鋁電解培訓(xùn)講義

1、1部 門：安全生產(chǎn)部鋁電解生產(chǎn)基礎(chǔ)知識授 課：田冬冬鋁業(yè)新員工培訓(xùn)1鋁的性質(zhì)、用途及南山鋁產(chǎn)業(yè)鏈2鋁電解工藝原理34目 錄思考？鋁電解槽的結(jié)構(gòu)鋁電解原料及要求生活中有那些鋁產(chǎn)品5電解車間主要工作一、鋁的性質(zhì)及用途 汽車輪轂、水箱，蒸發(fā)箱，缸汽車輪轂、水箱，蒸發(fā)箱，缸體體 啤酒、飲料等易拉罐制品啤酒、飲料等易拉罐制品 鋁線鋁線 銀粉銀粉 一、鋁的性質(zhì)及用途 鋁的性質(zhì)（1）鋁是一種銀白色的金屬，具有一系列良好的性能。純鋁熔點(diǎn)為660，沸點(diǎn)為2500 .（2）鋁是地球上含量最豐富的金屬元素，在地殼中含量僅低于氧和硅位居第三位（7.5%）。（3）鋁是一種很輕的金屬。常溫下密度為2.7g/cm3,鋁的質(zhì)

2、量為同體積水的重量的2.7倍。（4）鋁能和少量金屬銅、鎂、錳、鉻、硅形成化合物。一、鋁的性質(zhì)及用途鋁的用途 （1）鋁具有良好的導(dǎo)電性，只比銀、銅差一點(diǎn)。鋁被用來制造電線、電動機(jī)、電容器、母線等。 （2）鋁具有良好的導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱率為銀的一半，比鐵的導(dǎo)熱性大三倍。可用來生產(chǎn)散熱片、加熱電器、熱交換器、以及廚房用品等。 （3）鋁具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力且無毒。可用來生產(chǎn)一些食品的包裝材料。 （4）鋁的可塑性能（延展性）好?？缮a(chǎn)鋁箔、鋁板等。 （5）鋁是非鐵磁性物質(zhì)，可生產(chǎn)一些精密儀表。 （6）鋁的表面具有高度的反射性，可用來生產(chǎn)反光鏡。 （7）鋁最大的用途是應(yīng)用在運(yùn)輸和建筑業(yè)。鋁的供應(yīng)來源除了原鋁外，

3、回收鋁也占有很高的比例。一、南山鋁產(chǎn)業(yè)鏈二、鋁電解工藝原理 雖然自然界中鋁的資源儲量很高，但是鋁的工業(yè)生產(chǎn)卻很晚，直到19世紀(jì)20年代才真正把鋁制備出來，比金屬銅和鐵晚了兩千多年； 化學(xué)性質(zhì)活潑，與氧、鹵素、硫及炭化合的親和力很大，生成的化合物都非常穩(wěn)定，這就給鋁的冶煉帶來了很大困難； 煉鋁方法發(fā)展可分為以下兩個(gè)時(shí)期 1、化學(xué)法制取金屬鋁階段（1825-1854） 2、電解法生產(chǎn)階段（1854-1886-至今）二、鋁電解工藝原理1825年：德國的韋勒用鉀汞齊和鉀還原無水AlCl31845年：法國戴維爾用Na還原NaCl-AlCl3混合鹽，開始小規(guī)模生產(chǎn)；1855年：德國羅西用Na還原Na3Al

4、F6；1865年：俄國別凱托夫用Mg還原Na3AlF6，并建廠煉鋁（1）金屬熱還原）金屬熱還原（2）化學(xué)法（電解法）煉鋁）化學(xué)法（電解法）煉鋁1854年德國人本森（R.Bunsen）用電解NaAlCl4熔鹽制得了金屬鋁；當(dāng)時(shí)，由于電價(jià)格太高而且不能獲得大電流，因而未能進(jìn)行工業(yè)電解試驗(yàn)；化化學(xué)學(xué)法法煉煉鋁鋁階階段段二、鋁電解工藝原理1886年美國霍爾（C.M. Hall）和法國埃魯特（L.T. Hroult）幾乎同時(shí)分別獲得用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專利電電解解法法煉煉鋁鋁階階段段C.M. HallL.T. Hroult二、鋁電解工藝原理1888年11月Hall在美國Pittsbur

