铝电解基础知识培训全解
铝电解电容器基础知识培训资料
短路或断路可能是由于制造缺陷或使用不当造成，应检查电容器是 否有损坏，必要时更换。
06
铝电解电容器的未来发展与趋势
新材料的应用
1 2
新型电极材料
采用高导电性、高稳定性、低成本的电极材料， 如碳纳米管、金属复合材料等，以提高电容器的 性能和稳定性。
新型电解质材料
研发新型电解质材料，如固态电解质，以提高电 容器的耐压、耐高温性能和稳定性。
为法拉（F）。
额定电压
铝电解电容器能够承受 的最大电压。
漏电流
当施加电压时，铝电解 电容器中流过的微小电
流。
损耗角正切值
表示铝电解电容器能量 损耗的参数，越小表示
损耗越小。
03
铝电解电容器的制造工艺
铝箔的制造
01
铝箔的制造是铝电解电容器制造 的第一步，通常采用轧制和退火 工艺，得到具有特定厚度和物理 性能的铝箔。
铝电解电容器基础知识培训资料
目录
• 铝电解电容器简介 • 铝电解电容器的工作原理 • 铝电解电容器的制造工艺 • 铝电解电容器的性能测试与评估 • 铝电解电容器的选用与使用注意事项 • 铝电解电容器的未来发展与趋势
01
铝电解电容器简介
定义与特性
定义
铝电解电容器是一种电子元件， 由铝制阳极和电解液组成，通常 与电解质一起封装在塑料或金属 外壳中。
结构
主要由阳极、电解质、绝缘材料和引 脚等部分组成，其中阳极是电容器的 主要部分，通常采用铝制箔片作为电 极材料。
02
铝电解电容器的工作原理
电容的基本原理
电容
由两个平行、相对的导电 板组成的装置，能够存储 电荷。
电容的单位
法拉（F），表示电容的大 小。
铝电解工职业技能培训教案
铝电解工职业技能培训教案第一篇：铝电解工职业技能培训教案铝电解工职业技能培训教案（初级工）本次培训主要内容一、安全生产基础知识二、铝电解生产基础知识三、电解槽通电、焙烧、启动四、预焙阳极电解槽换阳极作业一、安全生产基础知识1、安全生产1.1铝电解职业环境室内、室外、高温、高空、高压、噪音、粉尘、有毒有害、强电磁场、电弧光等在强电流、系列电压、强磁场、高温、粉尘、氟化氢、沥青烟等有害气体1.2常见的安全事故触电、烫伤、爆炸、砸伤、中毒1.2.1 电解生产过程中电气安全▪电解槽绝缘系统▪多功能机组1.2.2主要工艺操作安全▪严格遵循作业规程规，避免作业过程中的安全危害。
1.3事故预防及事故管理▪“事故”是指在生产进行过程中，突发的与人们的意愿相反的情况，使生产进程停止或受到干扰的事件。
事故可能造成人身伤害或财产损失。
▪事故的预防▪事故管理发生事故→汇报→控制和保护好现场→协助各级事故调查及责任认定→ 落实整改防范措施2、职业病预防铝电解职业环境和过程中存在噪音、粉尘、有毒有害、强电流及磁场、电弧光职业危害。
为确保职业安全卫生，要做好职业病的预防。
职业病预防要求：健康适于从事电解生产；从业前接受职业卫生教育，了解岗位职业卫生常识；职业卫生教育内容包括：生产环境、职业危害因素、防护用品的正确使用、发生伤害时的急救措施和处理程序；定期接受健康检查；保持通风设备和气体净化设备，散发沥青烟和氟化氢气体的工艺过程采取密闭集气。
6．防尘、防毒设备（或设施）不得拆除或挪作它用。
7．从业人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。
8．作业场所中粉尘、有毒有害物质浓度和噪音严重超标的，宜设置隔离并通风良好的休息场所。
9．对存在高温的作业场所，应制定并实施防暑降温措施。
3、铝电解生产中的环保治理1）气态污染物质。
如氟化氢（HF）气体、二氧化硫（SO2）气体、电解质蒸汽、沥青烟气等，是铝电解生产过程中产生的有害气体。
2）固态粉尘污染物质。
铝电解工职业技能培训教案
铝电解工职业技能培训教案(初级工)本次培训主要内容一、安全生产基础知识二、铝电解生产基础知识三、电解槽通电、焙烧、启动四、预焙阳极电解槽换阳极作业一、安全生产基础知识1、安全生产1、1铝电解职业环境室内、室外、高温、高空、高压、噪音、粉尘、有毒有害、强电磁场、电弧光等在强电流、系列电压、强磁场、高温、粉尘、氟化氢、沥青烟等有害气体1、2常见的安全事故触电、烫伤、爆炸、砸伤、中毒1、2、1 电解生产过程中电气安全▪电解槽绝缘系统▪多功能机组1、2、2主要工艺操作安全▪严格遵循作业规程规,避免作业过程中的安全危害。
1、3事故预防及事故管理▪“事故”就是指在生产进行过程中,突发的与人们的意愿相反的情况,使生产进程停止或受到干扰的事件。
事故可能造成人身伤害或财产损失。
▪事故的预防▪事故管理发生事故→汇报→控制与保护好现场→协助各级事故调查及责任认定→落实整改防范措施2、职业病预防铝电解职业环境与过程中存在噪音、粉尘、有毒有害、强电流及磁场、电弧光职业危害。
为确保职业安全卫生,要做好职业病的预防。
职业病预防要求:健康适于从事电解生产;从业前接受职业卫生教育,了解岗位职业卫生常识;职业卫生教育内容包括:生产环境、职业危害因素、防护用品的正确使用、发生伤害时的急救措施与处理程序;定期接受健康检查;保持通风设备与气体净化设备,散发沥青烟与氟化氢气体的工艺过程采取密闭集气。
6.防尘、防毒设备(或设施)不得拆除或挪作它用。
7.从业人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。
8.作业场所中粉尘、有毒有害物质浓度与噪音严重超标的,宜设置隔离并通风良好的休息场所。
9.对存在高温的作业场所,应制定并实施防暑降温措施。
3、铝电解生产中的环保治理1)气态污染物质。
如氟化氢(HF)气体、二氧化硫(SO2)气体、电解质蒸汽、沥青烟气等,就是铝电解生产过程中产生的有害气体。
