铝电解新型氟化盐加料方式实践
浅析中国铝电解用氟化盐生产技术进步
浅析中国铝电解用氟化盐生产技术进步多氟多化工有限公司张富山工程师铝电解用氟化盐主要有氟化铝、冰晶石、氟化钙、氟化镁、氟化锂等，其中主要以氟化铝和冰晶石为主。
吨铝氟化盐消耗量约为25公斤。
2003年，中国冰晶石产量16万吨，氟化铝14万吨。
本文所涉及的氟化盐主要是指这两种产品。
一、中国铝电解用氟化盐生产技术现状1、生产工艺目前，在我国氟化盐生产工艺较多。
氟化铝生产有代表性的工艺有：氢氟酸－湿法工艺、氟化氢－无水工艺、氟硅酸法工艺；冰晶石生产有代表性的工艺有：纯碱氟铝酸法工艺、氟硅酸钠法工艺及粘土盐卤法工艺。
2、产品中氟的来源在我国30万吨氟化盐产品中，有88％的氟来自萤石，12％来自磷肥副产。
3、产品种类及结构我国氟化盐产品主要有：含水氟化铝、无水氟化铝、普通冰晶石和高分子比冰晶石。
含水氟化铝占氟化铝总产量的88％，无水氟化铝占12％；普通冰晶石占冰晶石总量的75％，高分子比冰晶石占25％。
二、中国氟化盐生产在技术进步方面所取得的成就五十年代初，我国第一家电解铝厂－抚顺铝厂，引进前苏联技术，建成我国首家氟化盐厂。
50年来，伴随着我国原铝产量的不断提高及铝电解技术不断进步，我国氟化盐生产在不断引进、消化、吸收国外先进技术的同时，也在不断进行技术创新，很好的满足了电解铝生产对氟化盐产品的更新要求。
突出表现在以下两点：1、开发出了高分子比冰晶石和无水氟化铝产品我国自行研制的高分子比冰晶石产品，分子比稳定在2.85以上，普通冰晶石的分子比则保持在2.0左右，另外，高分子比冰晶石还具有熔点高（比普通冰晶石高20－30℃）、灼烧损失低等特点，非常适于铝电解新槽启动，且优势明显。
A、大大降低纯碱用量，节约生产成本我国大型预焙槽生产，电解质分子比普遍维持在2.2－2.4。
在新槽启动时，由于阴极吸钠，一般要求电解质分子比在3.0左右，如采用普通冰晶石启槽，则还需添加大量的纯碱来满足电解质的工艺指标；采用高分子比冰晶石启槽，只需添加少量纯碱（一般为采用普通冰晶石启槽加纯碱量的40％），即可满足工艺要求，降低了生产成本。
240KA电解槽氟化铝添加量控制实践
一
、
原 理 分 析
控 制 氟 化 铝 添 加 量 ， 可 以 有 效 控 制 电解 质 温 度 ，根 据 相 关 统 计 结 果 显 示 ，外 国相 关 专 家 曾 长 期 研 究 该 问题 ， 通 过 不 懈 努 力 得 出 结论 ， 温 度 和 分 子 比 之 问 的 关 联 性 十 分 强 ， 添加氟 化铝 可 以使 电解 槽在不同温度下保持 稳 定 态 势 。 在 此 研 究 依 据 基 础 上 ，我 们 就可 以考 虑适当添加氟化铝 来控制槽 内的电解质 温度 。笔者根据 自身工作经验认为 ，在 实践 过程 中稳定分 子比的难度会有所增加 ，随着 氟化 盐不断被 消耗 ，分子 Ｌ ｔ Ｓ ｔ － 高 的现 象必然
氟化盐加料车在铝电解系统的应用
氟化盐加料车在铝电解系统的应用摘要：在铝电解系列的电解厂房内，操作者驾驶氟化盐加料车仅需要一人就可以完成装料和对电解槽添加氟化盐物料的工作。
首先，氟化盐加料车在氟化盐料库里实现氟化盐的装料，然后，驾驶到电解厂房将氟化盐物料添加到电解槽上的贮料箱中，独立完成加料的全部过程。
关键词：氟化盐加料车一人完成装料加料Abstract: In the potroom of aluminum smelters, Only one operator drives this aluminum fluoride feeding vehicle to finish this work by himself, feeding aluminum fluorides into the materials tank, and filling the materials (ALF3) into the pot hoopers. First, this vehicle will be feeded the materials (ALF3) in the fluorides storage, then, driving