铝电解工艺培训知识
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——物料平衡破坏。 预防 ——加强管理； ——提高操作质量； ——加强早期诊断，及时、正确调整技术条件。
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。
5、大型铝电解槽主要操作
更换阳极
需要更换阳极原因 更换阳极次序 更换阳极工具 计算机配合 更换阳极后维护
5、大型铝电解槽主要操作
出铝
真空出铝原理 出铝量 出铝过程 计算机配合
5、大型铝电解槽主要操作
熄效应
阳极效应 ——熔盐电解过程中发生在阳极上的特殊现象，发生时阳极底掌
1、铝电解生产与发展
化学法炼铝
1）1825年，丹麦厄尔施泰用钾汞还原无水氯化铝，首次得 到铝金属粉末；
2）1845年，德国韦勒用钾还原无水氯化铝得到铝； 3）1854年，法国特维用钠还原氯化源自和氯化铝的复盐得到金属铝；
1、铝电解生产与发展
电解法炼铝
1）霍尔—埃鲁法：1886年，美国的霍尔，法国的埃鲁不 约而同分别向各自的政府申请了冰晶石—氧化铝熔盐 电解法的专利并获得批准；
6、铝电解正常生产工艺
正常生产阶段：
新槽启动后，经过三个月调整，各项技术指标进入 稳定时期。
几个重要技术参数
槽电压 氧化铝浓度 分子比 铝水平和电解质水平 槽温 阳极效应系数 炉底压降 极距
7、铝电解生产中的非常规管理
铝电解槽的焙烧 铝电解槽的启动 病槽
7、铝电解生产中的非常规管理
铝电解工艺
2010.06
1、铝电解生产与发展 2、铝电解工艺原理及流程 3、大型预焙铝电解槽结构 4、铝电解车间概况 5、大型铝电解槽主要操作 6、铝电解正常生产工艺 7、铝电解生产中的非常规管理 8、铝电解生产中的计算机控制
9、铝电解槽阴极内衬破损 10、铝电解生产经济核算 11、铝电解生产安全
2）1888年，美国匹兹堡建造两台小型预焙电解槽，随后 瑞士冶炼公司也建立了这种电解槽。
3）＜1000×500×500mm，i≤2000A； 4）1923年—1950，侧插阳极棒自焙阳极电解槽；1950后
上插阳极棒连续自焙阳极电解槽； 5）我国1964年至1968年先后建立两个上插槽铝电解厂。
1、铝电解生产与发展
2、铝电解工艺原理及流程
铝电解工艺原理
直流电通入冰晶石—氧化铝熔体中，在两电极上发生电 化学反应，在阳极上得到气态物质，阴极上得到液态铝：
2、铝电解工艺基本原理
铝电解工艺流程
现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融 冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液 作为阴极，通入强大的直流电后，在930℃—950℃下，在电 解槽内的两极上进行电化学反应，阳极产物主要是二氧化碳 和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固 体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理， 除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通 过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化 澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。其生产工艺 流程如下图 ：
7、铝电解生产中的非常规管理
铝电解槽的启动
目的 ——在槽内熔化电解质，以适应电解生产的需要。 方法 ——干法启动； ——湿法启动。 启动期间管理
7、铝电解生产中的非常规管理
病槽
形成原因 ——热平衡破坏；
a.热收入小于支出——冷槽 结壳厚、炉底沉淀、效应频繁、电压波动
b.热收入大于支出——热槽 无结壳、阳极底掌长包、碳渣不分离、炉底沉淀
2、铝电解工艺基本原理
2、铝电解工艺基本原理
氧化铝 仓库
烟气净化 车间
整流供电 车间
电厂
炭素厂
铸造 车间
电解 车间
阳极组装 车间
空压站
3、大型预焙铝电解槽结构
3、大型预焙铝电解槽结构
4、铝电解车间概况
5、大型铝电解槽主要操作
铝电解槽正常运行时需要人工操作， 其主要操作有：
a. 加料； b. 槽电压调整； c. 阳极更换； d. 出铝； e. 效应熄灭； f. 抬母线； g. 捞碳渣； h. 两水平测量。
铝的性质和用途
1）铝的性质： 工业上被誉称“万能金属” a. 轻； b. 良好的防腐性； c. 良好的导电性； d. 良好的导热和反光性； e. 良好的延展性和可塑性； f. 铝的再生； g.铝合金。
1、铝电解生产与发展
2）铝的用途： a. 轻型结构材料； b. 建筑材料； c. 电器工业材料； d. 耐腐蚀材料； e. 食品包装材料。
铝电解槽的焙烧
焙烧目的 ——新铝电解槽在进入生产前，必须经过焙烧，目的在于通过一
定时间的缓慢加热，使电解槽的内衬得以烘干，阴极、阳极 温度接近或者达到电解槽正常生产温度，阴极炭块间和槽周 边的扎糊进行烧结、焦化，以减少启动灌入高温电解质时热 冲击，避免阴极破损。 焙烧方法 ——焦粒焙烧法 ——铝液焙烧法 ——燃气焙烧法
