電解理論試題

一、電解工理論復(fù)習(xí)大綱

（一）填空

1、電解系列中，電解槽均以（）形式連接的。

2、鋁在常溫下密度為（）g/cm3,在電解溫度下密度為（)

:,

g/cm,在電解溫度下電解質(zhì)密度為（）g/cm'o

3、寫出下列物質(zhì)的分子式：氧化鋁（）、氟化氫（）、二

氧化硅（）、四氟化碳（

電流效率低的主要原因是（

4、)0

5、理論上生產(chǎn)一噸鋁需要氧化鋁()kg。

6、陽(yáng)極氣體的主要成分是（)、()o

7、理論上用1安培電流，電解1小時(shí)可在陰極上析出（）克鋁。

8、氧化鋁一一冰晶石熔體電解時(shí)，99%的電流是由（)傳導(dǎo)的。

9、陽(yáng)極效應(yīng)發(fā)生的根本原因是（)濃度降低。

10、、理論上生產(chǎn)一噸鋁所需的電耗(）kWho

11、鋁電解槽按陽(yáng)極結(jié)構(gòu)可分為（)和（)o

12、鋁的熔點(diǎn)是（)o

13、電流強(qiáng)度是決定（)和(）大小的主要因素。

14、）是鋁電解所用的原料,又是煙氣凈化的（）。

15、熔融電解質(zhì)開(kāi)始有（）析出時(shí)的溫度，叫（

16、電解質(zhì)的分子比是指（）與（）的摩爾分子數(shù)量的比

值。

17、電解槽的極距是指（)至IJ(）之間的距離。

18、生產(chǎn)中，電解質(zhì)的損失除了揮發(fā)外,還有（）和)

損失。

19、外取電解質(zhì)或鋁液時(shí)，工具先要（）,防止（）o

20、發(fā)生漏爐時(shí)除集中力量搶修外，還必須有專人看管（），防

止（）事故發(fā)生。

21、鋁電解槽煙氣凈化分（)和(）兩種方法。

22、鋁的原子量為（），鋁的電化學(xué)當(dāng)量為（)o

23、鋁電解陰極副反應(yīng)主要有（）、（）和碳化鋁的生成。

24、決定直流電耗的兩個(gè)因素是（）和（）?

25、鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中陽(yáng)極氣體主要成分為（）和（）的

混合物。

26、測(cè)量電解溫度的方法主要有（）和（）。

27、原鋁中雜質(zhì)主要有兩類一類屬于（）,另一類屬于（）o

28、電解槽生產(chǎn)初期，（）和（）質(zhì)量好壞是引起陰極內(nèi)

襯早期破損的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

29、裝爐過(guò)程中，一定要注意（）和（）o

30、計(jì)算機(jī)控制電解槽的原理，實(shí)際上是控制（）。

31、初晶溫度是指液體開(kāi)始形成（）的溫度。生產(chǎn)中電解質(zhì)工

作溫度一般控制在初晶溫度以上（）的范圍。

32、寫出冰晶石-氧化鋁熔液電解的總反應(yīng)式（），陰極反應(yīng)式

（）,陽(yáng)極反應(yīng)式（）o

33、我GB-2002《重熔用鋁錠標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:

AL99.70Fe不大于（），Si不大于（）,Ga不大于（）,

雜質(zhì)總合不大于（）；A199.70AFe不大于（），Si不大

于（），Ga不大于（），雜質(zhì)總合不大于（）o

34、我國(guó)160KA以上大型預(yù)焙槽主要采用（）、（）、（）

輸送技術(shù)輸送物料。

35、電解生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)主要有系列電流強(qiáng)度、槽電壓（）、

（）、（）、（）等。

36、我國(guó)鋁行業(yè)現(xiàn)階段電解槽的焙燒啟動(dòng)方法有（）、（）、

（）三種。

37、陽(yáng)極設(shè)置過(guò)高或過(guò)低則會(huì)造成（）,致使陽(yáng)極（）、

（）導(dǎo)致脫落。

38、提出殘極后，應(yīng)檢查槽內(nèi)（）、（）、（）、（）、

以及兩水平等項(xiàng)目。

39、加極上氧化鋁的目的是（）、（）和（）。

40、料箱有料，電解槽下料點(diǎn)不下料的原因有（）、（）和

()O

41、熄滅AE前應(yīng)檢查（）,槽控箱是否（），下料氣閥

等情況。

42、槽控箱具有AE處理（）、（）、（），升降陽(yáng)極等

控制功能。

43、電解槽爐幫較空時(shí)，一般出現(xiàn)（）、（）、（）、

和（）等現(xiàn)象。

（二）單項(xiàng)選擇題

1、某電解系列生產(chǎn)槽200臺(tái)，當(dāng)日發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)30個(gè)，那么當(dāng)日系

列效應(yīng)系數(shù)為（）次/日.臺(tái)。

A、0.25B、0.32C、0.60D、0.15

2、某大組全月產(chǎn)原鋁180T,全月消耗氧化鋁360T,那么該大組當(dāng)