5、gh建廠實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，1889年Hroult在瑞士Neuhausen建廠生產(chǎn)鋁，這就是電解法工業(yè)生產(chǎn)鋁的開始。1888年8月奧地利科學(xué)家拜爾（K. J. Bayer）申請了從鋁土礦提取氧化鋁的專利。與此同時(shí)，瑞士冶金公司獲得了廉價(jià)的電力。由此，霍爾-埃魯特法、拜爾法以及廉價(jià)電力推進(jìn)了美國和歐洲鋁電解工業(yè)的快速發(fā)展 。電電解解法法煉煉鋁鋁發(fā)發(fā)展展二、鋁電解工藝原理 以冰晶石-氧化鋁熔體為電解質(zhì)，炭素材料為兩極，直流電由陽極導(dǎo)入，經(jīng)過電解質(zhì)與鋁液層從陰極導(dǎo)出，在兩極間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，電解質(zhì)中的鋁離子從陰極上得到電子而析出得到鋁液，含氧離子則 在陽極上放電生 成一氧化炭、二 氧化炭混合氣體。鋁電解

6、主反應(yīng)方程：2A12A12 20 03 3( (溶解）溶解）+3C(+3C(固固) ) = 4Al= 4Al（液）（液）+ +3CO3CO2 2離子反應(yīng)主副反應(yīng)二次反應(yīng)二、鋁電解工藝原理直流電陰極的過程機(jī)理：二、鋁電解工藝原理 陰極過程總表達(dá)式：Al3+(配離子)3e + Al Na3AlF6-Al2O3熔體主要由Na+、AlF63-、AlF4-、F-、AlxOyF(2+2y-3x)-等構(gòu)成，其中Na+傳輸?shù)碾娏髡?9%以上，但電解條件下，Na+的析出電位比Al3+的負(fù)0.25V，一般認(rèn)為含鋁配離子陰極放電，Al是一次陰極產(chǎn)物； 在電解條件下鈉可能優(yōu)先析出的條件是： 1.電解槽溫度升高； 2.

7、電解質(zhì)的分子比增大； 3.陰極電流密度增大； 4.電解槽局部過冷，使該處陰極附近電解質(zhì)中鈉離子向外擴(kuò)散受阻，此時(shí)該陰極區(qū)內(nèi).電解質(zhì)中NaF 含量高，Na 有可能優(yōu)先析出。電解的過程機(jī)理：二、鋁電解工藝原理換鋁理論換鋁理論熔體反應(yīng)熔體反應(yīng)：NaNa3 3AlFAlF6 63NaNa+ +AlF+AlF6 63-3- AlAl2 2O O3 3+AlF+AlF6 63-3- 3AlOF3AlOF2 2- -陰極放電陰極放電：NaNa+ + +e e NaNa置換反應(yīng)置換反應(yīng)：3Na+2AlF3Na+2AlF3 3 Al+NaAl+Na3 3AlFAlF6 6 3Na 3Na+ +2AlF+2AlF

8、3 3+6+6e e Al+ Al+ NaNa3 3AlFAlF6 6陽極反應(yīng)陽極反應(yīng)：3AlOF3AlOF2 2- -+4AlF+4AlF6 63-3- 1.5O1.5O2 2+4AlF+4AlF3 3+6+6e eAlAl2 2O O3 3+1.5C+1.5C2Al+1.5CO2Al+1.5CO2 2鋁離子直接放電理論鋁離子直接放電理論熔體反應(yīng)熔體反應(yīng)：NaNa3 3AlFAlF6 63Na3Na+ +AlF+AlF6 63-3- AlFAlF6 63-3-AlFAlF4 4- -+2F+2F- - Al2O3+4AlF4- +4F-3Al2OF62-陰極放電陰極放電：AlF4-+3e A