2)固态粉尘污染物质。
如氧化铝(Al2O3)粉尘、冰晶石与氟化铝粉尘等,它们就是电解生产过程中产生的。
【资料】铝电解基础知识培训全解汇编
铝液用真空抬包抽出后，经过净化和过滤，浇铸成商品 铝锭，其纯度可达到99.5%～99.8%。阳极气体中还含有少量 的有害的氟化物、沥青烟、固体粉尘和二氧化硫。废气净化 后，废气排入大气，回收的氟化物返回电解槽内。
9 2020/7/15
现代铝工业生产流程图 排空
外部电源 载氟氧化铝 氟化盐
供电机组
直流电
铝电解槽
预焙阳极组
阴极铝液
氧化铝
净化后 烟气
电解 烟气
干法净化
氧 化 铝 投 放
真空抬包
铝液保持炉 铝液铸锭
产品交库
10
2020/7/15
现代铝工业生产的描述
现代铝工业中原铝的生产，主要采用冰晶石—氧化铝融盐 电解法。直流电通入电解槽，在阴极和阳极上发生电化学反 应的过程。
铝液铸锭(铸造车间)
12 2020/7/15
铝电解槽发展简史
在20世纪20年代，挪威开始使用侧棒自焙阳极铝电解槽槽型， 槽容量随之扩大，电流强度到2.5KA，电流效率约80%，公斤 铝电耗20kwh，这种型式的铝电解槽很快在全世界范围推广使 用，槽容量也增大到135KA。
由于侧插自焙阳极铝电解槽的电流分布不均匀，阳极操作复 杂，不易实现机械化。在20世纪40年代，法国成功研制出上插 自焙阳极铝电解槽，这种槽型在阳极结构上增设了集气罩，用
以收集阳极气体，提高了烟气中氟的浓度，使烟气易于净化和 易于氟的回收，最大电流强度达到了150-160KA。
铝电解培训教材
电解铝生产培训教材工艺篇安全技术部第一章铝电解概述第一节铝电解发展及现状铝（Aluminium）在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为7.5%，仅次于氧（O）和硅（Si），居第三位，在各种金属元素当中，铝居首位。
铝的化学性质十分活泼，但是自然界中发现了少量元素状态的铝，与其他矿物共生。
含铝的矿物总计有250多种，其中主要的是铝土矿、高岭土、明矾石等。
我国开采和利用铝矿有悠久的历史，很早就开始从明矾石提取（古称矾石），供医药及工业上使用。
汉代《本草经》一书中记载了16中矿物药物，其中就包括矾石、铅丹、石灰、朴硝、磁石。
明代宋应星所著《天工开物》一书中记载了矾石的制造和用途。
金属铝最初用化学法制取。
1825年，丹麦Oersted用钾贡还原无水氯化铝，得到一种灰色的金属粉末，在研磨时呈现金属光泽，但当时未能加以鉴定。
1827年，德国Wohler 用钾（K）还原无水氯化铝，得到少量细微的金属颗粒。
1845年，他把氯化铝气体通过熔融的金属钾表面，得到金属铝珠，每颗铝珠的质量为10~15mg，于是铝的一些物理性质和化学性质得到了测定。
1854年，法国Deville用纳代替钾还原NaCl-AlCl3络合盐，制取金属铝。
钠和钾同为一价碱金属，但钠的相对原子质量比钾小，制取1Kg铝所需的钠大约是3.0~3.4Kg，而用钾大约需要5.5Kg，故用钠比较经济。
当时称铝为“铝土中的银子”1855年，Deville在巴黎世界博览会上展出了12块小铝锭，总量约为1 Kg。
1854年，在巴黎附近建成了世界上第一座炼铝厂。
1865年，俄国Beketob提议用镁还原冰晶石来生产铝。
这一方案后来在德国Gmelingen铝镁工厂里被采用。
自从1887~1888年电解法炼铝工厂开始投入生产后，化学法便渐渐停止了，在此之前的30多年内采用化学法总共生产了200T铝。
原来在采用化学法炼铝期间，德国Bunsen和法国Deville继英国Davy之后研究电解法炼铝。
铝电解电容器-培训
铝电解电容器内容提要1. 铝电解电容器基础知识.2. 铝电解电容器主要电性能参数及降额.33. 高频低阻抗电容器.4. 非固态铝电解电容器寿命的估算.5. 铝电解电容器工艺安装、加工注意事项.66. 电解电容器的失效模式及案例.7. 铝电解业界发展.计算公式: 单位：F (法拉) 为了分析上的方便，常用一等效电路来描述一实际意义的电容。
1.2 铝电解内部结构1.3 铝电解外形封装1.4 铝电解主要工艺流程铝矿铝箔浸渍电解液提纯碾压铝壳胶塞/盖板热缩套管腐蚀组装扩大表面积生成绝缘氧化膜高温加电压化成老化分切成一定宽度分出不良品分切测试正负箔铆接引线按客户需求包装芯包转绕包装夹上电解纸转绕电解液贴标签1.5 铝电解电容器主要材料正极箔电解液负极箔引出线(导电条)电解纸芯子包封胶带橡胶塞(盖板)热缩套管垫片外部包装材料2. 2. 铝电解电容器主要电参数及降额铝电解电容器主要电参数及降额额定电压反向电压标称容量损耗漏电流阻抗-频率特性纹波电流额定寿命2. 2. 铝电解电容器主要电参数及降额铝电解电容器主要电参数及降额2.1 额定电压V R规定的、能施加在电容器上的最高直流工作电压。
实际使用时，工作电压应小于额定电压,降额使用，对提高产品的寿命有显著的作用。
目前铝电解电容器的电压等级有：6.3 10 16 25 35 50 63 80 100160 200 250 315 350 400 450 500 550浪涌电压V S浪涌电压是电容器所能承受的极短时间的最大冲击电压。
按IEC60384-1999标准，电解电容允许浪涌电压规定如下：按IEC603841999标准，电解电容允许浪涌电压规定如下：VR＜315V VS=1.15VRVR≧315V VS=11VRVR≧315V VS 1.1VR试验方法: 0.5min ON,5.5min OFF,1000 times,电容器不损坏.我司规定的浪涌电压降额是：100％额定电压值额定电压值目前也有厂家给出了很高的浪涌电压值，但要求脉冲的时间很短，是毫秒级的，例如：是毫秒级的例如450V电容器，最高浪涌电压是550V,脉冲时间小于500ms。
