鋁電解知識問答題題庫

1、鋁電解知識問答題題庫第一章：鋁電解生產(chǎn)概述1、通常金屬元素分為哪兩大類，鋁屬于其中的哪一類?答：通常金屬元素分為黑色和有色兩大類。除了鐵、錳、鉻屬黑色金屬外，其余均為有色金屬，鋁屬于有色金屬之類。2、有色金屬按其某些特性又可分為哪幾類?答：有色金屬按其某些特性又可分為重金屬、輕金屬、貴金屬、稀有金屬、半金屬等。鋁是有色輕金屬類的一種金屬。3、鋁有哪些性質(zhì)和用途?答：性質(zhì)：鋁是一種輕金屬，具有銀白色的金屬光澤，在工業(yè)上被稱譽為萬能金屬。鋁的比重為2、73m3，熔點為660。鋁具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和防腐蝕性，同時還具有良好的延展性、可塑性，而鋁合金又具有很高的機械強度。用途：由于鋁比重輕，鋁及

2、其合金強度高，因此鋁可用做輕型結(jié)構(gòu)材料和建筑工業(yè)材料，如飛機、輪船、型材等，還可制作電氣材料，熱器材料以及耐腐蝕材料，食品包裝材料等。4、煉鋁的歷史可劃分為哪兩個階段?答：化學(xué)法煉鋁和電解法煉鋁兩個階段。5、什么是電解法煉鋁?答：電解法煉鋁就是冰晶石一氧化鋁融鹽電解法，它是以冰晶石作為溶劑，氧化鋁為熔質(zhì)，強大的直流電通入電解槽內(nèi)，在陰極和陽極上起電化學(xué)反應(yīng)。電解產(chǎn)物，陰極上是鋁液，陽極上是3O2和3O氣體(炭素作陽極)，這種方法就是電解法煉鋁。6、鋁電解用的原材料都是有哪些?答：鋁電解用的原材料大致分三類：原料氧化鋁；熔劑氟化鹽(包括冰晶石、氟化鋁、氟化鈉、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰等)；陽極材料

3、預(yù)焙炭塊(預(yù)焙槽)。7、鋁電解通入直流電的目的是什么?答；向電解槽內(nèi)通入直流電，一方面是利用它的熱能將冰晶石熔化呈熔融狀態(tài)，并保持一定的電解溫度；另一方面主要的也是要在兩極實現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)，也就是使電解質(zhì)中的鋁離子從陰極上得到電子而析出，從而得到鋁，氧離子則在陽極上放電與炭生成3O2、3O的混合氣體。8、氧化鋁原料中的雜質(zhì)對生產(chǎn)有什么危害?答：鋁屯解生產(chǎn)對氧化鋁的純度要求比較高，一般工業(yè)氧化鋁，純度為98以上，通常含有少量二氧化硅，三氧化二鐵，氧化鈉，氧化鈣，和水分等。這些雜質(zhì)對鋁電解都有不利影響。那些電位正于鋁的元素的氧化物雜質(zhì)，如氧化硅，和氧化鐵，二氧化鈦，電解過程中都會被鋁還原，還原出來的

4、Si和F5進入鋁內(nèi)，從而使鋁的品位降低，而那些電位負于鋁的元素的氧化物雜質(zhì)，如N120和31O，會分解冰晶石，使電解質(zhì)成分發(fā)生改變并增加氟鹽消耗。水分會分解冰晶石，還會增加鋁液中的氫含量。若水分過多，還會引起電解質(zhì)爆炸，危害工人的安全生產(chǎn)P205和SO2則會降低電流效率。所以鋁工業(yè)對于氧化鋁的純度提出了嚴格的要求。9、工業(yè)鋁電解對11203物理性能的要求是什么?答：工業(yè)氧化鋁的物理性能，對于保證電解過程正常進行和提高氣體凈化的效率，關(guān)系甚大。一般要求它具有較小的吸水性，能夠較多較快地溶解在熔融冰晶石里，加工時飛揚損失少，并能較好地封閉炭陽極，防止它在空氣中氧化，保溫性能好，同時對于氣體凈化還要

5、求它具有良好的活性和足夠的比表面積，從而能夠有效地吸收HF氣體。這些物理性能取決于氧化鋁晶體的晶型、粒度和形狀。10、根據(jù)1l2O3的物理性能可把氧化鋁的形狀分為哪三類?其中哪一類型對生產(chǎn)較好？答：根據(jù)氧化鋁的物理性能，可把氧化鋁分為砂型、中間型和粉型三類。其中砂型氧化鋁對生產(chǎn)較好。11、冰晶石熔劑的作用是什么?答：冰晶石作為電解鋁的熔劑；它的作用是：第一能較好地溶解氧化鋁，并且所構(gòu)成的熔體可在純冰晶石熔點以下進行電解，并且流動性較好；第二在電解溫度下，冰晶石一氧化鋁熔液的密度比鋁液密度要小10，故電解出來的鋁液能沉積在電解液下面的陰極上，這樣可減少鋁的氧化損失，又大大簡化了鋁電解槽的結(jié)構(gòu)；第

6、三，冰晶石具有良好的導(dǎo)電性；第四，冰晶石中不含有電位順序比鋁更正電性的金屬雜質(zhì)，能保證產(chǎn)品鋁的質(zhì)量，目前，冰晶石還是鋁電解生產(chǎn)中最理想的一種熔劑。12、鋁電解為什么采用炭陽極?答；在鋁電解過程中，高溫且具有很大侵蝕性的冰晶石熔液直接同電極接觸。作為導(dǎo)電的陰陽兩極的各種材料中，既能良好導(dǎo)電，又能耐高溫，抗腐蝕、同時價格又低廉的唯有炭素材料。因此鋁工業(yè)生產(chǎn)都采用炭素材料作兩極。13、系列電流是怎樣流經(jīng)電解槽的?答：系列中的電解槽均是串聯(lián)形式，直流電從整流的正極經(jīng)鋁母線送到第一臺電解槽的陽極，然后經(jīng)過電解質(zhì)和鋁液層導(dǎo)致到陰極，而又通過大母線導(dǎo)入第二臺電解槽的陽極，這樣依次類推，從最后一臺電解槽陰極出