9、l+4F-（低CR) AlF63-+3e Al+6F-(高CR)陽極放電陽極放電：2 2Al2OF62-+6F-+C 4AlF4- +CO2+4e總總 反反 應(yīng)應(yīng)：Al2O3+1.5C 2Al+1.5CO2二、鋁電解工藝原理氧化鋁 冰晶石 炭陽極塊 添加劑直流電載氟氧化鋁陽極氣體鋁錠等鑄造產(chǎn)品原鋁鑄造氣體凈化廢氣電解槽鋁電解工藝流程簡圖二、鋁電解工藝原理各生產(chǎn)單位之間的關(guān)系各生產(chǎn)單位之間的關(guān)系三、鋁電解原料及要求三、鋁電解原料及要求Al2O3是鋁電解過程的主要原料，是一種白色粉末狀物料，不容于水，能溶于冰晶石熔體，1000 溶解度約為10%，熔點(diǎn)為2050 ，真密度3.5-3.6 g/cm3，

10、體積密度為1 g/cm3。三、鋁電解原料及要求電解用Al2O3要求有一定粒度要求，且流動性好，具有較小的吸水性，能夠迅速溶解在冰晶石里。理論上每生產(chǎn)噸鋁消耗1889kg，實(shí)際生產(chǎn)中因?yàn)轱w揚(yáng)和機(jī)械損失，消耗約為1910kg。三、鋁電解原料及要求 1、砂狀 2、粉狀 3、中間狀砂狀氧化鋁呈球狀，顆粒較粗，安息角小，其中-Al2O3含量小于15%，-Al2O3含量較高，具有較大的活性，適于在干法凈化中用來吸附HF氣體，適用于半連續(xù)下料電解槽，故砂狀氧化鋁最適合電解生產(chǎn)。三、鋁電解原料及要求n 氧化鋁中那些電位正于鋁的元素的氧化物，如（Fe2O3、SiO2、TiO2、V2O5等），在電解過程中會優(yōu)先于

11、鋁離子在陰極析出，析出的硅、鐵進(jìn)入鋁內(nèi)，降低原鋁品位。n而那些電位負(fù)于鋁的氧化物，如如堿及堿土金屬Na2O、CaO 會分解冰晶石，使電解質(zhì)組成改變，并增加氟鹽消耗。n水分也是有害成分，分解電解質(zhì)中氟化物，產(chǎn)生HF 。一是引起氟鹽消耗，二是增加鋁中氫含量，三是產(chǎn)生氟化氫氣體，污染環(huán)境。nP2O5 則會影響電流效率。n比鋁負(fù)電性元素，電解時(shí)與氟化鋁反應(yīng)，使其損失，分子比改變。三、鋁電解原料及要求鋁電解生產(chǎn)用熔劑主要成分是冰晶石冰晶石，占總電解質(zhì)的85%以上。還包含少量氟化鋁、氟化鈣、氟化鎂、氟化鈉、氟化鋰等添加劑三、鋁電解原料及要求天然冰晶石是一種無色或白色晶體，密度為2.95g/cm3。硬度為2

12、.5。熔點(diǎn)為1010。人造冰晶石實(shí)際上是正冰晶石（3NaFAlF3）和亞冰晶石（5NaF3AlF3）的混合物，其分子比為2.1 左右，屬酸性，呈白色粉末，略粘手，微溶于水。三、鋁電解原料及要求分子比、質(zhì)量比初晶溫度密度電導(dǎo)率表面性質(zhì)（表面張力、濕潤性）（表面張力、濕潤性）粘度揮發(fā)性三、鋁電解原料及要求分子比：分子比：冰晶石中所含氟化鈉摩爾數(shù)與氟化鋁摩爾數(shù)之比。其表達(dá)冰晶石中所含氟化鈉摩爾數(shù)與氟化鋁摩爾數(shù)之比。其表達(dá)式為：式為：冰晶石中所含氟化鈉摩爾數(shù)冰晶石中所含氟化鈉摩爾數(shù) 冰晶石冰晶石的摩爾比的摩爾比= =冰晶石中所含氟化鋁摩爾數(shù)冰晶石中所含氟化鋁摩爾數(shù)質(zhì)量比：質(zhì)量比：冰晶石中所含氟化鈉的質(zhì)

