的途径主要是提高电流效率和降低平均电压两个方面。在一定范围内固定一个因素，后即可计算另一个因素对直流电耗的影响值。其中如何降低槽平均电压是至关重要的，降低槽平均电压应从下面各方面入手：

（1）降低极化电压（E极化），极化电压是氧化铝分解电压与两极过电压之和，其中阴极过电压很小，约10mv，而阳极过电压很大，约有400-600mv。影响极化电压的因素很多，主要有：a.氧化铝浓度增加，则极化电压降低；b.分子比增大极化电压略为降低；c.阳极焙烧温度高，则极化电压增高。

（2）降低电解质电压降：电解质电压降占平均电压的主要部分约占25-40%，一般情况下每降低1mm极距可以降低电解质压降约30-40mv，即可以吨铝节电100kw.h以上，但在实际生产中对降低极距都采取慎重的态度。因为极距过低将使电解槽失去热平衡，导致病槽，降低电流效率。因此在保持正常生产条件下尽可能保持适当低的极距，在实际生产中切实可行的就是降低电解质比电阻。如添加氯化钠和氟化锂均能在降低电解质初晶温度的同时提高导电率。另外保持电解质的干净，减少炭渣含量等也能降低电解质的比电阻。

（3）降低阳极电压：预焙槽阳极电压降由下列各部分组成：a.铝导杆——钢爪阳极，采用爆炸焊接可降低接触点电压降；b.钢爪电压降；c.钢爪——炭块压降；降低阳极电流密度，提高炭块质量外，改善钢爪——炭块间接触电压降，具有很大潜力；d.炭块电压降。

（4）阴极电压降（又称炉底电压降），是指槽内铝液至阴极钢棒之间的电压降，正常生产时为0.3-0.5伏，其中包括：

a.铝液——炭块间接触电压降；

b.阴极炭块电压降；

c.阴极炭块与阴极钢棒间接触电压降，在正常生产时已成定值，因为它主要取决于材料性质断面和长度，在生产过程中减少炉底沉淀，防止形成结壳等可降低阴极电压降，采用新型的阴极材料如半石墨化阴极炭块及硼化钛涂层都可降低阴极电压降。

（5）导电母线电压降，在设计上缩短导电部分的长度和加大母线断面，使它的电流密度降低，以减少电压降损失。其次就是注意焊接质量与压接质量，力求降低联结点电压降。

（6）降低阳极效应系数，缩短效应时间，以及缩短线路减少损耗等均能在一定程度上节约电能。

5.6 降低铝电解直流电耗的途径有哪些？

降低直流电耗的途径主要是提高电流效率和降低平均电压两个方面。在一定范围内固定一个

因素，后即可计算另一个因素对直流电耗的影响值。其中如何降低槽平均电压是至关重要的，降低槽平均电压应从下面各方面入手：

（1）降低极化电压（E极化），极化电压是氧化铝分解电压与两极过电压之和，其中阴极过电压很小，约10mv，而阳极过电压很大，约有400-600mv。影响极化电压的因素很多，主要有：a.氧化铝浓度增加，则极化电压降低；b.分子比增大极化电压略为降低；c.阳极焙烧温度高，则极化电压增高。

（2）降低电解质电压降：电解质电压降占平均电压的主要部分约占25-40%，一般情况下每降低1mm极距可以降低电解质压降约30-40mv，即可以吨铝节电100kw.h以上，但在实际生产中对降低极距都采取慎重的态度。因为极距过低将使电解槽失去热平衡，导致病槽，降低电流效率。因此在保持正常生产条件下尽可能保持适当低的极距，在实际生产中切实可行的就是降低电解质比电阻。如添加氯化钠和氟化锂均能在降低电解质初晶温度的同时提高导电率。另外保持电解质的干净，减少炭渣含量等也能降低电解质的比电阻。

（3）降低阳极电压：预焙槽阳极电压降由下列各部分组成：a.铝导杆——钢爪阳极，采用爆炸焊接可降低接触点电压降；b.钢爪电压降；c.钢爪——炭块压降；降低阳极电流密度，提高炭块质量外，改善钢爪——炭块间接触电压降，具有很大潜力；d.炭块电压降。

（4）阴极电压降（又称炉底电压降），是指槽内铝液至阴极钢棒之间的电压降，正常生产时为0.3-0.5伏，其中包括：

a.铝液——炭块间接触电压降；

b.阴极炭块电压降；

c.阴极炭块与阴极钢棒间接触电压降，在正常生产时已成定值，因为它主要取决于材料性质断面和长度，在生产过程中减少炉底沉淀，防止形成结壳等可降低阴极电压降，采用新型的阴极材料如半石墨化阴极炭块及硼化钛涂层都可降低阴极电压降。

（5）导电母线电压降，在设计上缩短导电部分的长度和加大母线断面，使它的电流密度降低，以减少电压降损失。其次就是注意焊接质量与压接质量，力求降低联结点电压降。

（6）降低阳极效应系数，缩短效应时间，以及缩短线路减少损耗等均能在一定程度上节约电能。

5.7 铝电解正常生产期间，分子比为什么会升高？

引起分子比升高的原在有三：

（1）原料中的杂质对电解质成份的影响：在电解生产中所用的氧化铝、氟化盐和阳极中都含有一定数量的杂质成分，如H2O、Na2O、SiO2、CaO、MgO、SO42-等，这些杂质均分解氟化铝或冰晶石、使电解质中氧化铝和氟化钠增加，分子比增高。其中Na2O、H2O、SiO2影响最大。