7、來的電流又經(jīng)大母線回到整流器的負極，使整個系列成為一個封閉的串聯(lián)線路。第二章：鋁電解槽的結(jié)構(gòu)與安裝14、目前，在鋁工業(yè)生產(chǎn)上的電解槽按陽極結(jié)構(gòu)型式可分為多少種?答：電解槽按陽極結(jié)構(gòu)型式可分為兩大類四種型式。1）自焙陽極電解槽1、旁插棒式2、上插棒式2）預(yù)焙陽極電解槽1、連續(xù)式2、不連續(xù)式15、工業(yè)鋁電解槽的構(gòu)造有哪些?答：工業(yè)鋁電解槽的構(gòu)造，主要包括陰極結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)、母線結(jié)構(gòu)、電氣絕緣。16、預(yù)焙槽的陽極裝置有哪些構(gòu)成?答：位于陰極槽體之上的陽極及附屬部件結(jié)構(gòu)均屬陽極裝置。預(yù)焙槽的陽極裝置是由陽極炭塊組和陽極提升機構(gòu)組成。而陽極炭塊組又由炭塊、鋼爪和鋁導(dǎo)桿三部分構(gòu)成17、預(yù)焙槽比自焙槽有哪些

8、優(yōu)點?答；現(xiàn)在，世界上的預(yù)焙槽都向著大型化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，說明它具有明顯的優(yōu)越性：預(yù)焙槽容量大，單槽產(chǎn)量增加，勞動生產(chǎn)率顯著提高。能源利用率有明顯提高，陽極電壓降低，電流效率高，噸鋁電耗低。生產(chǎn)中煙塵少，便于采用干法或濕法凈化回收?？蓪崿F(xiàn)高度的機械化和電子計算機的自動控制。18、電解槽的槽型按陰極槽體結(jié)構(gòu)可分為哪兩種型式?答：可分為有底槽和無底槽。我們廠的電解槽的陰極槽體結(jié)構(gòu)都屬于有底槽。19、什么叫電解糟的“伸腿”?答：在電解槽內(nèi)，電解質(zhì)疑固在側(cè)部形成的斜坡叫“伸腿”，此“伸腿”起到保溫，防止側(cè)部漏電和規(guī)整爐膛的作用。20、大型預(yù)焙陽極電解槽按加料方法又可分為幾種?答；可分為邊部打殼下料和

9、中間下料預(yù)焙槽。我們廠是屬于中間打殼下料預(yù)焙槽21、電解槽的母線配置一般有幾種方式?答，一般分為四種方式：縱向排列單端進電的母線裝置；縱向排列雙端進電的母線裝置；橫向排列雙端進電的母線裝置；橫向排列四端進電的母線裝置、22、我們廠的電解槽構(gòu)造怎樣?答：我們廠的電解槽構(gòu)造屬于預(yù)焙陽極不連續(xù)式電解槽，陰極槽底結(jié)構(gòu)為有底槽，母線配置分別為：160k1系列橫向排列四端進電。電解工藝第三章：鋁電解生產(chǎn)的基本理論知識23、當(dāng)前電解鋁采用冰晶石一氧化鋁融鹽法的優(yōu)缺點是什么?答，目前，世界上工業(yè)制取鋁的唯一方法自然是冰晶石氧化鋁熔鹽電解法。雖然各國都在研究新的制鋁方法，但成效甚少。因此，冰晶石氧化鋁熔鹽電解法

10、仍有它的優(yōu)越性。工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備比較簡單，適于大規(guī)模工業(yè)性生產(chǎn)，并可直接得到高品位的純鋁。冰晶石氧化鋁融鹽電解法近些年有了很大發(fā)展，有了大型預(yù)焙陽極電解槽。在環(huán)保上，采用了濕法和干法凈化回收，煙塵危害得到了控制。操作上，采用了微機控制生產(chǎn)過程，加料、出鋁和其它各項操作實現(xiàn)了機械化和自動化，提高了電流效率，降低了能耗，能源利用率得到了提高。因此，冰晶石氧化鋁熔鹽電解法仍有較強的生命力。當(dāng)然，該法本身也有很大缺點：它的能量利用率是相當(dāng)?shù)偷模挥?0以下，制備電解所需原材料的投資大，費用高。24、電解質(zhì)由哪些成分組成，其特性是什么?答：在鋁電解生產(chǎn)中，連接陽極和陰極之間不可缺少的熔融鹽叫電解質(zhì)。它

11、主要是以冰晶石和氧化鋁組成。另外還有些氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰、氯化鈉等。其中冰晶石是作為熔劑，氧化鋁作為熔質(zhì)，氟化鋁、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰、氯化鈉等作為添加劑，以改善電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，有利于提高生產(chǎn)指標。25、鋁電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)都包括哪些?答；鋁電解質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，包括熔度(熔點或初晶點)、密度、導(dǎo)電度，表面性質(zhì)、粘度、蒸氣壓、氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解度等。26、什么是鋁電解質(zhì)的熔點(初晶溫度)，電解溫度一般要高于初晶點多少度?答：在鋁電解生產(chǎn)中所用的純鹽類都有固定的熔點，即熔融液體開始有固體析出的溫度，也叫初晶溫度。電解溫度一般要高出初晶溫度1520，即電解溫度=初晶溫度(熔點)+

12、(15-20)。27、電解溫度主要取決于什么?答：在電解過程中，電解溫度除與極距電壓降大小有關(guān)外，主要取決于電解質(zhì)的熔點。欲想保持低溫電解生產(chǎn)，不設(shè)法降低電解質(zhì)的熔點而單純降低電解過程溫度，必然會導(dǎo)致電解質(zhì)過冷，引起病槽，影響生產(chǎn)。28、什么是分子比?分子比對電解溫度有何影響?答；分子比是電解質(zhì)中的氟化鈉與氟化鋁的分子數(shù)量的比值現(xiàn)在電解生產(chǎn)大多數(shù)都采用分子比2、22、4，電解質(zhì)呈酸性。分子比低有利于降低電解溫度，提高電流效率，但分子比愈低，氧化鋁溶解度愈降低，槽內(nèi)易產(chǎn)生大量沉淀。所以分子比不易過低。29、如何用數(shù)字確定電解質(zhì)的酸堿性?答：電解質(zhì)分子比等于3時，電解質(zhì)呈中性。若分子比大于3，電解