13、量與氟化鋁的質(zhì)量之比，其表達(dá)冰晶石中所含氟化鈉的質(zhì)量與氟化鋁的質(zhì)量之比，其表達(dá)式為：式為：冰晶石中所含氟化鈉的質(zhì)量冰晶石中所含氟化鈉的質(zhì)量 冰晶石冰晶石的質(zhì)量比的質(zhì)量比= =冰晶石中所含氟化鋁的質(zhì)量冰晶石中所含氟化鋁的質(zhì)量在比值上：摩爾比在比值上：摩爾比= =質(zhì)量質(zhì)量比比2 2 三、鋁電解原料及要求中性電解質(zhì)中性電解質(zhì) 分子比分子比等于等于3 3的冰晶石形成的電解質(zhì)的冰晶石形成的電解質(zhì)堿性電解質(zhì)堿性電解質(zhì) 分子比分子比大于大于3 3的冰晶石形成的電解質(zhì)的冰晶石形成的電解質(zhì)酸性電解質(zhì)酸性電解質(zhì) 分子比分子比小于小于3 3的冰晶石形成的電解質(zhì)的冰晶石形成的電解質(zhì) 目前目前鋁工業(yè)上均采用酸性電解質(zhì)生

14、產(chǎn)鋁工業(yè)上均采用酸性電解質(zhì)生產(chǎn), ,不不同的工藝同的工藝條件及電解質(zhì)體系采用條件及電解質(zhì)體系采用的分子的分子比也比也各各有不同。有不同。三、鋁電解原料及要求初晶溫度：初晶溫度：初晶溫度是指液體開始形成固態(tài)晶體的溫度。固態(tài)晶體開始熔化的溫度稱為該晶體的烙點(diǎn)。初晶溫度與熔點(diǎn)的物理意義不同，但在數(shù)值上相等。純的正冰晶石的初晶溫度為1010，但在其中添加固體氧化鋁形成冰晶石氧化鋁均勻熔體電解質(zhì)后，其初晶溫度隨氧化鋁含量的增加而降低，生產(chǎn)中需要保持降低的初晶溫度，即可保持相對低得電解溫度，對電解設(shè)備、熱變形、有好處，延長設(shè)備的使用壽命，工人的工作環(huán)境也得到改善，電解質(zhì)的揮發(fā)性也減小，同時(shí)還能提高電解過程

15、中的電流效率，這樣既能降低電能消耗，也能增加產(chǎn)量。 三、鋁電解原料及要求密度密度：密度是指單位體積的某物質(zhì)的質(zhì)量，其單位為:g/cm3。冰晶石在電解溫度下的密度為2.112g/cm3，隨著溫度升高，密度呈線性降低。實(shí)際生產(chǎn)中需要電解質(zhì)的密度較低為好，鋁與電解質(zhì)是兩種相容性很小的液體，兩者之間是靠密度差來實(shí)現(xiàn)分離的，鋁水的密度比電解質(zhì)大些，故沉于爐底，因此只有減小電解質(zhì)的密度來增大其密度差，從而使兩者更好地分離電導(dǎo)率：電導(dǎo)率：電導(dǎo)率是物體導(dǎo)電能力大小的標(biāo)志，通常用比電阻(電阻率)的倒數(shù)來表示。隨著氧化鋁的濃度增加，電解質(zhì)的導(dǎo)電度減小。生產(chǎn)中需要電解質(zhì)有大的導(dǎo)電度，電解質(zhì)的導(dǎo)電性越好，其電壓降就越

16、小，越有利于降低生產(chǎn)能耗。三、鋁電解原料及要求表面性質(zhì)（表面張力、濕潤性）表面性質(zhì)（表面張力、濕潤性）a表面張力：抵消液體表面積的收縮,必須克服液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的引力而作功，把這個(gè)用來抵消表面單位長度上的收縮表面的力稱為表面張力。(陽極氣體在電解質(zhì)中形成氣泡)b濕潤性：液相對固相的濕潤能力。(電解質(zhì)對陽極的濕潤性)粘度粘度粘度是表示液體中質(zhì)點(diǎn)之間相對運(yùn)動的阻力，也稱內(nèi)部摩擦力，其阻力越大，該熔體的粘度越大，一般來說，熔體的粘度隨著溫度的升高而成線性減小。但是粘度過小，會加快電解質(zhì)的循環(huán)，加快鋁在電解質(zhì)中得溶解損失，降低電流效率，而且會加快氧化鋁在電解質(zhì)中得沉降速度，造成爐底沉淀。 三、鋁電解原料及