this vehicle to the potroom, the materials (ALF3) will be filled into the pot hoppers at the central feeding equipment.Keywords: aluminum fluoride feeding vehicle Only one operator feeding aluminum fluorides into the materials tankfilling the materials (ALF3) into the pot hoopers前言该氟化盐加料车可以在安全工作的条件下，仅需要一个操作员就完全实现机械化的从储料仓运送氟化盐到电解车间，并将氟化盐物料加到电解槽上的氟化盐贮料箱中，完成氟化盐物料加料的全部工作过程。
180KA铝电解槽氟化盐添加装置及小定容下料器的开发应用
槽上 氟 化盐 中问料 箱 、槽 上 氟化 盐 下料 料 箱 、 地面 氟化盐 对料料仓 、 ．Ｋ ￣ 筒无刷 式定 容下料 器 ０ ｇ ９
３２ 要技 术要 求 ＿主
１ ）电解槽 氟 化盐 的 添加 ：当需 要添 加 氟化 盐
２目的 和 意 义
１ 采用 超 浓 相给 电解 槽 添加 氟化 盐 ， 、 只能是 粗
时， 槽控机发出指令（ 脉冲信号） 给第二、四点打壳气 缸电磁阀， 打壳气缸动作， 在凝固的壳面上击打出一 个加料洞眼（ 出铝端 向烟道端第二点为氟化盐添 从
加 下料 点 ） ｓ 上位 机作 出ห้องสมุดไป่ตู้否 添 加氟 化盐 的判 ｏ 后 ｌ 断 ，如果 添加 ， 控 机再 发 出指令 给 氟化 盐 下料 电 槽 磁 阀， 料箱 中的氟化盐从 刚击 打开 的洞 眼中添加到 将 电解槽 的电解 质 内， ｌ 后 槽 控机 发 出指 令 给氧 化 再 ｓ
台 电解 槽继 续 加料 工作 。 ３ 每 个氟 化 盐 对料 料 仓 均配 做地 面 安放 支架 。 ） ４） 电解 槽 上设 置 两个 氟 化盐 料 箱 ， 间料 箱 放 中
置在电解槽上桁架上部 中间位置 ， 中间料箱可容纳 ５ ０ 氟化盐 ，下料料箱用 ６ 样的槽钢固定在 电 ０Ｋ ｇ ． ３ 解槽桁架上 ，下料料箱安装 ｌ ． ｇ 台０９ 定容器 ，下 Ｋ
关 键词 ： 电解槽 氟化 盐 添加装置 小定容 下料器 开发应 用 铝
１前 言
某公 司 １０ Ａ预焙 电解 槽 由 １０ Ａ电解 槽扩 ８Ｋ ６Ｋ
是分子比偏高和添加剂氟化盐含量降低 。因此 ， 在 现有设备设施的基础上 ， 如何通过一套氟化盐 添加
容改造而来 ， 电解槽氧化铝及氟化盐添加原设计采 用加料小车添加方式 ， 后因加料小车原供应厂家倒
新型氟化盐加料车在铝电解系统的应用
５ ． ４ 维 护 费 用 的 比较 气 力式 负 压 抽 吸 机 的易 损 件是 布 袋 和 阀体 、 管 道， 其 中布袋 尤 其 易 损 ， 平 均 每 ６个 月 就 要 更 换 一 次， 每次 更换 的 费用 大约 为设 备 总 价 的 ２ 。 加 上 阀体 、 管 道 的磨损 与更 换 ， 每 台气 力 式 负 压 抽 吸 机 平 均每 年 的维 护 费 为 设 备 总 价 的 １ ５ ９ ／ ６ 以 上 。 螺 旋 卸 料 的易损 件是 密 封件 ， 常年 需要 润滑 油 。 ５ ． ５ 一 次 性 成 本 的 投 入 出于安 全 和 长 期 可靠 运 转 的考 虑 ， 螺 旋 卸 料 采 用特 殊材 质 、 特殊 结 构 、 特殊工艺， 关 键 部件 为进 口 件， 所以， 螺 旋 卸 料 的 成 本 要 比相 同额 定 能 力 的 气 力
的影 响 ， 应慎 之 又 慎 。故 电 力设 施 一 次 投 入 及运 行 维 护 费用均 大 大高 于垂直 螺旋 卸船 机 。
以卸 散 装 水 泥 为 例 ， 由 于气 力 式负 压 抽 吸 机所
抽 吸 的是 水泥 和 空气 的混 合 物 （ 水 泥 中混 有 大 量 的 气体） ， 使 得单 位 容积 里 水 泥 的容 重 降 低 ， 额 定 卸 船