13、質(zhì)呈堿性。若分子比小于3，電解質(zhì)呈酸性。30、什么叫電解質(zhì)的粘度?保持適宜粘度的標準是什么?答：所謂粘度是液體中的質(zhì)點之間相對運動的阻力，也稱內(nèi)部摩擦，在生產(chǎn)中的電解質(zhì)應(yīng)保持適宜的粘度，其標準：電解質(zhì)的流動性好，溫度均勻，炭渣分離清楚，電解質(zhì)干凈，沸騰力強。31，什么是電解質(zhì)的揮發(fā)性?其中揮發(fā)性最大的物質(zhì)是什么?答：在電解溫度狀態(tài)下，電解質(zhì)的分子(氣體)逸出的現(xiàn)象叫電解質(zhì)的揮發(fā)性。在電解質(zhì)成份中揮發(fā)性最大的物質(zhì)是氟化鋁。32、在電解過程中，電解質(zhì)是怎樣損失的?答；電解質(zhì)的損失除了揮發(fā)外，還有氧化、水解損失和機械夾雜損失。33、鋁電解質(zhì)中的添加劑常用的有幾種?它們的優(yōu)缺點是什么?答：常用的添加劑

14、有氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰等。它們都具有降低電解質(zhì)初晶溫度的優(yōu)點，LiF還能提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率，但是大多數(shù)具有減小112O3溶解度的缺點。34、電解質(zhì)中的添加劑應(yīng)滿足什么條件?答；添加劑基本上應(yīng)滿足下列各種要求，首先是在電解過程中不被電解成它的組成元素，而影響鋁的質(zhì)量。添加劑應(yīng)能對電解質(zhì)的性質(zhì)有所改善，例如降低電解質(zhì)的初晶點，或者提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率，減少鋁的溶解度，減少電解質(zhì)的密度等，提高電解鋁的經(jīng)濟技術(shù)指標。此外，它的吸水性和揮發(fā)性應(yīng)該小些，而對氧化鋁的溶解度不致有較大的影響，來源廣泛而且價格低廉。35、添加MgF2的作用是什么?答：MgF2能降低電解質(zhì)的熔點。氟化鎂能增加電解質(zhì)的表面張力，這

15、對減少鋁的再溶解損失，促進電解質(zhì)中的碳渣分離起到有益的作用；所以MgF2間接地起了提高電解質(zhì)導(dǎo)電性的作用，MgF2在這方面的作用比氟化鈣更大些。氟化鎂是一種礦化劑，能加速11l2O3的礦比作用，這對于在電解槽側(cè)壁上形成穩(wěn)定的結(jié)殼起到有益的作用。此外，添加MgF2的電解質(zhì)結(jié)殼酥松好打。但是，缺點是MgF2。會在一定程度上減小氧化鋁的溶解度和溶解速度，增大電解質(zhì)密度，稍稍降低導(dǎo)電率等，所以MgF2只在沿爐幫附近處添加，而不添加在里邊，以免在陽極底下產(chǎn)生多量沉淀。我國鋁廠推行“勤加工，少下料”作業(yè)法，可以彌補因添加MgF2而帶來的缺點。因此，氟化鎂是一種有益的添加劑。一般添加為46，添加氟化鈣的作用

16、基本上與MgF2一致。36、氟化鋰添加劑的作用是什么?答；鋰鹽作為鋁電解質(zhì)的組成分所起的作用主要是降低電解質(zhì)的初晶點，提高其導(dǎo)電率，此外還減小其密度，改善電解質(zhì)的表面張力，從而達到提高電流效率，降低噸鋁電耗的目的。其缺點是降低112O3在溶液中的溶解度。由于鋰鹽價格昂貴的關(guān)系，直到最近，鋰鹽才廣泛地在鋁工業(yè)上進行試驗和應(yīng)用，有的使用炭酸鋰，因為炭酸鋰在高溫下分解成Li2O，而氧化鋰又與冰晶石發(fā)生反應(yīng)合成為氟化鋰，同樣也可起到添加氟化鋰的作用。37、在工業(yè)電解生產(chǎn)中，電解質(zhì)的導(dǎo)電率與哪些因素有關(guān)?答，在電解生產(chǎn)中，電解質(zhì)的導(dǎo)電率受到多方面的影響。與電解溫度有關(guān)。溫度越高，離子運動越快，導(dǎo)電率增加

17、。但是電解溫度高，會造成電流效率降低，能耗和原材料增加，因而提高導(dǎo)電率的效益補償不了降低電流效率和其它的損失。與電解質(zhì)分子比有關(guān)。導(dǎo)電率隨分子比的增加而增加。與1l2O3濃度有關(guān)。電解質(zhì)的導(dǎo)電率隨1l2O3濃度的增加而降低。與電解質(zhì)中的炭粒有關(guān)。當(dāng)電解溫度高時，會使電解質(zhì)中炭粒含量增多，炭含量增多時不僅使電解質(zhì)的導(dǎo)電率降低，還能減少電解質(zhì)對1l2O3晶體的濕潤性，從而也會造成氧化鋁沉淀。與電解質(zhì)中的添加劑有關(guān)。添加劑對于冰晶石導(dǎo)電率的影響，可分為兩類；向電解質(zhì)中添加氟化鋰和氯化鈉能改善電解質(zhì)的導(dǎo)電性，特別是氟化鋰效果顯著。向電解質(zhì)中添加氟化鈣和氟化鎂能降低電解質(zhì)的導(dǎo)電度，但它們能使炭渣好分離，

18、減少電解質(zhì)中的炭粒含量，可使電解質(zhì)的導(dǎo)電性較好，間接地增加導(dǎo)電率。38、氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解度與哪些因素有關(guān)?答：氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解度對生產(chǎn)具有很大影響。氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解度與電解溫度和電解質(zhì)成分有關(guān)。一般說來，氧化鋁在冰晶石中的溶解度隨溫度升高而增加。而在實際工業(yè)電解質(zhì)中氧化鋁溶解度因其受復(fù)雜的成分和工作條件的影響，一般保持在28之間。電解質(zhì)中的添加劑都會不同程度的降低氧化鋁的溶解度。高分子比電解質(zhì)中溶解氧化鋁的能力大，隨氟化鋁含量的增加而氧化鋁的溶解度降低。尤其分子比過低，電解質(zhì)過酸時氧化鋁的溶解度會更小，以致造成電解槽四周塌殼，沉淀過多，影響正常槽子加工。39、鋁電解質(zhì)中含有哪