铝电解工安全培训教程
故障处理
根据故障类型和原因，采取相应的 处理措施，包括更换设备、调整参 数等。
故障预防
针对常见的故障类型和原因，制定 预防措施，以减少故障的发生。
电解槽安全检查规程
安全设施检查
定期对电解槽的安全设施进行检 查，包括接地、防火设施等。
安全操作检查
检查电解槽的操作是否符合安全 规定，包括操作步骤、参数控制
铝电解工安全培训教程
目录
• 铝电解工安全概述 • 铝电解工安全操作规程 • 铝电解工安全防护措施 • 铝电解工安全培训与教育 • 铝电解工安全管理体系
01
铝电解工安全概述
安全定义与目标
安全定义
安全是指在生产过程中，要消除 或控制各种危险因素，保证劳动 者生命安全和身体健康，避免设 备、财产等遭受损失。
安全管理体系的改进与优化
数据分析与改进
通过对铝电解工的安全数据进行分析和挖掘，找出安全隐患和管理漏洞，制定相应的改进 措施和优化方案，提高安全管理体系的效率和效果。
引入先进的安全管理理念和方法
积极学习和引入国内外先进的安全管理理念和方法，不断优化和完善铝电解工的安全管理 体系，提高企业的安全管理水平。
根据铝电解工的工艺流程和设备特点，配置完善的安全设施和装备，如 防护罩、安全阀、报警装置等，确保设备的安全运行和操作人员的安全 防护。
建立应急预案和演练机制
针对可能发生的紧急情况和事故，制定相应的应急预案，并定期组织演 练，提高员工应对突发事件的能力和自救互救能力。
安全管理体系的运行与监控
定期安全检查与评估
04
照明设施
提供足够的照明设施，确保工作场所 的照明度符合要求，降低因光线不足 而产生的安全隐患。
电解槽区域的应急处理措施
铝电解基础知识培训教材
立柱母线 打壳机构
衔架
提升机构
铝导杆
排烟管
小合卡具
短路口
槽眉板
阳极 极上覆盖料
槽壳
霍尔-埃鲁法现代工业铝电解槽
8
2020/12/9
现代铝工业发展
① 电解质的化学性质：从传统电解质转变成改良电解质和 低分子比电解质，已证实显著提高电流效率，提高了生产能力。
② 添加氧化铝的技术：改进的电解槽引进了点式下料和控 制技术。
12 2020/12/9
铝电解槽工作示意图
全公司动力(动力车间) 直流电流(动力车间)
过程自动控制 (计算机车间)
设备检修(检修车间)
电解槽控制与维护 (电解车间)
氧化铝加料(输送车间) 电解烟气净化(输送车间)
预焙阳极(阳极车间)
阳极运输(车队)
原铝、成品铝分析流 程检查(质量管理部)
铝液运输(车队)
10 2020/12/9
现代铝工业生产流程图 排空
外部电源 载氟氧化铝 氟化盐
供电机组
直流电
铝电解槽
预焙阳极组
阴极铝液
氧化铝
净化后 烟气
电解 烟气
干法净化
氧 化 铝 投 放
真空抬包
铝液保持炉 铝液铸锭
产品交库
11
2020/12/9
现代铝工业生产的描述
现代铝工业中原铝的生产，主要采用冰晶石—氧化铝融盐 电解法。直流电通入电解槽，在阴极和阳极上发生电化学反 应的过程。
铝电解基础知识培训
青海西部矿业百河铝业有限责任公司
1 2020/12/9
铝的性质及用途
铝在自然界中分布极广，地壳中铝的含量 约为8%，仅次于氧和硅，居于第三位。但在 各种金属元素当中，铝居于首位。铝的化学 性质十分活泼，故自然界中极少发现元素状 态的铝。含铝的矿物有250多种，其中主要的 是铝土矿、高岭石、明矾石。
关于电解铝的知识点总结
关于电解铝的知识点总结一、生产原理电解铝的生产原理是利用氧化铝的电解性质来制备铝金属。
具体原理是在熔融态下，氧化铝被电解分解成金属铝和氧气。
相应的电解方程式为：2Al2O3 → 4Al + 3O2在电解过程中，通过电流输入熔融的氧化铝，氧化铝中的氧离子会在阳极处失去电子转化为氧气，而铝离子则会在阴极处得到电子转化为金属铝，从而实现氧化铝的分解。
二、工艺流程电解铝的生产工艺一般包括氧化铝的制备和电解制铝两个主要过程。
氧化铝的制备一般是从铝土矿中提取氧化铝并经过冶炼、煅烧等步骤制备成粉末状的氧化铝。
而电解制铝则是将制备好的氧化铝粉末在高温熔融状态下进行电解，通过电流输入将氧化铝分解成铝金属和氧气。
电解制铝的工艺流程主要包括熔炼、捞渣、电解和产出几个步骤。
首先是将氧化铝粉末与熔剂混合，然后在高温下进行熔炼，生成熔融态的氧化铝熔液。
接着通过捞渣将熔液中的杂质和非金属物质去除，然后将熔液加入电解槽中进行电解制铝的过程。
最后是从电解槽中产出金属铝，并经过冷却、固化、处理等步骤制成成品铝产品。
三、设备原理电解制铝的设备主要包括电解槽、阳极、阴极、电解液、电源等组成部分。
电解槽是主要反应器，通常由碳制成，一般是长方形的磁力搅拌槽。
阳极一般采用碳块，而阴极一般采用钢壳铝钢板。
电解液一般是由氧化铝粉末和熔剂混合而成的熔融态液体。
电源则是提供所需电流的设备，一般采用直流电源。
在实际生产中，还需要配备有捞渣机、冷却设备、输送设备等辅助设备。
电解铝的生产设备具有高温高压、腐蚀性强、能量消耗大等特点，需要采取严格的安全防护措施，确保生产过程的安全稳定进行。
四、应用领域电解铝是一种重要的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
在飞机、汽车等交通工具制造中，铝合金是重要的结构材料，具有优良的强度、耐腐蚀性和轻量化特性，可以有效减轻车辆重量、提高燃料经济性和节能减排。
在建筑领域，铝合金也被广泛应用于门窗、幕墙、铝合金型材等产品制造。
铝电解培训教材讲解