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。
5、大型铝电解槽主要操作
更换阳极
需要更换阳极原因 更换阳极次序 更换阳极工具 计算机配合 更换阳极后维护
5、大型铝电解槽主要操作
出铝
真空出铝原理 出铝量 出铝过程 计算机配合
5、大型铝电解槽主要操作
熄效应
阳极效应 ——熔盐电解过程中发生在阳极上的特殊现象，发生时阳极底掌
1、铝电解生产与发展
化学法炼铝
1）1825年，丹麦厄尔施泰用钾汞还原无水氯化铝，首次得 到铝金属粉末；
2）1845年，德国韦勒用钾还原无水氯化铝得到铝； 3）1854年，法国特维用钠还原氯化源自和氯化铝的复盐得到金属铝；
1、铝电解生产与发展
电解法炼铝
1）霍尔—埃鲁法：1886年，美国的霍尔，法国的埃鲁不 约而同分别向各自的政府申请了冰晶石—氧化铝熔盐 电解法的专利并获得批准；
6、铝电解正常生产工艺
正常生产阶段：
新槽启动后，经过三个月调整，各项技术指标进入 稳定时期。
几个重要技术参数
槽电压 氧化铝浓度 分子比 铝水平和电解质水平 槽温 阳极效应系数 炉底压降 极距
7、铝电解生产中的非常规管理
铝电解槽的焙烧 铝电解槽的启动 病槽
7、铝电解生产中的非常规管理
铝电解工艺
2010.06
1、铝电解生产与发展 2、铝电解工艺原理及流程 3、大型预焙铝电解槽结构 4、铝电解车间概况 5、大型铝电解槽主要操作 6、铝电解正常生产工艺 7、铝电解生产中的非常规管理 8、铝电解生产中的计算机控制
9、铝电解槽阴极内衬破损 10、铝电解生产经济核算 11、铝电解生产安全
2）1888年，美国匹兹堡建造两台小型预焙电解槽，随后 瑞士冶炼公司也建立了这种电解槽。
3）＜1000×500×500mm，i≤2000A； 4）1923年—1950，侧插阳极棒自焙阳极电解槽；1950后
上插阳极棒连续自焙阳极电解槽； 5）我国1964年至1968年先后建立两个上插槽铝电解厂。
1、铝电解生产与发展
2、铝电解工艺原理及流程
铝电解工艺原理
直流电通入冰晶石—氧化铝熔体中，在两电极上发生电 化学反应，在阳极上得到气态物质，阴极上得到液态铝：
2、铝电解工艺基本原理
铝电解工艺流程
现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融 冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液 作为阴极，通入强大的直流电后，在930℃—950℃下，在电 解槽内的两极上进行电化学反应，阳极产物主要是二氧化碳 和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固 体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理， 除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通 过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化 澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。其生产工艺 流程如下图 ：
7、铝电解生产中的非常规管理
铝电解槽的启动
目的 ——在槽内熔化电解质，以适应电解生产的需要。 方法 ——干法启动； ——湿法启动。 启动期间管理
7、铝电解生产中的非常规管理
病槽
形成原因 ——热平衡破坏；
a.热收入小于支出——冷槽 结壳厚、炉底沉淀、效应频繁、电压波动
b.热收入大于支出——热槽 无结壳、阳极底掌长包、碳渣不分离、炉底沉淀
2、铝电解工艺基本原理
2、铝电解工艺基本原理
氧化铝 仓库
烟气净化 车间
整流供电 车间
电厂
炭素厂
铸造 车间
电解 车间
阳极组装 车间
空压站
3、大型预焙铝电解槽结构
3、大型预焙铝电解槽结构
4、铝电解车间概况
5、大型铝电解槽主要操作
铝电解槽正常运行时需要人工操作， 其主要操作有：
a. 加料； b. 槽电压调整； c. 阳极更换； d. 出铝； e. 效应熄灭； f. 抬母线； g. 捞碳渣； h. 两水平测量。
铝的性质和用途
1）铝的性质： 工业上被誉称“万能金属” a. 轻； b. 良好的防腐性； c. 良好的导电性； d. 良好的导热和反光性； e. 良好的延展性和可塑性； f. 铝的再生； g.铝合金。
1、铝电解生产与发展
2）铝的用途： a. 轻型结构材料； b. 建筑材料； c. 电器工业材料； d. 耐腐蚀材料； e. 食品包装材料。
铝电解槽的焙烧
焙烧目的 ——新铝电解槽在进入生产前，必须经过焙烧，目的在于通过一
定时间的缓慢加热，使电解槽的内衬得以烘干，阴极、阳极 温度接近或者达到电解槽正常生产温度，阴极炭块间和槽周 边的扎糊进行烧结、焦化，以减少启动灌入高温电解质时热 冲击，避免阴极破损。 焙烧方法 ——焦粒焙烧法 ——铝液焙烧法 ——燃气焙烧法