没有 声音 。 ５ ． ７ 其 他 影 响 （ １ ）由 于 垂 直 螺 旋 卸 船 机 的 卸 船 时 间 短 ， 所 以受 潮汐 的影响少 ， 航期 费少 ， 有 利 于船 舶 运 费 的 降 低 。
两者 都是 输送 散装 物料 的设 备 。垂直 螺旋 适 宜
于粉 状 、 小 颗 粒状 散装 物料 ； 气 力 式 负 压 抽 吸 机 只适 合 粉 状散装 物 料 。
铝电解生产过程中氟化铝添加控制策略探析
38 轻 金 属2011年第2期作者简介:张兴彤(1971-),男,工程师。
收稿日期:2010-07-28铝电解生产过程中氟化铝添加控制策略探析张兴彤,刘升,黄胜(四川启明星铝业有限公司,四川眉山620041)摘 要:综述了近年来铝电解生产过程中氟化铝添加控制新方法的应用和进展,有效解决氟化铝按需下料,改善了氟化铝加料方式,提高了分子比控制精度。
关键词:氟化铝;添加;分子比控制;智能寻优中图分类号:TF821 文献标识码:B 文章编号:1002-1752(2011)02-38-3Additi on of fl uori nated al u m i ni u m control strategy analysisi n alu m i niu m electro l ysis productionZ HANG X ing-tong ,LI U Sheng and HUANG Sheng(Sichuan Aostaral A l u m inium C o .,L t d .,M eis han 620041,China)Abstract :Th e p aper rev i e w ed t he appli cati on and d evelopm ent of al um i n i um fluoride add ition technol ogy i n al um i n i um electrol ysis produ cti on i n recen tyears ,w h i ch effecti vel y solves t he additi on of a l u m i n i um fl uori de as per n eed,i m proves t h em od e of al um i n i um fl uori de additi on and i ncreases t h e con trol accuracy of the molec u lar ratio .K ey words :A l F 3;add iti on ;m ol ar rati o con tro;l i n telli gen t op ti m iz ati on近年来铝电解企业纷纷采用低分子比、低温为主要特征的技术路线,为了达到平稳高效的槽况,在控制系统硬件配置上普遍采用分布式控制系统、网络化控制系统,相应的对铝电解控制系统的氟化铝控制精度提出了更高的要求。
新型氟化盐加料系统的设计开发
新型氟化盐加料系统的设计开发曹赵生【摘要】氟化盐加料系统是铝电解生产中的1套辅助系统,主要用于将氟化盐粉料定时、定量的加入电解槽中氟化盐料箱内.文中提出的新型氟化盐加料系统,主要针对在2017年新建广西华磊电解厂、贵铝电解厂设计过程中,一线生产人员对以往氟化盐加料方法不足之处的反馈以及业主对投资成本控制的要求.力求以较小的成本在满足生产流程需求的前提下,减轻操作人员负担、提高车间环境指数、提高生产效率.在组织相关电解专家和经验丰富生产人员研究讨论的基础上,文中提出一种成本低、效率高的氟化盐加料系统.在2018年初,该氟化盐加料系统已加工成型并投入使用.【期刊名称】《有色金属设计》【年(卷),期】2018(045)002【总页数】5页(P90-93,97)【关键词】铝电解;氟化盐;加料系统【作者】曹赵生【作者单位】贵阳铝镁设计研究院有限公司,贵州贵阳550081【正文语种】中文【中图分类】TF3020 引言在铝电解生产中，氟化盐加料采用的方法主要有：人工加料、多功能天车上加设氟化盐料仓加料、专用氟化盐加料车加料。