19、些離子存在?答：在冰晶石一氧化鋁熔體中主要是N1+離子，鋁氧氟絡(luò)離子(1lOF22-)和含氟鋁離子(1lF63-，1IF4-)。其次有少部分簡單離子（1l3+、F-及O2-）等。所以熔液中N1+離子主要是單體離子，113+主要都結(jié)合在絡(luò)合離子里。這些離子在直流電場的作用下，所有的陽離子均向陰極運動，所有的陰離子均向陽極運動。離子的這種定向的運動過程就是傳導(dǎo)電流的過程。熔體中各種離子所傳導(dǎo)的電流是不相同的，有多有少，據(jù)試驗室研究：冰晶石-氧化鋁熔體電解時，電流幾乎全是N1+離子傳導(dǎo)的。40、鋁電解的基本反應(yīng)式是什么?答，概括地說如下：在陽極上3O2-(絡(luò)合的)+1、53-65=1、5302在陰極

20、上113+(絡(luò)合的)+65=21l兩項合并得總反應(yīng)式為:1l2O3+1、53=21l+1、53O241、鋁電解過程中兩極副反應(yīng)都是什么?答：在冰晶石一氧化鋁熔鹽鋁電解過程中，在電解析出鋁的同時，在兩極上還伴隨發(fā)生一些重要的過程和現(xiàn)象，因這些過程和現(xiàn)象對生產(chǎn)有害無益，所以稱為兩極副反應(yīng)，在陰極副反應(yīng)中有金屬鈉的析出，陰極鋁的再溶損失，炭化鋁的生成；在陽極副反應(yīng)中有陽極效應(yīng)、陽極氣體成分的變化。42、電解槽中金屬鈉的析出有什么危害?答；金屬鈉的析出的危害主要有：1）降低電流效率，增加氟化鹽的消耗；2）被陰極炭素吸收而破壞了槽內(nèi)襯，從而縮短槽的壽命。因此，降低鈉的析出強度是有利的。這就要求嚴格控制技

21、術(shù)條件，電解質(zhì)的分子比和陰極電流密度不宜過高，避免熱槽等都是行之有效的方法。43、什么叫鋁的溶解和損失(或二次反應(yīng))?答；鋁的溶解和損失是指已電解出來的鋁再反向溶解于電解質(zhì)中，而后為陽極氣體中的3O2所氧化造成損失，反應(yīng)式為：21l(溶解的)+33O2(氣)=112O3(溶解的)+33O(氣體)，這是造成電解槽上電流效率降低的主要原因。44、什么是陽極效應(yīng)?答：陽極效應(yīng)是溶鹽電解所固有的一種特征現(xiàn)象。當(dāng)其發(fā)生時，在陽極與電解質(zhì)接觸的周邊上，出現(xiàn)許多細小的電弧，發(fā)出輕微的噼啪聲，電解質(zhì)沸騰停止，此時槽電壓巳從正常值(例如4、2伏)升高到數(shù)十伏，并聯(lián)在電壓表上的指示信號燈也亮了起來。這就是工廠里所

22、說的陽極效應(yīng)，陽極效應(yīng)可以看做是一種“阻塞效應(yīng)”。它在很大程度上阻礙陽極與熔體之間的電流傳遞，實踐證明，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是電解質(zhì)中缺乏氧化鋁。在其它條件不變時，電解質(zhì)中氧化鋁降低到一定程度，就發(fā)生陽極效應(yīng)。45、陽極氣體的成分和變化如何?答；工業(yè)電解槽在正常生產(chǎn)過程中陽極氣體成分含有3O2和3O，通常3O2氣體含量約占70，3O約占30，但是當(dāng)槽子快發(fā)生陽極效應(yīng)時，陽極氣體成分含量發(fā)生逆轉(zhuǎn)，3O2含量還逐漸減少，3O含量增加。還有少量的3F4氣體。46、什么是極化電壓?答：電解質(zhì)中氧化鋁的分解電壓是施加于電解兩極上的最小外部電動勢，由于鋁電解是采用炭素陽極，電解過程中電極上會產(chǎn)生過電壓，

23、因而實測到的分解電壓數(shù)值要比理論值高出0406伏。所以鋁電解過程中把實測到的“分解電壓”的數(shù)值被稱為極化電壓。極化電壓的組成可由下式表示：5極化=5分解+5過式中：5分解氧化鋁分解電壓(炭陽極)。5過陽極與陰極上產(chǎn)生的過電壓。電解工藝第四章：鋁電解槽的正常生產(chǎn)47、電解槽的正常生產(chǎn)特征有哪些?答：正常生產(chǎn)階段的電解槽是在規(guī)定的電流制度下進行生產(chǎn)，其特征；(1)電解槽的各項技術(shù)參數(shù)已達到了規(guī)定范圍，建立了較穩(wěn)定的熱平衡制度。(2)陽極周圍側(cè)壁上已牢固地形成電解質(zhì)氧化鋁結(jié)殼(俗稱伸腿)，使槽膛有穩(wěn)定的內(nèi)形。(3)陽極不氧化，不發(fā)紅，不長包。(4)陽極周邊的電解質(zhì)均勻沸騰，電解質(zhì)干凈，與炭渣分離清楚

24、，從火眼噴出的炭渣和火苗顏色清晰有力。(5)陽極底下沒有大量沉淀，爐面氧化鋁結(jié)殼完整，并覆蓋一定數(shù)量的氧化鋁保溫。48、電解槽生產(chǎn)的技術(shù)參數(shù)包括哪些?答：電解槽生產(chǎn)的技術(shù)參數(shù)包括工作電壓、極距、電解溫度、電解質(zhì)成分、電解質(zhì)和鋁液的水平、陰極電壓降和陽極效應(yīng)系數(shù)。51、槽工作電壓由哪些部分組成?答：電解槽工作電壓由陽極壓降、電解質(zhì)壓降、陰極壓降、極化電壓和母線壓降組成。52、槽工作電壓為什么不能保持過高也不能保持過低?答：工作電壓對電解溫度有明顯的影響，過高或過低的保持電壓都會給電解槽帶來不利的影響。槽電壓過高不但浪費電能，而且電解質(zhì)熱量收入增多，會使電解走向熱行程，爐膛被熔化，鋁質(zhì)量受影響，并

