电解槽正常生产的主要技术参数

电解槽正常生产的主要技术参数铝电解槽经过焙烧、启动和后期管理之后进入正常生产阶段，正常生产阶段的电解槽是在规定的电流强度下进行生产的。

其特征是：电解槽的各项技术参数已达到了规定的范围建立了较稳定的电热平衡制度，阴极周围的侧壁上已牢固的形成电解质－氧化铝结壳（俗称伸腿）构成了较好的炉膛内形，另外可看到阳极不氧化、不着火、阳极周围的电解质均匀沸腾，电解质与炭渣分离较好，阳极底下没有过量的沉淀，炉面结壳完整并覆盖一定数量的氧化铝保温。

也就是说电解槽的正常生产是在一定的技术参数和常规作业制度的密切配合下实现的。

电解槽生产的技术参数是以电解槽的类型、容量和操作人员的技术水平而定。

技术参数包括：槽工作电压、极距、电解温度、电解质成份（分子比）两水平、炉底压降、效应系数。

下面我们分别来讲各项技术参数在铝电解生产中的作用：
1、系列电流强度：每个电解系列都有额定的电流强度、额定的电压、与之对应
有一定的产铝量。

额定的电流强度一经确定下来，尽可能保持恒定的电流强度不变，以保证整个电解系列生产的稳定性。

2、槽工作电压：电解槽的工作电压由阳极压降（约0.34V）、电解质压降（约
1.57V)、阴极压降(约0.36V）、母线压降（约0.20V)、极化电压（约1.70V）、效应
分摊电压（约0.10V）。

只随氧化铝浓度的变化而稍有变化。

槽工作电压随生产操作而变动，但极化电压和母线压降变化较小，只随氧化铝浓度的变化而稍有变化。

变化较大的是阳极压降、电解质压降和阴极压降这三项也是维持电解温度热量来源的电压。

其中电解质压降时刻在变化，所以平时工作电压的高低在某种意义上来说就是电解质压降的高低。

因而工作电压对电解温度有明显的影响过高或过低保持电压都会给电解槽带来变化。

1．槽电压过高保持不但浪费电能而且电解质热量收入增多，会使电解槽走向热过程，炉膛熔化、原铝质量受影响，并影响电流效率。

2．槽电压保持过低也不行，虽然最初因热收入减少可能会出现低温时的坏处，电解温度低，电解质会下缩产生沉淀的机会增多，而形成结壳会使炉底电阻增加而发热，由冷行程转为热行程。

其结果的损失，可能比高电压时要大的多，槽电压过低还可能造成压槽、滚铝和不灭效应等技术事故，因而在生产中决定各种情况下的槽工作电压的保持一定要谨慎。

正常生产的槽电压应该时稳定的，如果出现波动应该查明原因及时处理。

3、极距：通常所说的极距是指阳极底掌到铝液镜面之间的距离。

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。

1．提高极距：能减少铝的损失会使电流效率提高，也就是说能减少二次反应次数和铝的燃烧损失。

但是由于极距增加，草电压就会升高会增加电能消耗，另外电解质的热收入增多，温度升高又对电流效率产生不利影响。

2．降低极距：可能降低槽电压节省电能，但是过低缩短极距会使铝的损失增加降低电流效率，所以电解槽应从保持稳定的热平衡制度出发，在不影响电流效率的情况下尽可能保持低一些的极距，以便取得较好的经济技术指标。

3．引起极距变化的主要因素：
1.电解槽走向热行程时，造成伸腿熔化，炉膛变化，使铝液镜面扩大，铝液水平降低，从而使极距升高。

2.电解槽走向冷行程时，由于炉底结壳、伸腿肥大，造成炉膛缩小，铝液水平升高，使极距降低。

3.槽底产生大量沉淀时，使铝水平升高造成极距减少。

4.由于槽电压保持过低，造成极距的生高和降低。

5.出铝后造成铝水平下降，极距升高。

4、电解温度：铝电解槽电解温度是指电解质的温度，它是生产中极为重要的技术参数，据资料指出，铝的二次损失随着电解温度的升高而增加，温度每升高10℃则电流效率降低约1％，所以在生产中尽可能低的力求降低电解温度。

影响电解温度的变化的主要因素有电流强度、槽电压、两水平、阳极效应系数等。

当电流强度加大时，产生的热量加大，相应的电解温度也随之增大，生产中一般都保持电流的相对稳定，不随意增大或减少。

槽电压升高，也会造成热收入增加，从而引起电解温度升高。

当电解质水平较高时，阳极浸入电解质中太深，热量散发不出来，易造成局部过热，造成电解温度升高，电解质水平较低时，热稳定性差，温度容易波动。

铝水平过高，底部散热量大，电解质热支出增加，温度降低，阳极系数郜，相应增加电解槽热收入，温度升高
电解温度的高低取决于电解质的初晶温度，因为电解温度总是要比其初晶温度高15-20℃的情况下才能进行生产，如果在生产中电解质成份已定，单纯为取得低电解温度而降低其温度不但达不到其目的而且往往导致相反的结果。