3种方法均能满足生产需求，同时也都具有自身的优点和不足。
人工加料简单灵活，所需资金投入也很少；但其劳动强度很大，且在操作过程中存在的安全隐患较多[1]。
随着人们安全意识的加强及人力资源成本的增加，人工加料方式为大多数生产管理人员和一线生产人员所不喜。
生产人员希望能够采用自动化程度较高、劳动强度较低的加料方式；而业主和生产管理人员也希望采用安全性较高的生产方式。
通过在铝电解多功能天车上设置氟化盐料仓，利用天车带动料仓进行加料，可以达到定时、定量加料的目的；同时，也可减少安全隐患、减低人力资源成本。
但根据生产人员反馈，由于天车上设置的料仓容量有限，且一台天车一般仅设置一个料仓，整个加料过程需要天车带动料仓，循环往复多次的填料、放料，占用时间较长，影响多功能天车机组的使用。
生产人员希望能够尽可能的缩减加料时间，从而将多功能天车机组尽可能从氟化盐加料的工作中解放出来，提高多功能天车的使用效率。
铝电解过程的氟化铝添加量的决策研究
铝电解过程的氟化铝添加量的决策研究
杜升晁
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】铝电解是生产纯铝和铝合金的重要工业过程,在铝电解工艺中,氟化铝扮演着非常重要的角色。
它既能降低电解液的熔点,又能提高电解质的导电性,又能稳定电解液的化学性质,有效地促进铝的沉淀,因此合理确定氟化铝的加入量是实现铝电解高效稳定生产的关键。
基于此,主要通过对铝电解过程、氟化铝在铝电解过程中的作用、氟化铝添加量的影响因素等相关问题展开论述,以研究铝电解过程中氟化铝添加量的科学方法。
【总页数】3页(P19-21)
【作者】杜升晁
【作者单位】白银中天化工有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF8
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铝电解新型氟化盐加料方式实践
作者：牛文玮
来源：《科学与财富》2011年第08期
[摘要] 铝电解生产新型氟化盐加料方式，使氟化盐能定量均匀加入载氟氧化铝溜槽中，氟化盐的精细化调控提供了一种途径。
[关键词] 新型氟化盐加料方式
1、氟化盐加料现状
目前，铝电解生产中氟化盐添加方式主要有：
A、人工直接添加到电解槽内；
B、人工或天车用料斗添加到铝电解槽氧化铝料箱中，再与氧化铝一同进入电解槽内；
C、在载氟氧化铝料仓出料口，用定容器定时定量添加到超浓相输送溜槽中，然后输送到铝电解槽氧化铝料箱里，同氧化铝一同进入电解槽内；
D、在铝电解槽旁边设一个氟化铝侧壁料箱，氟化铝侧壁料箱下来的氟化铝和氧化铝侧壁料箱下来的氧化铝，同时添加到铝电解槽上的风动溜槽内，混合后进入电解槽氧化铝料箱，与氧化铝一同进入电解槽。
E、在铝电解槽上单独设置氟化铝料箱，通过定容器，定时定量添加到电解槽中。
2、现有技术中，氟化盐加料方式存在的问题
2.1A种方式，不能够定时、定量均匀添加,存在氟化盐挥发量较大、添加量不均匀的问题。
2.2B、C、D三种方式，氟化盐下料量不易控制，难定时、定量、均匀添加，氟化铝与氧化铝混合不匀，造成某时段定容器下来的只有氟化铝，另一时段下来氧化铝，铝电解槽出现缺料阳极效应，消耗电能，影响正常生产。
2.3E种方式，氟化铝能够定时、定量集中添加，但存在氟化铝集中，挥发损失量较大的问题，另外电解槽增加氟化铝料箱，电解槽制作费用和日常维护工作量增加。
现有技术中E种方式，必须将氟化铝输送到电解槽的氟化铝料箱中，目前采用的氟化铝输送形式有：（1）人工加入氟化铝料斗，天车吊运到加入氟化铝料箱中；（2）是将氟化铝通过自动输送方式输送到氟化铝料箱，自动输送方式可采用多功能机组加料、专用氟化盐加料车、浓相输送系统等三种氟化铝输送方式，此三种方式投资较大。
3、项目背景与总体思路
3.1项目背景
随着铝工业发展，电解铝技术水平不断提高，工艺技术控制进入精细化，同时要求氟化盐的加料方式有所改进，能够精细化，达到氟化盐加料定时、定量、均匀。
通过前边的对比A、B、C、D四种方式达不到上述要求。
