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1、一、电解生产工艺流程直流电预焙阳极氧化铝冰晶石添加剂电解槽供料净化排空载氟氧化铝铝1.1、供电系统n n220KV交流电n n110KV交流电n n 供电整流1.2、氧化铝n n氧化铝的物理性能：l l白色、熔点白色、熔点20502050、真密度、真密度3 3、体积密度、体积密度1g/cm1g/cm3 3. .工业氧化铝含量在工业氧化铝含量在99%99%左右左右l l工业氧化铝中含有的杂质：工业氧化铝中含有的杂质：n nSiOSiO2 2、FeFe2 2OO3 3、TiOTiO2 2、NaNa2 2OO、CaOCaO、H H2 2OOl l氧化铝分类：氧化铝分类：n n砂型、中间型、粉型；安息
2、角砂型、中间型、粉型；安息角l l生产吨铝氧化铝需量：生产吨铝氧化铝需量：n n理论理论1889kg1889kg，实际在，实际在1920-1940kg1920-1940kg左右左右1.3、冰晶石n n电解生产的熔剂n n冰晶石来源：l l天然冰晶石产于格林兰岛，无色或天然冰晶石产于格林兰岛，无色或雪白，比重雪白，比重2.5g/cm2.5g/cm3 3，熔点，熔点10101010l l人造冰晶石分酸法冰晶石和副产冰人造冰晶石分酸法冰晶石和副产冰晶石晶石1.4、添加剂n n目前电解生产中使用到的添加剂：l lCaFCaF2 2、MgFMgF2 2、BaClBaCl2 2、NaClNaCl、LiFL
3、iF、AlFAlF3 3n n对添加剂的基本要求：l l(1)(1)不被电解成它的组成元素不被电解成它的组成元素l l（2 2）对电解质的性质有所改善（初晶点、密度、）对电解质的性质有所改善（初晶点、密度、导电性、挥发性、流动性）导电性、挥发性、流动性）l l（3 3）吸水性小，挥发性小）吸水性小，挥发性小l l（4 4）对氧化铝的溶解性影响不大）对氧化铝的溶解性影响不大l l（5 5）来源广、价格低）来源广、价格低二、电解槽n n电解槽的发展电解槽的发展n n南山铝业电解槽结构南山铝业电解槽结构n n怡力电业（怡力电业（4 4）NEUI400KANEUI400KA电解系列电解系列配置配置n
4、n怡力电业（怡力电业（4 4） NEUI400KANEUI400KA电解系列电解系列基本设计指标基本设计指标l l（1 1）产能：）产能：4040万吨，最大万吨，最大5050万吨万吨l l（2 2）主要指标：）主要指标：400Ka/94%/13150KWH/4.1V/2000d/400Ka/94%/13150KWH/4.1V/2000d/系列系列960V/Al960V/Al2 2OO3 3-1920/AlF-1920/AlF3 3-22/-22/冰晶石冰晶石-1/-1/阳极毛耗阳极毛耗- -540/540/整流效率整流效率-98.5%/-98.5%/电解温度电解温度955955三、电解基本原理
5、n n两极上的放电反应：l l阴极：阴极：2Al2Al3+3+6e=2Al+6e=2All l阳极：阳极：2O2O2-2-+C-4e=CO+C-4e=CO2 2n n两极副反应：l l阴极副反应：铝的溶解、阴极副反应：铝的溶解、NaNa的析出的析出l l阳极副反应：阳极副反应：COCO、阳极效应、阳极效应n n阳极效应阳极效应阳极效应阳极效应l l临界电流密度临界电流密度l l湿润理论、阳极过程改变湿润理论、阳极过程改变四、电解生产日常操作电解生产日常操作n n4.14.1、生产正常电解槽的基本特征生产正常电解槽的基本特征生产正常电解槽的基本特征生产正常电解槽的基本特征l l (1)(1)火苗