25、影響電流效率。槽電壓過低也不行，雖然最初熱收入減少可能出現(xiàn)低溫時的好處，但由于電解質(zhì)冷縮，產(chǎn)生大量的沉淀，會很快使爐底電阻增加而發(fā)熱，二次反應(yīng)增加速由冷行程轉(zhuǎn)為熱行程，其結(jié)果的損失可能比高電壓時要大得多。槽電壓過低還可能造成壓槽，陽極周邊長包，滾鋁和不滅效應(yīng)等技術(shù)事故，因而在生產(chǎn)中一定要按技術(shù)參數(shù)要求保持。53、什么是極距?有什么作用?答：通常所說的極距系指陽極底掌到陰極鋁液面之間的距離。它既是電解過程中的電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域，又是維持電解溫度的熱源中心，對電流效率和電解溫度有著直接影響。增加極距，能減少鋁的損失，會使電流效率提高。縮短極距可降低槽電壓，節(jié)省電能，但是過低的縮短極距會使鋁的損失增加，

26、降低電流效率。54、電解質(zhì)由哪些成分組成?答：電解質(zhì)主要是由熔融的冰晶石和溶解在其中的氧化鋁組成，另外還有少量的氟化鈣和氟化鎂等添加物。55、低分子比生產(chǎn)有什么好處(酸性電解質(zhì)有什么優(yōu)點)?答：低分子比生產(chǎn)有如下好處；(1)電解質(zhì)的初晶溫度低，可降低電解溫度。(2)鈉離子(N1+)在陰極上放電的可能性小。(3)電解質(zhì)的密度粘度和有所降低，使電解質(zhì)的流動性較好，并有利于金屬鋁從電解質(zhì)中析出。(4)電解質(zhì)同炭素和鋁液界面上的表面張力增大，有助于炭粒從電解質(zhì)中分離和減少鋁在電解質(zhì)中的溶解度。(5)爐面上的電解質(zhì)結(jié)殼松軟，便于加工操作。56、電解質(zhì)水平高低對電解生產(chǎn)過程有什么影響?答：電解質(zhì)水平高，數(shù)

27、量多，可以使電解槽具有較大的熱穩(wěn)定性，電解溫度波動小，并有利于加工時氧化鋁充分溶解，不易產(chǎn)生沉淀。同時，陽極同電解質(zhì)接觸面積增大，使槽電壓減小。但是，電解質(zhì)水平過高，會使陽極埋入電解質(zhì)中太深，陽極氣體不易排出，導(dǎo)致電流效率降低，并易出現(xiàn)陽極底掌消耗不均或長包現(xiàn)象。當(dāng)側(cè)部通過電流過多時，上口爐幫易化難于維持，嚴重時還會出現(xiàn)側(cè)部漏電或側(cè)部漏爐現(xiàn)象，特別是電解質(zhì)水平過高而鋁水平過低時，該現(xiàn)象更加明顯，電解質(zhì)水平低，數(shù)量少，電解質(zhì)熱穩(wěn)定性差，對熱量變化特別敏感，氧化鋁的溶解量降低，易產(chǎn)生大量沉淀，陽極效應(yīng)增加，尤其過低時，易出現(xiàn)電解質(zhì)表面過熱或病槽，增加原材料消耗，降低電流效率。57、鋁液水平過高或過

28、低對電解過程有什么影響?答：鋁液水平過高，散熱量大，會使槽底發(fā)冷，電解質(zhì)水平不易控制，易產(chǎn)生大量沉淀和爐底結(jié)殼，伸腿過高過寬給正常生產(chǎn)帶來許多困難，更不便于機械化和自動化操作。鋁水平過低，陽極浸入電解質(zhì)中過深，使陽極底下和周邊溫差加大，加劇電解質(zhì)循環(huán)，增加鋁的損失。其次易造成伸腿熔化，槽底過熱，電解溫度升高，出現(xiàn)熱槽。另外，陰極鋁液穩(wěn)定性差，最易出現(xiàn)槽電壓擺動現(xiàn)象，這些均降低電流效率。58、什么是陰極電壓降?影響陰極電壓降有哪些因素?答：陰極(爐底)電壓降是槽電壓組成的一部分，它屬于無功電壓損失。陰極電壓降是由鋁液水平壓降，鋁液與炭塊組間壓降，炭塊壓降，炭塊與陰極鋼棒間壓降，鋼棒壓降等五部分組

29、成。陰極電壓降大小與陰極炭塊、鋁液層炭塊間、炭塊鋼棒間的接觸壓降大小有關(guān)。另外，與槽底表面炭化鋁數(shù)量、氧化鋁沉淀多少及形成結(jié)殼大小和厚薄等也有關(guān)。59、什么是效應(yīng)系數(shù)?效應(yīng)有哪些好處和壞處?答，陽極效應(yīng)系數(shù)是每日分攤到每臺槽子上的陽極效應(yīng)次數(shù)。即每槽每日發(fā)生的效應(yīng)次數(shù)。陽極效應(yīng)在鋁電解生產(chǎn)中有一定好處：(1)效應(yīng)發(fā)生時，電解質(zhì)對炭粒濕潤不良，可使炭渣從電解質(zhì)中分離出來，使電解質(zhì)的比電阻下降，從而可降低槽電壓。(2)陽極效應(yīng)所產(chǎn)生的熱量有60可用于溶解氧化鋁有助于控制槽內(nèi)沉淀數(shù)量。(3)補充電解槽熱量的不足。陽極效應(yīng)過多對鋁電解生產(chǎn)不利方面：(1)浪費大量電能。(2)增加氟化鹽的揮發(fā)損失。(3)