电解铝生产培训教材工艺篇安全技术部第一章铝电解概述第一节铝电解发展及现状铝（Aluminium）在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为7.5%，仅次于氧（O）和硅（Si），居第三位，在各种金属元素当中，铝居首位。
铝的化学性质十分活泼，但是自然界中发现了少量元素状态的铝，与其他矿物共生。
含铝的矿物总计有250多种，其中主要的是铝土矿、高岭土、明矾石等。
我国开采和利用铝矿有悠久的历史，很早就开始从明矾石提取（古称矾石），供医药及工业上使用。
汉代《本草经》一书中记载了16中矿物药物，其中就包括矾石、铅丹、石灰、朴硝、磁石。
明代宋应星所著《天工开物》一书中记载了矾石的制造和用途。
金属铝最初用化学法制取。
1825年，丹麦Oersted用钾贡还原无水氯化铝，得到一种灰色的金属粉末，在研磨时呈现金属光泽，但当时未能加以鉴定。
1827年，德国Wohler 用钾（K）还原无水氯化铝，得到少量细微的金属颗粒。
1845年，他把氯化铝气体通过熔融的金属钾表面，得到金属铝珠，每颗铝珠的质量为10~15mg，于是铝的一些物理性质和化学性质得到了测定。
1854年，法国Deville用纳代替钾还原NaCl-AlCl3络合盐，制取金属铝。
钠和钾同为一价碱金属，但钠的相对原子质量比钾小，制取1Kg铝所需的钠大约是3.0~3.4Kg，而用钾大约需要5.5Kg，故用钠比较经济。
当时称铝为“铝土中的银子”1855年，Deville在巴黎世界博览会上展出了12块小铝锭，总量约为1 Kg。
1854年，在巴黎附近建成了世界上第一座炼铝厂。
1865年，俄国Beketob提议用镁还原冰晶石来生产铝。
这一方案后来在德国Gmelingen铝镁工厂里被采用。
自从1887~1888年电解法炼铝工厂开始投入生产后，化学法便渐渐停止了，在此之前的30多年内采用化学法总共生产了200T铝。
原来在采用化学法炼铝期间，德国Bunsen和法国Deville继英国Davy之后研究电解法炼铝。
铝电解电容器基础知识
十、使用铝电解电容器注意事项
施加电压 1．电容器有极性，施加反向电压或交流电压后，会导致失火等致命不良。 2．在极性转换回路中请使用双极性电容，但这种情况不使用于交流电路。 3．直流电压上叠加交流成分时，峰值不要超过额定电压，否则会引起短 路失火等致命重大不良。 4．多只电容器并联时，应考虑导线电阻等。 5．多只电容器串联时使用同一规格的电容，请并联均压电阻，设计时要 考虑这时加在电容上的电压完全一样。 6．不能用于重复急剧充放电回路，熔接机器等充放电时，电容器请特别 设计。 即使非快速充放电，但电压变化大则会导致寿命特性恶化，要实际上 机认真确认或与海立联系。
1、一般整流电源的滤波；开关电源的高频输出滤波。 2、能量的贮存和转换；频繁的充放电。 3、讯号的旁路和耦合；电源排的退耦。 4、特殊用途，如定时电路中的作大时间常数元件的电解电容器、音频 分频电路中的电解电容器、单相电动机启动用的电解电容器、S形 较正用电解电容器、闪光灯用电解电容器。
六、铝电解电容器的组成
C[F]= ε ·ε·S/t
0
ε0:介质在真空状态下的介电常数(=8.85x10-12 F/M) 铝氧化膜的相对介电常数为7~8，要想获得更大的电容，可以通过增加 表面积S或者减少其厚度t来获得。在很多情况下，电容器的命名通常 是根据介质所使用的材料来决定的，例如：铝电解电容器、钽电容器 等。
一、铝电解电容器的基本概要
下表给出施加允许纹波电流时的中心最大温升（此数值通过温度修正 系数而修正）最大中心温度上升设定
环境温度 (℃) 40 每一温度中 心温度上升 设定(k) 60（55） 70 85 105 T0（℃） L0（小时） 保证使用寿命（小时） HCGH （250WV以 下） 31 22 12.5 5 2 107 4000 2000 HCGHA HCGHD 35 30 15 8.5 5 110 4000 2000 HCGF5A HCGF5D HCGF6A 31 19 12.5 5 90 4000 2000 FXA FXD FX2 35 25 8.5 93.5 8000 5000
铝电解基础知识培训全解ppt课件.ppt
导电系数（104•Ω-1•㎝-1）
36～37(20℃)
体积增长率（%）
6.5（由固态变为液态）
平均线膨胀率（10-6/℃）
24（20～100℃）
线平均收缩系数（%）
1.7～1.8（650～20℃）
电化当量（g/A•h）
0.3356
（A•h/ g）
2.980
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现代铝工业发展
*
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铝 电 解 原 理
现代铝工业生产，普遍采用冰晶石---氧化铝融盐电解法。主要生产设备是电解槽。 铝电解原理：以冰晶石---氧化铝熔体为电解质，炭素材料为两极，强大的直流电由阳极导入，经过电解质与铝液层从阴极导出，在两极间发生电化学反应，使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出得到铝液，氧离子则在阳极上放电生成一氧化炭、二氧化碳混合气体的过程。
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*
铝电解生产中的主要原料