6、有力，呈淡紫蓝色或稍带黄线火苗有力，呈淡紫蓝色或稍带黄线l l（2 2）槽电压稳定在一定范围）槽电压稳定在一定范围l l（3 3）电解质温度稳定在规定范围）电解质温度稳定在规定范围l l（4 4）阳极四周电解质沸腾均匀，炭渣分）阳极四周电解质沸腾均匀，炭渣分离良好离良好l l（5 5）结壳完整，结壳疏松好打）结壳完整，结壳疏松好打l l（6 6）电解质、铝液界面分离清晰）电解质、铝液界面分离清晰l l（7 7）槽膛规整）槽膛规整n n4.24.2、电解工艺参数的调整电解工艺参数的调整电解工艺参数的调整电解工艺参数的调整l l系列电流系列电流l l电解温度电解温度l l两水平两水平l l分子比分
7、子比n n举例：已知电解质的重量为举例：已知电解质的重量为6 6吨，其中氧化铝吨，其中氧化铝及其它成分的含量占及其它成分的含量占8%8%左右，电解质的分子左右，电解质的分子比为比为3 3，今欲将电解质的分子比调整为，今欲将电解质的分子比调整为2.62.6，问，问所需加入氟化铝的量。所需加入氟化铝的量。l l先求出电解质中氟化钠的重量为：先求出电解质中氟化钠的重量为：6000*6000*（1-1-0.080.08）* *3/3/（3+23+2）=3312Kg=3312Kgl l在求出电解质中氟化铝的重量为：在求出电解质中氟化铝的重量为： 6000*6000*（1-1-0.080.08）* *2/
8、2/（3+23+2）=2208Kg=2208Kgl l假设需加入氟化铝的量为假设需加入氟化铝的量为X X，那么有，那么有3312*2/3312*2/（2208+X2208+X）=2.6=2.6，得，得X=332KgX=332Kgl l槽电压槽电压l l效应系数效应系数n n4.3、电解生产日常操作电解生产日常操作l l换极：设极准确、炉底临极检查换极：设极准确、炉底临极检查l l出铝：准确出铝：准确l l熄效应：利与弊熄效应：利与弊l l巡视：电压、泡机头、冒火、设备、巡视：电压、泡机头、冒火、设备、异常异常l l维护：壳面、设备、工具维护：壳面、设备、工具l l炭渣打捞炭渣打捞l l数据检测
9、数据检测n n4.4、提高电流效率提高电流效率l l电流效率的定义电流效率的定义电流效率的定义电流效率的定义：n n电流效率电流效率= =（实际产铝量（实际产铝量/ /理论出铝量）理论出铝量）* *100%100%n n =( =(实际需电量实际需电量/ /理论需电量）理论需电量）* *100%100%n n举例：系列电流举例：系列电流400KA400KA一电解槽，一个月一电解槽，一个月（3030天计）共出铝天计）共出铝96000Kg96000Kg，月初盘存槽内铝，月初盘存槽内铝水水30000Kg30000Kg，月末盘存槽内铝水，月末盘存槽内铝水30500Kg30500Kg。问。问该槽本月电流
10、效率为多少？该槽本月电流效率为多少？l l电流效率降低的原因：铝的二次溶解电流效率降低的原因：铝的二次溶解/ /其其它离子的放电它离子的放电/ /电流空耗电流空耗l l影响电流效率的因素：影响电流效率的因素：l l电解温度电解温度l l极距极距l l电解质成分：分子比和氧化铝浓度电解质成分：分子比和氧化铝浓度l l电流密度电流密度l l铝水高度铝水高度l l延长槽寿命，增加槽昼夜数延长槽寿命，增加槽昼夜数n n4.5、降低吨铝能耗降低吨铝能耗l l吨铝直流电耗吨铝直流电耗=2980*V=2980*V平均平均/ /电流效率电流效率l lV V平均：平均：减小母线压降、减小电解质压降、减小阳极减小
11、母线压降、减小电解质压降、减小阳极压降、减小阴极压降、减小效应系数、减小极化电压压降、减小阴极压降、减小效应系数、减小极化电压n n4.6、节约原材料l l氧化铝氧化铝l l阳极阳极l l氟盐氟盐n n4.7、提高原铝质量l l控制控制FeFe、SiSi、CaCa、MgMg、CuCu、P P、TiTi、V V、ZnZn、GaGa等等五、电解生产常规测量l l电解温度电解温度l l两水平：电解质水平和铝水平两水平：电解质水平和铝水平l l分子比分子比l l极距极距l l炉帮厚度炉帮厚度l l其它：阴、阳极电流分布，其它：阴、阳极电流分布，16h16h等等距离压降，残极形状，瞬时电流效距离压降，残极形状，瞬时电流效率率