30、效應(yīng)頻繁會影響系列電流的波動下降，從而影響系列中其它槽的產(chǎn)量和使溫度下降。60、不正常的陽極效應(yīng)主要有哪幾種?如何處理?答：(1)暗淡效應(yīng)：電壓過低，指示燈微紅，有時還閃爍。這種槽子電解質(zhì)溫度高而不干凈，極距過低。處理這種效應(yīng)不要急于熄滅，可適當(dāng)抬高陽極，加一些冰晶石或電解質(zhì)塊將溫度降下去，待炭渣分離出來后撈出炭渣再熄滅。(2)閃爍效應(yīng)：這種效應(yīng)電壓很高而擺動，指示燈明亮而閃爍，其原因是槽內(nèi)鋁液在磁場變化的影響下，發(fā)生波動并與陽極底掌發(fā)生瞬間短路而造成的。電解槽具有下列情況之一時最易發(fā)生閃爍效應(yīng)，爐膛內(nèi)形不規(guī)整，陽極底掌有突起部分或炭塊，電解質(zhì)溫度過低，電解質(zhì)量極少，極距也低，處理這種效應(yīng)，應(yīng)

31、查明原因，對癥下藥，如極距和溫度過低，將陽極抬起，加些冰晶石，鋁水平過高時可抽出一部分，待溫度上來后即可熄滅。如是爐膛不規(guī)整或陽極長包的原因，也要將陽極抬起。局部過空的地方用電解質(zhì)塊砸好，或往槽內(nèi)灌液體鋁消除槽底鋁液波動，或處理陽極長包處，等電壓穩(wěn)定，溫度合適之后再熄滅。(3)瞬時效應(yīng)；電解槽發(fā)生的效應(yīng)一來即自動回去，有時還會反復(fù)出現(xiàn)幾次，稱瞬時效應(yīng)。這種效應(yīng)多發(fā)生在電解質(zhì)水平和溫度低、沉淀多的電解槽上，有時在系列降電流或停電后恢復(fù)供電的情況下也容易出現(xiàn)。其主要原因是發(fā)生效應(yīng)時由于瞬時加熱以及鋁液的波動攪起部分沉淀溶于電解質(zhì)中，同時又因鋁溶波動與陽極底掌瞬時短路，使效應(yīng)自動熄滅。如反復(fù)出現(xiàn)幾次

32、，應(yīng)抬高陽極，使電壓穩(wěn)定，待溫度適當(dāng)時即可熄回。(4)提前或滯后效應(yīng)：提前效應(yīng)一般發(fā)生在冷槽，主要因電解質(zhì)溫度低，溶解氧化鋁能力減小，但由于溶解不了而形成沉淀，故提前來效應(yīng)。滯后效應(yīng)多發(fā)生在熱槽上，因溫度高，二次反應(yīng)增加，而且容易化爐幫和沉淀，相對增加了電解質(zhì)中的氧化鋁含量，因而效應(yīng)推遲。處理方法：一種是提高電解質(zhì)溫度和水平，改善操作方法，防止效應(yīng)另一種是找出溫度高的原因，及時調(diào)整處理，使溫度轉(zhuǎn)入正常。61，無效應(yīng)加工有幾種方法?試詳述之，正常情況下采用哪一種加工方法?答：目前鋁廠普遍采用的無效應(yīng)加工有以下四種加工方法：(1)大加工；就是把確定好的加工面殼全部打開，打到邊和角，把面殼塊扒到爐幫

33、上口靠住。這種加工方法下料多，散熱量大，要求操作迅速，多適應(yīng)于爐膛未建立或上口過空的電解槽上。在電解質(zhì)水平和溫度偏高而爐膛規(guī)整的電解槽上也可采用。(2)邊部加工；邊部加工是普遍采用的一種正常加工方法。該法實質(zhì)上是不打掉和陽極連接的面殼，只打靠近槽沿板邊部的面殼，其寬度15203m，然后加料，重新結(jié)成新殼，該方法特點是；工作量小，下料量少，散熱量小，槽溫比較穩(wěn)定，能促進爐底沉淀的熔化和上口爐幫的維護，對勤加工少下料的操作制度非常適用。(3)壓殼加工；與邊部加工類似。打殼寬度更窄些，然后將靠陽極的面殼壓塌，使大塊面殼傾斜或浮在電解質(zhì)表面上，然后添加氧化鋁復(fù)蓋，重新結(jié)殼。適于爐膛規(guī)整，槽溫較低或爐膛

34、見長，沉淀多電解質(zhì)水平低的電解槽上。這種方法是使電解質(zhì)涮面殼，減少溫度波動和減少沉淀的形成。(4)局部和分段加工；也稱調(diào)槽，電解槽局部爐幫熔化厲害，上口過空或某處沉淀較多或某處電解質(zhì)沸騰很差，或陽極某處氧化嚴重，或防止效應(yīng)的提前發(fā)生等，都是采用這種方法來臨時調(diào)整或處理，正常情況下采用邊部加工方法。62、出鋁時有哪些主要注意事項?答；(1)出鋁前應(yīng)與微機聯(lián)系，（2）出鋁速度要與降陽極的速度密切配合好，防止出鋁過快，而使陽極與電解質(zhì)脫離，造成斷路事故，以確保安全正常生產(chǎn)。(3)出鋁前必須仔細檢查槽子的結(jié)殼、伸腿與沉淀，防止壓槽。(4)按任務(wù)數(shù)出鋁，要求出鋁準確。(5)打好出鋁口，避免上電解質(zhì)，防止

35、沉淀堵管和化出鋁管。（6）出鋁后要通知微機，以便按要求控制電壓。63、如何更換陽極，操作上應(yīng)遵循哪些基本原則及注意事項(或操作程序)?答：(1)陽極更換操作應(yīng)遵循以下原則及注意事項(或主要操作程序)。找出該換極的槽號與極號，要求換下的陽極不能露“大餅”，不涮爪頭。為確保各陽極組能均勻的分擔(dān)電流，使電流均勻分布，要采用交叉法更換陽極。1、相鄰的陽極要錯開更換時間，并要把時間隔得長些。2、要使兩邊陽極橫母線分擔(dān)的電流接近相等，承擔(dān)重量大致均衡。所換新陽極的陽極底掌比舊極的要高出1、5-23m，底掌不得傾斜。擦拭大母線及陽極導(dǎo)桿相接觸表面的油漬和積灰，保證二者接觸良好并打緊卡具。將落入槽內(nèi)的面殼塊，