工业氧化铝的物理性能，对于保证电解过程正常进行是很重要的。通常要求它具有较小的吸水性，能够较快地溶解在熔融电解质里，在加料时飞扬损失少，并能够严密地覆盖在碳阳极上以防止阳极在空气中氧化，同时在凝固的电解质结壳表面上起良好的保温作用。这些物理性能取决于氧化铝晶格的晶型、粒度和几何形状。氧化铝分：砂状、粉状和中间状，其安息角分别为30°～35°，45°和36°～44°。
*
*
三种槽型的特点：
从投资来看:预焙阳极铝电解槽的上部结构和阳极装置比较简单，电解槽本身造价较低，但制造预焙阳极需要额外的阳极成型、阳极焙烧和阳极组装等一整套设备，从而增加的投资较多，这一般适于大型铝电解厂。上插棒自焙阳极铝电解槽上部机构比较复杂，投资较高，侧插棒自焙阳极铝电解槽投资则相对低些。
*
铝电解工艺培训知识
8、铝电解生产中的计算机控制 计算机控制系统形式
集中——分布式：由主机和槽控箱组成，主机操控箱进行监 控、协调以及信息储存、参数修改等。
示意图
计算机
接口机
智能控制箱
电解槽
9、铝电解槽阴极内衬破损
10、铝电解生产经济核算
生产指标 ——产量 ——质量 ——电耗 ——原材料消耗 原铝的成本 ——氧化铝，~30% ——电费，~40% ——工资及管理费，15%
10、铝电解生产经济核算
降低成本途径 ——减少电耗 ——减少原材料消耗 ——提高产品质量 ——提高生产技术
11、铝电解生产安全
培训 考核 编制操作规程
破损现象
炉底隆起 阴极炭块断裂 冲蚀坑 层状剥离 侧部炭块破损
9、铝电解槽阴极内衬破损
破损原因
阴极材料的膨胀与收缩 钠离子对阴极内衬的入侵 电解质、铝水对炉底的渗透 内衬材料质量 内衬砌筑质量 焙烧、启动、生产管理
9、铝电解槽阴极内衬破损
延长阴极内衬使用寿命
使用高质量的内衬材料 提高砌筑质量 加强焙烧、启动及生产管理 设计新型的内衬结构
有一气层滞留，电解生产无法进行； 阳极效应对电解生产影响 ——能耗增加，废气排放增加，铝减产。
5、大型铝电解槽主要操作
抬母线
抬母线原因 随着阳极不断消耗，阳极母线不断下移，当移到下限位
置时，就必须实施抬母线作业。 抬母线注意事项
5、大型铝电解槽主要操作
捞碳渣
碳渣产生 ——阳极质量差； ——阳极氧化严重。 碳渣危害 ——积聚在中缝处； ——积聚在侧部； ——积累过多，底掌处排除困难。
铝电解电容器基础知识资料
关于铝电解电容器的概述
• 电容器是使用最广，用量最大，又是不可取代的无源电子元件，其产量约占电子元件 的40％，而铝电解电容器又占三大类电容器（电解电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电 容器）产量的56.8％。电解电容器是十年来我国发展速度最快的元件之一，目前，国 内电解电容器生产总量已近250亿只，平均年增长速度高达28%，占全球电解电容器 产量的三分之一。铝电解电容器发展过程，也来自集成电路、整机电路的改进和在高 压、高频、长寿命、小容量应用领域中的其它电容器（如多层独石陶瓷电容器、金属 化薄膜电容、钽电解电容器等）的相互渗透。为此，铝电解电容器自身也在不断的改 进、完善、创新。尤其随着科学技术的发展，人们需求的提高，环境的改善，新型整 机的诞生，对中高压大容量的铝电解电容器的应用领域在不断的拓宽，需求量越来越 大。它不仅不会萎缩，而具有更强的生命力和更广阔的发展空间，它必将会有更快的 增长速度。但近年来的发展重点有所转变。
3、铝电解电容器定义：以高纯铝为阳极，以其上的氧化膜为介质，以电解液为阴极，并以另一高纯铝为
阴极引出的电子元件。
4、阀金属定义：( 根据金属材料的特征，能够在电解液中产生阳极氧化膜而生成一层致密的绝缘性能良
好的金属氧化簿膜的作用。) 是指像铝、钽、铌和钛等之类的金属，因为其生成的金属 氧化物Al2O3、Ta2O5、Nb2O5和TiO2，它们都具有单向导电性。
J.套管和绝缘垫片： 起绝缘作用同时使外观美观整洁。
9、铝电解电容器的性能特点：
A、比容高；
B、具有自愈能力；
B.阳极箔：
起阴极引出作用，为腐蚀箔；阴极箔≥97%
C.电解液：
为实际阴极，起修补氧化膜作用；
D.电解纸：
贮存电解液，起隔绝阴、阳极箔作用，且增加内压；
铝电解高阶工基础知识培训.ppt
• 铝是一种氧化倾向极为强烈的金属， 所有在自然界中极少以游离态形式出 现，在空气中容易与空气中得氧结合 生产一层致密的氧化铝薄膜，防止铝 的进一步氧化，提高铝的抗腐蚀能力。
二、铝的用途
铝具有密度小，导电性好、抗腐蚀能力强、足够 的机械强度以及很大的塑性、延展性，使铝的纯金属 及合金有了较广泛的用途，在现代社会中仅次于钢铁， 成为第二大金属。根据铝的性质，其用途如下： • 质轻。用于飞机、汽车外壳。 • 导电性好。仅次于金、银、铜、水银。制作电缆、电 线、电容器等 • 导热性、反光性好。导热性是不锈钢的10倍。制作热 交换器，高压锅、电熨斗。 • 极富延展性，容易加工。可进行轧制、拉丝、压延。
铝电解高级工培训教程
2012年4月
第一章 铝电解基础知识
第一节 铝的性质及用途
一、铝的性质
铝在自然界中得分布很广，在地壳中的含量约8%， 仅次于氧和硅，在金属元素当中居首位，在自然界中主 要以化合态形式存在于铝土矿、高岭石、明矾石中。
通常金属元素分为黑色和有色两大类，铝属于有色 金属之类，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。铝是一种轻金属，具有银白色的金属光 泽，比重为2.7／cm3，熔点为660℃，化合价通常为 三价。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,在工业上被称为万能金属 。
分子比即是冰晶石中氟化钠与氟化铝的摩尔数之比， 正冰晶石的分子比为3，也称中性冰晶石，大于3的冰 晶石称为碱性冰晶石，小于3的称为酸性冰晶石。