17、要求揮發(fā)性揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā)性一般是指液體在低于沸點(diǎn)的狀態(tài)下,分子以氣態(tài)逸出(蒸發(fā))的程度，電解質(zhì)中各種物質(zhì)揮發(fā)性不一。調(diào)整電解工藝技術(shù)條件以及添加添加劑能改善電解質(zhì)的性質(zhì)三、鋁電解原料及要求1.純冰晶石里不含有電位順序比鋁更正電性的金屬雜質(zhì)，因而可以保證產(chǎn)品鋁的質(zhì)量；2.熔融冰晶石能夠較好地溶解氧化鋁，而且所構(gòu)成的冰晶石氧化鋁溶液可以在冰晶石的熔點(diǎn)以下進(jìn)行電解；3.冰晶石性質(zhì)穩(wěn)定，且電解溫度下密度比鋁液小，兩者互不相融分層明顯，故鋁液能沉積在下層，簡化電解槽結(jié)構(gòu)；4.冰晶石導(dǎo)電性好。三、鋁電解原料及要求能滿足電解生產(chǎn)添加劑的條件為:a、電解過程中不參與電化學(xué)反應(yīng)，不往電解槽中引入雜質(zhì)元素以免影

18、響原鋁質(zhì)量；b、對氧化鋁的溶解度不至太大影響；吸水性和揮發(fā)性要?。籧、能夠?qū)﹄娊赓|(zhì)的性質(zhì)有所改善；d、來源廣泛，價(jià)格要低廉等。目前還沒有一種完全合乎理想的添加劑。在工業(yè)上常使用的是氟化鋁、氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰和氟化鈉。三、鋁電解原料及要求氟化鋁氟化鋁是目前在鋁工業(yè)中運(yùn)用最為廣泛的一種添加劑。它是一種白色粉末，其粒度比氧化鋁稍大，不粘手，在常壓下加熱不熔化，但在高溫下升華。在鋁電解生產(chǎn)中，主要用于降低電解質(zhì)的分子比，改善電解質(zhì)性質(zhì)，降低電解質(zhì)初晶溫度（10%-20），減小電解質(zhì)的密度、導(dǎo)電度、粘度，減小電解質(zhì)與鋁液的界面張力，減小電解質(zhì)與陽極氣體的表面張力，減小氧化鋁在電解質(zhì)中得溶解性，增大電

19、解質(zhì)與炭素材料的濕潤角，增大電解質(zhì)的揮發(fā)性。三、鋁電解原料及要求氟化鈣氟化鈣是一種天然礦石，俗稱螢石，可降低電解質(zhì)的初晶溫度（1%-3），減小電解質(zhì)的導(dǎo)電度，降低電解質(zhì)的揮發(fā)性，減小氧化鋁的溶解度，促進(jìn)爐幫形成；增大電解質(zhì)的粘度和密度，增大電解質(zhì)與鋁液的界面張力，也增大電解質(zhì)與炭素材料的濕潤角。氟化鎂氟化鎂是一種工業(yè)合成品，作用與氟化鈣相似，但在降低電解溫度、改善電解質(zhì)性質(zhì)方面比氟化鈣更為明顯（1%-5）。它可降低電解質(zhì)的初晶溫度和揮發(fā)性，減小電解質(zhì)的導(dǎo)電度，減小氧化鋁的溶解度和溶解速度；增大電解的密度、粘度，增大電解質(zhì)與鋁液的界面張力，也增大電解質(zhì)與炭素材料的濕潤角。 三、鋁電解原料及要求氟