36、氧化鋁沉淀撈凈，并檢查鄰極工作狀況。換上的新極應(yīng)及時蓋保溫料。64、鋁電解正常生產(chǎn)時期，為什么分子比會升高?答：引起分子比升高的原因有三：(1)原料中雜質(zhì)對電解質(zhì)成分的影響：在電解生產(chǎn)中所用的氧化鋁、氟化鹽和陽極中都含有一定數(shù)量的雜質(zhì)成分，如H2O、N12O、SiO2、31O、MgO、SO2等，這些雜質(zhì)均分解氟化鋁或冰晶石，使電解質(zhì)中氧化鋁和氟化鈉增加，分子比增高。其中N12O、H2O、SiO2影響最大。(2)電解質(zhì)的揮發(fā)損失影響；在正常生產(chǎn)中，從電解質(zhì)表面揮發(fā)的蒸氣中絕大部分是氟化鋁，溫度越高損失越大，從而電解質(zhì)中氟化鈉相對增加則分子比升高。(3)添加劑對分子比的影響；在電解質(zhì)分子比小于3的

37、情況下，添加MgF2時MgF2與N131lF6反應(yīng)生成N1Mg1lF6和N1F，使分子比升高。65、如何調(diào)整分子比?試述正確添加11F3的方法，應(yīng)注意什么?答；分子比高時，添加氟化鋁加以調(diào)整。分子比低時，添加氟化鈉或純堿加以調(diào)整。氟化鋁添加方法：氟化鋁應(yīng)添加在氧化鋁面殼層的中間部位，即在加工后先加一層氧化鋁后，將氟化鋁均勻地撒在薄殼上，然后再加保溫料。下次加工時，可以不扒料，氟化鋁隨面殼一起打入槽內(nèi)。添加氟化鋁注意事項：(1)氟化鋁不能加在電解質(zhì)液面上，也不要加在火眼和陽極附近。(2)出鋁前加工不宜加氟化鋁。(3)為了減少氟化鋁損失，可將氟化鋁與冰晶石混合使用，氟化鋁在電解槽出鋁后的首次加工時

38、添加最好，平時可在電解槽小頭加工時添加。電解工藝第五章：病槽和事故的處理66、什么是病槽?常見的病槽和事故有哪幾種?答：在系列生產(chǎn)中，除新啟動槽外，凡是不具備正常生產(chǎn)槽技術(shù)條件和外觀特征的電解槽，統(tǒng)屑于病槽。在實際生產(chǎn)中，最常見的病槽主要有，冷槽、熱槽，壓槽，鋁滾、電解質(zhì)含炭、漏爐等。67、什么叫冷槽?外觀特征及危害是什么?產(chǎn)生的原因及處理方法?答：在正常生產(chǎn)中，電解溫度明顯低于正常溫度的電解槽，叫冷槽。冷槽的外觀特征主要有：火苗軟弱無力，顏色發(fā)暗，有時甚至在火眼里噴不出火苗，在火眼四周只有呈粉狀的細小炭渣，電解質(zhì)水平明顯下縮，但粘度很大，分子比低，陽極四周電解質(zhì)沸騰微弱，上部電解質(zhì)結(jié)殼厚，加

39、工時結(jié)殼不易壓開；爐幫厚、伸腿長，且光滑、堅硬，爐膛明顯收縮，爐面明顯升高，爐底也變滑變硬：陽極效應(yīng)系數(shù)明顯升高，且有閃爍效應(yīng)發(fā)生等。冷槽的危害主要有：爐面變厚變硬，給操作、維護帶來困難；陽極效應(yīng)過多，浪費人、財、物力：由于爐膛收縮，出鋁后容易出現(xiàn)壓槽、電壓擺現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)處理不及時，還容易導(dǎo)致局部含炭，滾鋁、難滅效應(yīng)等嚴重病槽。冷槽產(chǎn)生的原因：概括說，是由于電解槽收入的熱量少于支出的熱功量。具體有如下方面：系列供電不足，電流明顯降低，槽電壓保持過低(即極距過低)；加入添加劑過多；鋁水平過高，散熱過多等。冷槽的處理方法：根據(jù)冷槽產(chǎn)生的原因，其處理方法要有所區(qū)別，一般情況下可采取以下幾個方面進行綜

40、合處理。加強保溫。在殼面上多加氧化鋁保溫料，減少熱量散發(fā)損失。適當(dāng)降低鋁液水平，減少傳導(dǎo)散熱損失，但要防止由于鋁水平而發(fā)生壓槽。適當(dāng)提高槽電壓，增加槽內(nèi)熱量收入。也可以適當(dāng)灌入溫度較高的液體電解質(zhì)，提高槽溫和熱穩(wěn)定性。調(diào)整加工方法和延長加工間隔時間，盡量減少槽內(nèi)熱量損失，以利槽內(nèi)的沉淀和結(jié)殼的熔化。對電解溫度過低的電解槽，在供電制度允許情況下，可利用效應(yīng)來增加槽內(nèi)的熱量收入。但爐膛不規(guī)整，沉淀過多的電解槽最好不用此法，即使出現(xiàn)效應(yīng)，也要謹慎處理，以免出現(xiàn)滾鋁事故。調(diào)整供電制度，保持電流平穩(wěn)，或調(diào)整與電流制度不相適應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。68、什么叫熱槽?外觀特征及危害是什么?產(chǎn)生的原因及處理方法?答：在

41、正常生產(chǎn)中，電解溫度明顯高于正常溫度的電解槽，叫熱槽。熱槽的外觀特征主要有；火苗黃而無力；電解質(zhì)與鋁液分離不清；電解質(zhì)發(fā)亮，揮發(fā)厲害，電解質(zhì)與炭渣分不清；量水平的鐵釬子拔出后，電解質(zhì)結(jié)殼很薄，極易脫落，釬子下部發(fā)白、發(fā)亮；陽極氧化嚴重；爐幫、爐腿變軟，底沉淀也變軟、變??；陽極效應(yīng)極難發(fā)生等。熱槽的危害：鋁的溶解和氧化損失增多，二次反應(yīng)加劇，電流效應(yīng)大大降低；電解質(zhì)揮發(fā)嚴重，增加物料單耗；易導(dǎo)致含炭和不滅效應(yīng)，使爐底產(chǎn)生熱應(yīng)力，易導(dǎo)致爐底破損；惡化勞動條件，造成人力浪費等。熱槽產(chǎn)生的原因；常見的有：冷槽轉(zhuǎn)化的熱槽；鋁水平過低，爐底返熱導(dǎo)致熱槽；爐底沉淀過多導(dǎo)致熱槽；極距過高、過低導(dǎo)致熱槽；電流分