冰晶石的质量比是分子比的1/2，即分 子比为3，其质量比为1.5。 分子比的调整计算： 计算公式QAlF3=P(K1-K2)/K2(1+K1) P:电解质中纯冰晶石量； K1：调前重量比 K2：调后重量比
电解铝知识讲座(一章基础知识)剖析课件
电解铝的环保技术
总结词
随着环保意识的提高，电解铝生产的环保问题越 来越受到关注。
总结词
新型的环保技术也在不断涌现，如活性炭吸附、 光触媒等，这些技术可以有效去除电解过程中产 生的有害物质。
详细描述
环保技术包括对电解过程中产生的废气、废水和 固体废弃物的处理和回收。这些技术的合理应用 可以有效减少对环境的污染，同时也可以提高资 源的利用效率。
电解铝的生产工艺流程
原料准备
将氧化铝、冰晶石等原料按照 一定比例混合，制成电解质的
熔融状态。
熔炼
将电解质熔化后，进行精炼和 除杂，确保电解质的纯度和质 量。
电解
将熔融电解质放入电解槽中， 通入直流电后进行电解，在阴 极上析出铝，阳极上产生氧气 。
铝的收集与处理
收集阴极上析出的铝，进行表 面处理和加工，制成各种铝制
预焙阳极装置
用于提供电解过程中的阳极碳块，起到导电和参与反应的作 用。
电解铝设备的维护与保养
01
02
03
定期检查
对电解槽和预焙阳极装置 进行定期检查，确保设备 运行正常。
保养计划
制定并执行设备保养计划 ，如更换磨损部件、清理 电解槽等，以延长设备使 用寿命。
技术升级与改造
根据生产需求和技术进步 ，对电解铝设备进行升级 和改造，提高生产效率和 降低能耗。
电解铝生产中的安全与环保措施
建立健全安全与环保管理制度
配备安全与环保设施
制定严格的操作规程和安全环保规章制度 ，确保操作人员遵守。
在电解铝生产线上配备必要的安全设施和 环保设施，如防护罩、防尘罩、废气处理 装置等。
提高操作人员素质
定期进行安全与环保检查
加强操作人员的安全教育和环保意识培训 ，提高他们的安全意识和环保意识。
电解铝知识讲座(一章基础知识)资料课件
利用X射线荧光光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和 定量分析。该方法具有无损、快速、准确等优点，但需要 使用大型仪器设备。
原子吸收光谱法
利用原子吸收光谱的原理对电解铝中的元素进行定性和定 量分析。该方法具有快速、准确、灵敏度高等优点，但需 要使用昂贵的仪器设备。
其他检测方法
除上述常用方法外，还有电感耦合等离子体原子发射光谱 法、电感耦合等离子体质谱法等多种检测方法，可根据具 体情况选择使用。
硅含量
其他杂质元素
硅也是电解铝中的杂质元素，其含量应控 制在较低水平，通常要求硅含量不超过 0.2%。
除了上述主要杂质元素外，电解铝中还可 能含有其他微量杂质元素，如钙、镁、钛 等，这些元素的含量也应符合相关标准。
电解铝的质量检测方法
化学分析法
通过化学手段对电解铝进行成分分析，以确定各元素的含 量。该方法具有精度高、准确性好的优点，但操作较为繁 琐。
电解铝的生产技术
电解铝的生产原理
电解铝是通过电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，利用电解反应将铝离子还原成 铝金属的过程。
电解铝过程中，电流通过熔融的电解质，电子从阳极传递到阴极，铝离子在阴极得 到电子后还原成铝金属。
电解铝技术需要高纯度的氧化铝和低成本的电能，同时还需要添加冰晶石作为助熔 剂，以降低熔融温度和提高电解效率。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
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REPORTING
电解槽
是电解铝生产的核心设 备，一般采用大型预焙 槽，槽体由碳素材料制
成。
阳极装置
包括阳极炭块、钢爪、 钢棒等部分，用于支撑
阳极并传导电流。
阴极装置
由阴极炭块、导电棒等 组成，用于传导电流并
电解铝基础知识简介
电解铝生产基础知识培训一、电解铝发展慨况。
1886年，美国的霍尔和法国的埃鲁特发明冰晶石－氧化铝熔盐电解法，取代了化学法，1887年电解法投产。
电解铝发展经历了预焙阳极——自焙阳极——大型预焙阳极的发展历程。
我国在八十年代之前电解铝主要以自焙阳极电解槽为主，在八十年代后期开始发展大型预焙阳极电解槽，到2000年已基本淘汰了自焙阳极电解槽，以大型预焙阳极电解槽为主。
二、电解原理：AL2O3+C——AL+CO2三、创元铝业电解铝生产简介湖南创元铝业有限公司电解铝工程采用国内较为先进的240KA大型预焙阳极中间点式下料电解槽生产技术，其母线配置采用较为先进的大面四点进电，槽底补偿的方式，设计槽内垂直磁场3.961Gs ，铝液平均流速3.92cm/s；槽内衬采用国际国内较为领先的干式防渗料和上下复合氮碳化硅侧部碳块技术；工艺上采用四低一高即低分子比、低电解温度、低氧化铝浓度、低效应系数、高极距的新工艺；氧化铝输送采用国内成熟先进的浓相输送和超浓相输送相结合的方式；供电整流系统是国内先进的技术设备，多功能天车是国内成熟的厂家制造，性能稳定可靠；计算机控制系统采用的是国内较先进的智能模糊控制系统。
这些先进的技术和设备在创元的应用必将为创元铝业有限公司经营高效益奠定坚实的基础。
1、工艺流程示意图220KV 交流电 排入大气屋顶烟气 排入大气铝 液废渣场铝锭2、电解槽电解槽是炼铝的主要设备。
外壳是钢壳，内衬是耐火材料和炭素材料，直流电流是由阳极经过电解质后到达铝液、阴极。
预焙阳极电解槽结构如图2。