E种方式，在铝电解槽上单独设置氟化铝料箱，通过定容器，定时定量添加到电解槽中，能够实现上述要求，但是必须具备：（1）电解槽上配氟化铝料箱，配套定容器等；（2）氟化盐必须输送到氟化盐料箱中。
因此存在设施数量多，结构复杂，日常工作量和维护工作量较大。
3.2总体思路
A要达到氟化盐定时、定量、均匀加入。
B要解决简化氟化盐加料结构，降低日常工作量和维护工作量。
C要降低投资，节约费用。
D要关注干法氟化铝，比重为2.882～3.13g/cm3,容重为1.3～1.6g/cm3。
氧化铝比重为
3.6g/cm3,容重为1g/cm3。
氧化铝和氟化铝混合后载氟氧化铝比重的变化。
4、新型氟化盐加料方式试验
4.1新型氟化盐加料方式方案
为实现上述目的，采取的技术方案是：在烟气净化系统载氟氧化铝溜槽上部安装氟化盐料箱，氟化盐定时、定量地加到载氟氧化铝溜槽中，经物料提升设备输送到载氟氧化铝料仓，然后通过超浓相输送系统输送到电解槽氧化铝料箱中，氟化盐同氧化铝一起进入电解槽。
在此过程中，氟化盐同载氟氧化铝在载氟氧化铝溜槽中第一次混合，进入物料提升设备内进行第二次混合，到载氟氧化铝料仓内进行第三次混合，载氟氧化铝料仓出料过程进行第四次混合，进入电解槽氧化铝料箱中进行第五次混合，充分的混合均匀，供铝电解生产用。
做此项试验时用干法氟化铝，比重为2.882～3.13g/cm3,容重为1.3～1.6g/cm3；氧化铝比重为3.6g/cm3,容重为1g/cm3。
铝电解烟气净化载氟氧化铝，氧化铝、氟化铝的比重进行对比测试，结果如下。
通过测试分析，载氟氧化铝比重在氧化铝和氟化铝之间，比氧化铝略有增大。
3.2新型氟化盐加料方式方案的优点
新型氟化盐加料装置与现有氟化铝加料技术相比，具有以下有益效果：
①该装置由于很好地利用了铝电解净化系统载氟氧化铝溜槽、物料提升设备以及载氟氧化铝料仓，超浓相输送系统，实现了氟化铝添加后的五次混合，充分实现物料的均匀混合，解决了氟化盐不能够与载氟氧化铝混合均匀的问题。
②该装置的下料处设有调节流量大小的装置，能够保障定量、均匀添加。
③该装置结构简单，制作安装方便，投资小、见效快，便于付诸实施。
3.3新型氟化盐加料方式使用效果
在电解一厂三车间100KA，172台电解槽，二个净化系统用氟化铝进行试验，80%的氟化盐在新型氟化盐加料装置中添加，20%在电解车间添加，获得如下效果：
3.3.1氟化铝单耗和分子比对比变化。
见下表1.
分子比合格率1-6月份合格率平均为85.56%，2008年7-10月份平均为93.0%，合格率实验前后比较提高7.44%。
定量性分析电解槽运行状况得到改善。
1-6月份吨铝氟化盐单耗平均为28.3kg/t，7-10月份氟化盐单耗平均完成23.0kg/t，实验前后比较净降低5.3kg/t。
效果十分明显。
3.3.2电解槽温度趋于稳定。
1-6月份电解温度平均为928.2℃，最大平均温度与最小平均温度相差17℃。
改造后，7-10月份平均为923.5℃，实验前后比较净降低4.7℃，而且最大平均温度与最小平均温度相差仅3℃，实验前后比较最大平均温度与最小平均温度差减少了14℃。
因而电解槽温的稳定性进一步增强。
4、综述
氟化盐是电解生产中十分重要的原料,它对控制电解槽电解质温度,保持电解槽技术条件发挥着重要的作用。
新型氟化盐加料方式能够定时定量，均匀添加，减小铝电解槽分子比波动，电解槽温度变化减小，槽况趋与稳定。
新型氟化盐加料方式为电解质过热度变化的可控性提供了一种途径和条件。
在电解一厂电解三车间100KA电解槽试验，80%的氟化盐在新型氟化盐加料装置中添加，20%在电解车间添加，取得了如下效果：（1）分子比合格率实验前后比较提高7.44%。
（2）氟化盐平均单耗实验前后比较净降低5.3kg/t。
（3）电解平均温度实验前后比较净降低4.7℃，而且实验前后比较最大平均温度与最小平均温度差减少了14℃。
定量分析电解槽温的稳定性进一步增强，电解槽运行状况得到较大改善。
新型氟化盐加料方式已获得国家实用新型专利，其结构简单，设备故障率低，维护工作量小。
参考文献
[1]刘冬喜，氟化盐混合氧化铝调整电解质分子比的工业性试验，[J].甘肃冶金，2009（2期）22。