这是因为电解温度过低造成电解质下缩、粘度增大、流动性差、导电率下降、氧化铝的溶解度降低，轻者使槽内产生大量沉淀，容易发生热槽。

严重时还会出现铝液和电解质的熔体混淆，铝液上漂生产恶化，使各项生产指标下降。

所以要想保持较低的电解温度必须从调整电解质成份，降低其初晶温度入手，正常电解温度的保持，必须靠其它技术参数的配合，各项参数的改变却能引起电解温度的变化，电流强度和槽电压的变化会影响电解质的热量收入变化，铝液和电解质水平的高低将影响电解质的热量支出
和热稳定性的好坏。

所以在生产中要调整好各项技术参数的合理性，使电解温度稳定在规定的范围内。

5、电解质成份（分子比）：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氧化镁等添加物。

分子比是电解质中的氟化钠与氟化铝的分子数量比值的简称。

电解质的分子比等于3的为中性、大于3的为碱性、小于3的为酸性。

目前，在铝电解生产中大都采用酸性电解质，因为酸性电解质有它的优点：1.电解质的初晶温度低可降低电解温度。

2.电解质的密度和粘度有所降低，从而电解质的流动性好，并有利于金属铝从电解质析出。

3.有利于炭渣从电解质中分离。

4.槽子壳面上的电解质结壳松软便于加工操作。

5.减少钠离子放电。

6.但如果过酸，由于这些优点对电流效率的提高和生产操作都有较大的好处所以被广泛采用。

电解质酸碱度观察表
电解质酸碱度液体电解
质外观
氧化铝
壳面
固体电解质
断面
钢钎插入电解质检查
碱性亮黄色很硬很致密电解质层厚颜色发黑易脱落中性枯黄色较硬致密电解质层致密呈白色
酸性深红色较酥松有空隙电解质层薄致密呈白色
若酸性暗红色酥松多空隙电解质层薄呈白色不易脱落
6、电解质水平和铝液水平：
在电解生产中经常提到的两水平就是指的电解质和铝液水平，保持合适的电解质和铝水平对电解槽能够平稳的运行起着重要的作用。

电解质是溶解氧化铝的溶剂其水平高低对电解过程有很大影响，电解质水平高数量多，可使电解槽具有较大的热稳定性，电解温度波动不大，有利于氧化铝的充分溶解，不易产生沉淀，阳极同电解质的接触面积增大，使槽电压减小。

但是电解质水平过高，会使阳极浸入电解质中太深，阳极气体不易排出，引起电流效率降低；其次还可造成化爪、泡爪现象发生造成原铝质量下降。

相反，电解质水平过低数量少，电解槽热稳定性差，对热量变的特别敏感对氧化铝的溶解量降低易产生沉淀相应增加，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。

在生产中保持合适的铝水平是大有益处的：1.它能保护槽底阳极炭块不使炭化铝在槽底上生成而增加电阻。

2.阳极中央区域部分多余的热量，可通过这层热的良好到题传输到阳极四周，使槽内各部分温度趋于均匀。

3.适当的铝水高度能填平槽底高低不平之处，使电流比较均匀的通过槽底，并能够削弱磁场的作用力使铝液倾斜河波动性减少。

4.适当的铝水数量能够控制阴极炉膛的变化，可以增加阴极电流
密度，有利于电流效率的提高。

铝液水平过高或过低对电解生产都有影响，铝水平过高散热量大会使槽底发冷，电解质水平下缩，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。

铝水平过低阳极进入电解质中过深，使阳极底下和周边的温差加大，加剧电解质循环，增加铝的损失，其次容易造成伸腿溶化，槽底过热电解温度升高出现热槽，再有阴极铝水稳定性差，容易出现电压摆动现象，这些均降低电流效率。

7、阳极效应系数：是指每日分摊到每台槽上的阳极效应系数。

阳极效应的发生通常与电解质中缺少氧化铝有密切关系，它的发生可以检查电解槽的生产状态，生产实践告诉我们不易发生效应的电解槽往往可能隐藏某些对生产不利的因素。

阳极效应在铝电解生产中有一定的好处，效应发生时电解质对炭渣的湿润性不好，有利于炭渣的分离，所以一定要利用效应把分离出来的炭渣及时的捞出来。

从而使电解质的比电阻下降槽电压可降低，另外效应发生时所产生的热量有60％可用于溶解氧化铝，有利于控制槽内沉淀的产生。

当然，阳极效应过多时对电解生产指标极为不利，首先使浪费大量的电能，其次使增加氟化盐的蒸发损失浪费物料，所以对阳极效应系数的确定应权衡利弊，加以适当控制。

综上所述，铝电解工艺的技术参数从不同方面对电解生产产生影响，它们之间既互相联系又互相制约，因此各项参数的选择盒平时调整应权衡利弊，综合考虑，使各项参数统一在正常电解温度的前提下发挥其综合作用，只有这样电解槽的生产才能平稳，我们才能取得较好的经济指标，否则要想取得好的经济效益那将是无从谈起。

400KA大型预焙槽技术参数
电流强度：420-425KA
槽电压：3.90－4.0V
温度：955－965℃
极距：3.7－4.0cm
铝水平：35±2cm
电解质水平：20－22cm
分子比：2.55－2.65
炉底压降：≤400
效应系数：0.08/槽.日。