1) 主要工艺参数电流强度(kA)： 240阳极电流密度(A/cm2)：阳极组数(组)： 16(双阳极组块)阳极炭块组尺寸(mm)： 1550×660×550每块阳极钢爪数(个)： 4每个钢爪直径(mm)： 140每个钢爪电流密度(A／cm2) 12.18铝导杆截面：(mm) 200×170槽膛面积：(mm) 11700×3840槽膛深度：(mm) 550操作面尺寸(mm) 大面 280小面 390中缝 180阴极炭块尺寸(mm) 3320×515×450阴极炭块组数(组) 20阴极钢棒尺寸(长×宽×高)： 4280×65×180每组阴极炭块的阴极钢棒数(根) 2阳极升降速度(mm／min)： 100图2 预焙阳极电解槽结构1——槽罩 2——钢爪梁 3——阳极 4——电解质 5——槽壳 6——涂层 7——铝 8——阴极炭块 9——阴极棒 10——保温砖 11——排烟装置 12——氧化铝 13——导杆 14——夹板 15——螺栓 16——打壳和筒式下料器17——氧化铝 18——壳面19——边部砖 20——侧部炭氮化硅复合块 21——结壳 22——人造伸腿 23——密封圈 24——钢壳槽壳尺寸：内壁(长×宽×高)(mm) 11940×4080×1357外壁(长×宽)(mm) 12684×4938摇篮架组数：活动(组) 17固定(组) 2阳极母线规格(mm) 550×180阳极最大行程(mm)： 4002)槽上部结构电解槽由阳极、阴极和槽罩三部分组成，其中：阳极结构，包括阳极、阳极母线、阳极传动机构及腹板支承梁等。
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侧插式连续自焙铝电解槽
17 2017/11/4
上插/4
预焙阳极铝电解槽
预焙阳极铝电解槽。使用预先焙烧过 的阳极，待阳极消耗到一定高度时要进行 更换，把旧极取出换上新极。因此阳极不 能连续使用，还会产生残极，而且更换阳 极的过程会给铝电解生产造成较大的波动 和影响。预焙阳极在生产过程中沥青烟气 已进行净化处理，因而不会给厂房内环境 造成影响。
现代大型预焙铝电解槽的构成
28 2017/11/4
电解槽上部机构就位
螺旋起重机
现代大型预焙铝电解槽的构成
29 2017/11/4
现代大型预焙铝电解槽的构成
30 2017/11/4
现代大型预焙铝电解槽的构成
31 2017/11/4
现代大型预焙铝 电解槽的构成
32 2017/11/4
铝电解生产中的主要原料
一、 溶质——氧化铝 氧化铝是铝电解的主要原料。铝电解对氧化铝的要 求，首先是它的化学纯度，其次是物理性能。 在化学纯度方面，要求氧化铝中杂质和水分的含量 低。因为氧化铝中那些电位正于铝的元素的氧化物， 如SiO2、Fe2O3、等。在电解过程中会被铝还原，还原 出来的Si和Fe进入铝中，从而降低铝的品位；而那些 电位负于铝的元素的氧化物杂质，如Na2O和CaO会分解 冰晶石，还会增加铝液中的氢含量。其它杂质，如 P2O5、TiO2、V2O5、Cr2O3等都会影响电流效率。
槽极上、加工面及槽内铺底 飞扬损失 与理论比 （41kg） （2.124%） 氧化铝粉 5.34%
转 变 成 铝 97.88%
换极60kg 漏到楼下
23 2017/11/4
三种槽型的特点：
在现代铝电解工业中，由于，中部加 料的预焙阳极铝电解槽，在电解过程中无 沥青烟害产生，密闭程度高，烟气收集和 净化率好，环保效应较高，阳极电压降低， 操作机械化，自动化程度高，适于电子计 算机控制管理，因而被广为采用。而中小 型铝厂采用自焙阳极电解槽组织生产，给 社会带来的资源浪费和环保负担，正迫使 企业面临强制改造和关闭的压力。
平均线膨胀率（10-6/℃） 线平均收缩系数（%） 电化当量（g/A•h）
（A•h/ g）
1.7～1.8（650～20℃）
0.3356 2.980
3 2017/11/4
铝的性质及用途
铝是一种氧化倾向极为强烈的金属，所以自 然界中很少有以游离状态出现的铝。铝与空气 中的氧结合生成一层致密牢固的氧化铝薄膜， 覆盖在铝的表面上，这一层氧化铝薄膜阻止了 铝的进一步氧化，提高了铝的抗腐蚀能力。
10 2017/11/4
现代铝工业生产流程图
外部电源 供电机组 直流电 载氟氧化铝 氟化盐 氧化铝
排空
净化后 烟气
铝电解槽
阴极铝液
电解 烟气
干法净化
氧 化 铝 投 放
预焙阳极组
真空抬包
铝液保持炉
铝液铸锭
产品交库
11 2017/11/4
现代铝工业生产的描述
现代铝工业中原铝的生产，主要采用冰晶石—氧化铝融盐 电解法。直流电通入电解槽，在阴极和阳极上发生电化学反 应的过程。 电解的产物，阴极上是液体铝，阳极上是CO2（约75%～ 80%）和CO（约20%～25%）。在工业电解槽中，电解质通常由 95%（质量百分数，下同）冰晶石与5%氧化铝组成，电解温度 为945～960℃。电解液的密度约为2.1g/c㎡，铝液密度为2.3 g/c㎡，两者因密度差而上下分层。 铝液用真空抬包抽出后，经过净化和过滤，浇铸成商品 铝锭，其纯度可达到99.5%～99.8%。阳极气体中还含有少量 的有害的氟化物、沥青烟、固体粉尘和二氧化硫。废气净化 后，废气排入大气，回收的氟化物返回电解槽内。
12 2017/11/4
铝电解槽工作示意图
全公司动力(动力车间) 直流电流(动力车间) 过程自动控制 (计算机车间) 氧化铝加料(输送车间) 电解烟气净化(输送车间) 预焙阳极(阳极车间)
设备检修(检修车间)
阳极运输(车队)
电解槽控制与维护 (电解车间)
原铝、成品铝分析流 程检查(质量管理部)
铝液运输(车队)
2 2017/11/4
铝的性质