20、化鋰氟化鋰是一個(gè)堿金屬鹵化物，室溫下為白色晶體，難溶于水，在電解質(zhì)中添加氟化鋰，可降低電解質(zhì)的初晶溫度（1%-8），減小密度、粘度，降低電解質(zhì)揮發(fā)性，明顯降低氧化鋁的溶解性和溶解速度；明顯提高電解質(zhì)導(dǎo)電度。氟化鈉氟化鈉是一種白色粉末，無色發(fā)亮晶體或白色粉末，比重2.25，熔點(diǎn)993，沸點(diǎn)1695，易溶于水，主要用于電解槽啟動初期調(diào)整分子比。炭酸鈉炭酸鈉又稱純堿、蘇打，是一種白色粉末，易溶于水，吸水性較強(qiáng)，其作用與氟化鈉相同，用于提高電解質(zhì)的分子比。由于炭酸鈉比氟化鈉更容易溶解，而且價(jià)格低廉，所以在工業(yè)使用中多用炭酸鈉。三、鋁電解原料及要求 炭素陽極是鋁電解過程的輔助原料，其要求具有良好的導(dǎo)電能

21、力，并且在高溫電解質(zhì)中具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，在鋁電解生產(chǎn)中，陽極炭塊不僅承擔(dān)著導(dǎo)電的作用，而且還參與電化學(xué)反應(yīng)。鋁電解生產(chǎn)對陽極炭塊要求很嚴(yán)格，除一些理化指標(biāo)外，還要求：陽極灰分少，灰分中的雜質(zhì)少，密度大，電阻率低，氣孔率低，抗熱沖擊性能好，抗壓強(qiáng)度高，抗氧化性能好和具有較小的掉渣率。 我國我國400kA 鋁電解槽生產(chǎn)系列鋁電解槽生產(chǎn)系列四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)目前國內(nèi)外絕大部分電解鋁廠均采用中間點(diǎn)式加料預(yù)焙陽極電解槽，由四部分構(gòu)成：陰極陰極結(jié)構(gòu)、槽上部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、槽上部結(jié)構(gòu)、母線結(jié)構(gòu)、母線結(jié)構(gòu)、電氣電氣絕緣絕緣四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)陰極結(jié)構(gòu)陰極結(jié)構(gòu)：由槽殼、槽內(nèi)襯、陰極炭塊和側(cè)部炭塊構(gòu)成。槽殼：采用搖籃

22、式結(jié)構(gòu)，支撐電解槽，克服熱應(yīng)力和化學(xué)應(yīng)力。槽內(nèi)襯：由耐火材料、保溫材料、硅酸鈣板、防滲料等構(gòu)成。陰極炭塊：陰極炭塊組由陰極炭塊同埋設(shè)其中的導(dǎo)電鋼棒組成。炭塊組與炭塊之間用炭搗固糊灌注。側(cè)部炭塊：槽膛側(cè)壁有一層炭塊，電解槽在側(cè)部炭塊下部用炭糊搗固成斜坡狀，構(gòu)成人造伸腿。四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)陰極結(jié)構(gòu)陰極結(jié)構(gòu)：四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)槽上部結(jié)構(gòu)：槽上部結(jié)構(gòu)：由承重桁架、陽極提升裝置、打殼下料裝置、陽極母線和陽極組、集氣和排煙裝置構(gòu)成。承重桁架：門行支架，支撐電解槽全部上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。陽極提升裝置：調(diào)整極距，有總行程和有效行程，有螺旋起重和三角板兩種形式。打殼下料裝置：多組交叉下料，固定容量。陽極母線和陽極組

23、：陽極母線兩根，與立柱母線相連，陽極定期更換，周期與陽極消耗速率有關(guān)。機(jī)器和排煙裝置：由集氣罩和槽蓋板組成，收集電解槽煙氣由煙道端排煙管導(dǎo)出。二、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)母線結(jié)構(gòu)：母線結(jié)構(gòu)：由陽極母線、立柱母線、槽周母線及鏈接大母線構(gòu)成。絕大部分采用鑄造母線，通過軟帶鏈接，軟帶和焊板采用壓延母線。母線配置：陰極母線配置至關(guān)重要，其產(chǎn)生的磁場是影響電解槽內(nèi)鋁液穩(wěn)定的重要因素，槽周母線產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致鋁液流動，鋁液隆起及鋁液電解質(zhì)界面波動，嚴(yán)重時(shí)會產(chǎn)生滾鋁及沖刷導(dǎo)致側(cè)部破損四、鋁電解槽的結(jié)構(gòu)電氣絕緣：電氣絕緣：保證設(shè)備和人身安全的重要設(shè)施。主要目的：防止接