42、布不均導(dǎo)致熱槽；陽極長包或斷層導(dǎo)致熱槽；陽極效應(yīng)時間長導(dǎo)致熱槽；電解質(zhì)臟導(dǎo)致熱槽；系列電流強度過高與槽結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)不相適應(yīng)。熱槽一般處理方法如下；熱槽有冷槽轉(zhuǎn)化而來，此時不宜降低極距，相反地還應(yīng)提高極距，以減弱二次反應(yīng)。提高極距的辦法最好是分次取出鋁液而不是提高陽極，因為此時槽中鋁液較多。電解質(zhì)不足，可加入液體電解質(zhì)，經(jīng)一定時間后電解槽自會恢復(fù)正常。此種熱槽實質(zhì)上是似熱而冷。當(dāng)槽內(nèi)鋁液數(shù)量過少，水平過低時，一般槽底也較熱，可向槽內(nèi)加入一些固體鋁。在加鋁之前要扒凈加鋁部位的沉淀，并檢查一下電解質(zhì)液水平是否夠高，加鋁時盡量推到陽極下面中間去。如果因槽底沉淀多結(jié)殼大，促成導(dǎo)電不均和加速鋁的二次反應(yīng)

43、引起的熱槽，則不要加固體鋁，可灌入鋁液。由于極距變化而產(chǎn)生的熱槽，要把極距降到或提至正常極距高度，并采取相適應(yīng)降溫措施，降下電解溫度。陽極長包或斷層造成的熱槽一般情況下盡量調(diào)換正常的熱塊陽極，然后根據(jù)情況再進一步處理熱槽。電解質(zhì)過熱時，可向槽內(nèi)添加冰晶石(摻一些氟化鋁更好)或電解質(zhì)塊，因冰晶石、電解質(zhì)塊熔化而吸收熱量，能使槽溫降低，若電解質(zhì)仍然過熱，其水平過高，可采取倒換電解質(zhì)的辦法降低槽溫。69、什么叫壓槽?外觀特征及危害是什么?產(chǎn)生的原因及處理方法?答：壓槽的概念：因極距保持過低，導(dǎo)致電解質(zhì)不沸騰，或者因爐膛不規(guī)整而導(dǎo)致陽極接觸爐底沉淀或側(cè)部爐幫的現(xiàn)象，稱為壓槽。壓槽的外觀特征主要有：火苗

44、黃、軟弱無力；電壓波動，有向下擺的現(xiàn)象，陽極四周電解質(zhì)沸騰微弱或不沸騰；壓槽處溫度高，炭渣分離不出來，電解質(zhì)粘等。壓槽的危害主要有：容易造成陽極長包，容易造成電解質(zhì)含炭；容易造成滾鋁和不滅效應(yīng)；增加人力消耗等。壓槽產(chǎn)生的原因主要有；極距過低，槽子沉淀過多或爐底結(jié)殼局部凸出過高；爐膛不規(guī)整，角部過大或爐幫過厚等。壓槽的處理方法；如果是圾距過低造成，只須把極距抬到正?；虮日Ｉ晕⑵呒纯?；若不是因極距過低引起的壓槽，應(yīng)首先把陽極抬高，離開沉淀結(jié)殼或爐幫；為使槽子盡快轉(zhuǎn)入正常，可適當(dāng)提高鋁水平和電解質(zhì)水平；為防止出現(xiàn)壓槽，可在出鋁前扒沉淀，用釬子捅結(jié)殼等。壓槽一般都出現(xiàn)在出鋁后或出鋁時，此時要特別注

45、意。70、什么叫滾鋁?外觀特征及危害是什么?產(chǎn)生的原因及處理方法?答：滾鋁的概念：因爐膛不規(guī)整而導(dǎo)致電流分布不均勻，使鋁液受電磁力影響在槽內(nèi)發(fā)生劇烈滾動的現(xiàn)象，稱為滾鋁。滾鋁的外觀特征主要有：槽電壓劇烈擺動，上、下起伏較大；鋁液和電解質(zhì)劇烈旋轉(zhuǎn)，有時鋁液翻騰到電解質(zhì)上邊；隨著鋁液的旋轉(zhuǎn)和翻騰，出現(xiàn)軟弱無力的黃火苗；電解質(zhì)和鋁液分離不清，用鐵釬子量水平時，分界線不明顯等。滾鋁的危害主要有；嚴重降低電流效率，由于鋁液旋轉(zhuǎn)，使沉淀被攪到槽子角部，爐底局部出現(xiàn)深坑，爐膛內(nèi)型變壞，給以后的操作維護帶來困難，加速爐底破損；增加人力、物力消耗等。滾鋁產(chǎn)生的原因主要有：槽子爐膛內(nèi)型不規(guī)整，使陽極電流分布偏差過大，槽內(nèi)鋁量過小，壓槽處理不及時轉(zhuǎn)化為滾鋁等。滾鋁槽的處理方法主要有：首先抬高極距，向槽內(nèi)灌入適量的液體鋁和電解質(zhì)即可，抬高極距，向槽內(nèi)沉淀少或爐底有坑的地方加入固體鋁，并把邊部爐幫過空的地方砸住即可。如果陽極電流分布偏差過大，可在灌鋁或加鋁之后，把極距找平，71、什么叫難滅效應(yīng)?產(chǎn)生的原因及處理方法?答：(1)難滅效應(yīng)(也稱不滅效應(yīng)，它與正常效應(yīng)不同，由于槽內(nèi)某些原因或處理方法不當(dāng)，效應(yīng)延續(xù)數(shù)十分鐘甚至數(shù)小時熄不回去，稱為難滅效應(yīng)。(2)難滅效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因：一種是電解質(zhì)含炭，另一種是電解中含有懸