原子序数 相对摩尔量 13 26.98154
原子价（通常）
密度g/㎝3 比热J/g.℃ 熔点（℃） 沸点（℃） 熔化热（J/g） 导热系数（J/㎝•S•℃） 导电系数（104•Ω -1•㎝-1） 体积增长率（%）
+3 2.3（660℃）
2.699（20℃） 0.9（20℃） 659 2467 386.6 2.08（20℃固态） 2.18（200℃固态） 36～37(20℃) 6.5（由固态变为液态） 24（20～100℃）
铝电解基础知识培训
青海西部矿业百河铝业有限责任公司
1 2017/11/4
铝的性质及用途
铝在自然界中分布极广，地壳中铝的含量 约为8%，仅次于氧和硅，居于第三位。但在 各种金属元素当中，铝居于首位。铝的化学 性质十分活泼，故自然界中极少发现元素状 态的铝。含铝的矿物有250多种，其中主要的 是铝土矿、高岭石、明矾石。 铝是一种银白色的金属。铝的原子序数为 13，原子量为26.98154，外层电子排列形式 为3S23P1化合价通常为三价，但有时也呈一价、 二价。铝质很轻，并兼具其它优良性质，在 工业上被誉为万能的金属。
铝是当今电力、冶金、轻工、化工，航空航 天、机械、建筑、食品、工艺装饰等行业不可 缺少的重要材料。同时，随着铝质材料性能的 不断开发，其运用空间还在不断拓展。
4 2017/11/4
原铝需求量增长迅猛
图1-1全世界原铝年产量增长曲线
5 2017/11/4
铝冶金的发展史
★ 金属铝最早是用化学法制取的 。 1825年丹麦奥斯特用钾汞齐还原无水氯化铝，得到 银色粉末； 1854年德国维勒用氯化铝气体通过熔融钾的表面， 得到了金属铝珠； 1854年法国德维斯用钠代替钾还原NaCl-AlCl3络合 盐，制取金属铝。
14 2017/11/4
槽型及其特点
工业铝电解槽槽型有： ① 侧插棒自焙阳极铝电解槽； ② 上插棒自焙铝电解槽； ③ 预焙阳极铝电解槽；（连续、间断）
三者各具特点。
15 2017/11/4
自焙阳极铝电解槽
铝电解自焙阳极槽。生产中，根据其阳 极消耗情况，定期地从上部添加阳极糊；利 用电解槽运行产生的热量，将新加入的阳极 糊焙烧成为坚实的固体阳极。阳极因此能连 续使用，这正好与电解的连续过程相适应。 但自焙槽在运行中，焙烧阳极时散发出有害 的沥青烟气，它的回收又较为困难，净化费 用较高，造成的污染较严重。“二次阳极” 质量问题在技术上解决困难，阳极发生病变 的概率高，造成指标不理想。
电解法炼铝起源于1854年。当时德国本生和法国德维 斯分别通过电解氯化铝-氯化钠络盐，得到金属铝。 但在那时所用的是蓄电池，故无法扩大试验。直至 1867年发明了发电机，并在1880年加以改进后，才使 电解法可以用于生产。
6 2017/11/4
铝冶金的发展史
1886年美国霍尔和法国的埃鲁， 通过实验不约而同地申请了冰晶 石—氧化铝融盐电解法炼铝的专利， 得到批准。这就是通常所说的霍尔 -埃鲁法。也是一百多年来工业炼 铝的唯一方法。与化学法相比，电 解法成本比较低，且产品质量好， 故被各国相继采用，并沿用至今。
7 2017/11/4
提升机构 衔架 立柱母线 打壳机构 小合卡具 铝导杆 排烟管
阳极 短路口 槽眉板 极上覆盖料 槽壳
霍尔-埃鲁法现代工业铝电解槽
8 2017/11/4
现代铝工业发展
① 电解质的化学性质：从传统电解质转变成改良电解质和 低分子比电解质，已证实显著提高电流效率，提高了生产能力。 ② 添加氧化铝的技术：改进的电解槽引进了点式下料和控 制技术。 ③ 计算机已被广泛的运用在铝电解生产控制中。电解槽的 各项生产操作，例如氧化铝添加、更换预焙阳极和出铝等，都 实现了高度的自动化和机械化。 ④ 改进了烟气排放控制，现代铝工业中的环境保护已经有 了很大改进。 ⑤ 由于改进了阳极和阴极的质量，现在阳极净耗量大约在 400kg/t-Al左右，部份电解槽的寿命达到3000天以上。 ⑥ 对电解槽磁场实现模拟计算和改进，使得铝电解槽的磁 场有了更好的平衡，这是建造大容量电解槽的一个基本前提。
34 2017/11/4
过磅、水份损失
？
净 化 系 统 损 失
天车加料系统
新鲜氧化铝+渣壳
氧化铝输送 过程损失
其它损失总和：<6kg。 （0.31%）
增加
氧化铝超浓相输送系统
载氟氧化铝
天车料箱
槽极上、加工面及槽 内铺底会发生变化
减少
槽上料箱
纯度98.6%， 损失：27kg。 纯 度 损 失
人工添加 氧化铝+渣壳+结壳块+脏料
22 2017/11/4
三种槽型的特点：
从投资来看:预焙阳极铝电解槽的上部结构 和阳极装置比较简单，电解槽本身造价较低， 但制造预焙阳极需要额外的阳极成型、阳极焙 烧和阳极组装等一整套设备，从而增加的投资 较多，这一般适于大型铝电解厂。上插棒自焙 阳极铝电解槽上部机构比较复杂，投资较高， 侧插棒自焙阳极铝电解槽投资则相对低些。 按电解槽容量而言:预焙阳极铝电解槽容 量最大，上插棒自焙阳极铝电解槽次之，侧 插棒自焙阳极铝电解槽最小。
19 2017/11/4
连续预焙铝电解槽
20 2017/11/4
图1—6 连续式预焙阳极电解槽简图
1—阳极炭块 2—阳极棒 3—阳极母线 4—槽壳 5—阳极炭块接缝 6—阴极炭块 7—阴极棒 8—保温层
现代大型预焙铝电解槽
21 2017/11/4
三种槽型的特点：
就机械化和自动化程度而论:以预焙阳极 铝电解槽的机械化和自动化程度最高，特别 是中部下料的预焙阳极电解槽。上插棒自焙 阳极铝电解槽次之。侧插棒自焙阳极铝电解 槽最低。 各种类型的电解槽,产生电极电压高低 的顺序为：上插棒自焙阳极铝电解槽最高， 侧插棒自焙阳极铝电解槽居中，预焙阳极铝 电解槽最低 。