24、地和短路 防止交流電與直流電串流五、電解車間主要工作電解車間主要工作：1、換極2、出鋁3、熄滅效應(yīng)4、撈炭渣5、巡視處理電解槽異常6、現(xiàn)場維護(hù)7、電解工藝監(jiān)控五、電解車間主要工作1、換極 預(yù)焙電解槽所用的陽極是在炭素廠按規(guī)定的尺寸成型、焙燒、陽極導(dǎo)桿焊接澆鑄組裝后，送到電解使用。 每塊新陽極使用數(shù)天后，需換出殘極重新裝上新極，此過程稱陽極更換。 陽極更換的原則 陽極更換周期是由陽極高度及陽極消耗速度決定的, 陽極消耗速度與陽極電流密度、電流效率及陽極假密度有關(guān) 陽極更換的順序 陽極更換順序的原則是： 一、相鄰陽極要錯(cuò)開 二、A、 B兩側(cè)陽極導(dǎo)電和重量要分布均勻 三、把電解槽縱向劃分為幾個(gè)相等的

25、小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的陽極導(dǎo)電和重量也要大致分布均勻。五、電解車間主要工作換極步驟五、電解車間主要工作換極五、電解車間主要工作換極注意事項(xiàng)1.在提極起后，與新極安裝前的操作中會使大約大量的氧化鋁落入電解質(zhì)中。包括加保溫料 要求浮料要扒凈，殼面塊要鉤凈。2.新極上槽后，迅速在冷陽極表面形成一層電解質(zhì)，冷凝層。干擾了電解槽的行程，并出現(xiàn)新極全電流的滯后性。3.大約2H后逐步慢慢溶化，陽極開始導(dǎo)電，16H需導(dǎo)電達(dá)70%，24H需達(dá)到正常值。而角部極幾乎延長一倍。4.將殘極提出槽外，電壓會有少許上升。五、電解車間主要工作2、出鋁 電解產(chǎn)出的鋁液存于爐膛底部，需定期抽取出來，送往鑄造車間生產(chǎn)成產(chǎn)品。 大型槽實(shí)

26、行一日一次出鋁制度，每槽出鋁量原則上應(yīng)等同于周期內(nèi)（兩次出鋁間的時(shí)間）的產(chǎn)出量。 根據(jù)工區(qū)長（或計(jì)算機(jī)）給出的指示量，使用噴射式真空抬包，再多功能天車的配合下，每包一次吸出一定量的鋁液，然后由專用運(yùn)輸車送往鑄造車間。五、電解車間主要工作出鋁步驟五、電解車間主要工作出鋁五、電解車間主要工作3、熄滅效應(yīng) 陽極效應(yīng)是熔鹽電解過程中發(fā)生在陽極上的特殊現(xiàn)象。 陽極效應(yīng)發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象： 火苗由淡藍(lán)色 變紫進(jìn)而變黃 陽極與電解質(zhì)接觸周圍有弧光放電現(xiàn)象，并伴有噼啪響聲 槽電壓急劇上升到20-35V，電解質(zhì)停止沸騰，槽上部有明顯震動 與電解槽并聯(lián)的聲光信號同時(shí)啟動。 五、電解車間主要工作3、熄滅效應(yīng) 陽極效應(yīng)發(fā)生的機(jī)理和學(xué)說有: 濕潤性理論 氟離子放電理論 靜電引力理論 綜合理論是濕潤性理論和氟離子放電理論的綜合，理論認(rèn)為：陽極效應(yīng)發(fā)生時(shí)，一方面電解質(zhì)對樣機(jī)的濕潤性改變，；另一方面又是氟離子放電