月每噸原鋁氧化鋁消耗為（）kgo

A、1898kgB、1900kgC、1945kgD、2000kg

3、冰晶石是作為（）往電解質(zhì)中補(bǔ)充添加。

A、熔質(zhì)B、熔劑C、添加劑D、原料

4、鋁液的比重要比電解質(zhì)的重，一般兩者相差（）g/cnfL

A、0.05B、0.2C、0.4D、0.6

5、電解質(zhì)中揮發(fā)性最大的物質(zhì)是（）o

A、NaFB、A1F3C、Na3AlF6D、MgF2

6、添加MgFz能（）電解質(zhì)的表面張力，促進(jìn)炭渣分離。

A、增大B、減小C、不改變D、去消

7、分子比降低使電解質(zhì)的揮發(fā)損失（）。

A、增大B、減小C、不改變D、為零

8、氟化鹽的理論消耗量為（）kg/t.Al

A、0B、10?20C、20?30D、30?40

9、在計(jì)算機(jī)控制的中間下料電解槽上，電解質(zhì)中氧化鋁濃度一般應(yīng)

控制在（）。

A、0-1.0%B、1.5?3.0%C、3.5~5.5%D、6-8%

10、電解槽啟動(dòng)后期是指（)o

A、從開(kāi)始啟動(dòng)到停槽之間B、從啟動(dòng)結(jié)束到停槽之間

C、從啟動(dòng)結(jié)束到正常生產(chǎn)之間D、從正常生產(chǎn)到停槽之間

11、破損槽爐底修補(bǔ)后在工藝上應(yīng)注意（）。

A、多造沉淀形成爐底結(jié)殼B、保持低鋁水平

C、保持適當(dāng)?shù)偷碾娊鉁囟群透咪X水平D、勤加工勤扒沉淀

12、氧化鋁電解過(guò)程中，E極化=E分解（）￡過(guò)

A、+B、一C、義D>4-

13、自然界中的鋁含量極為豐富，幾乎占地殼中全部金屬含量的（）0

A、二分之一B、三分之一C、四分之一D、五分之一

14、在電解溫度下，鋁液比電解質(zhì)的比重（）對(duì)生產(chǎn)越有利。

A、愈大B、愈小C、不變D、為零

15、電解槽煙氣凈化用的吸附劑是（）。

A、A1F3B、NaFC、Na3AlF6D、新鮮AI2O3

16、鋁電解生產(chǎn)電能利用率為（）o

A、20?30%B、40?50%C、60?70%D、80?90%

17、電解槽煉鋁通入的電是（）o

A、交流電B、直流電C、交直流電D、無(wú)線電

18、預(yù)焙槽換陽(yáng)極采取的方法是按（）。

A、自然數(shù)順序法B、交叉法C、隨機(jī)抽樣D、無(wú)順序

19、最適合電解生產(chǎn)的氧化鋁是（）。

A、砂狀氧化鋁B、中間狀氧化鋁C、粉狀氧化鋁D、微粉氧化鋁

20、槽子焙燒結(jié)束時(shí)槽溫一般要達(dá)到（）o

A、400~600℃B、600-800℃C、800-950℃D、950—1050℃

21、電解質(zhì)中炭渣多時(shí)應(yīng)該（）0

A、在出鋁口撈炭渣B、在熄效應(yīng)口撈炭渣

C、在加工面撈炭渣D、在利用一切機(jī)會(huì)撈炭渣

22、下面是某廠電解槽的一組參數(shù)，單位正確的是（）

ABCD

母線電流密度0.30A/cm"A/mmA/cm2A/mmL，

陽(yáng)極電流容量0.80A/cmA/mm2A/mmA/cm2

23、LiF是一種有益的添加劑，下列說(shuō)法不準(zhǔn)確的是（）

A、LiF能降低電解質(zhì)的初晶溫度

B、LiF能提高電解質(zhì)的導(dǎo)電度

C、LiF能提高電解質(zhì)中AL。的溶解度

D、LiF能是使電解質(zhì)密度升高

24、電解槽工作電壓包括以下各項(xiàng)，不正確的一項(xiàng)是（）

A、極化電壓降B、陰極電壓降C、陽(yáng)極電壓降

D、電解質(zhì)壓降E、效應(yīng)分?jǐn)倝航礔、母線電壓降

25、能夠提高電解質(zhì)導(dǎo)電性的物質(zhì)有（）

A、氧化鋁B、氟化鋁C、氟化鈉D、氟化鎂

26、雜質(zhì)中含有卜列物質(zhì)混入電解原料中，能影響原鋁質(zhì)量的有

（）

A、氧化鎂B、氯化鈉C、氧化鈣D、二氧化硅

27、降低分子比，下列說(shuō)法不正確的是（）

A、降低電解能初晶溫度B、增加氟化鹽揮發(fā)損失

C、提高電解質(zhì)導(dǎo)電度D、提高AL。的溶解度

28、能提高電解質(zhì)初晶溫度的物質(zhì)有（）

A、氟化鋁B、氟化鈉C、氟化鎂D、氟化鋰

29、陽(yáng)極效應(yīng)時(shí)，陽(yáng)極氣體成分中（）

A、CO2含量不變B、CO2含量增加C、CO?含量減少

30、雜質(zhì)中含有下列物質(zhì)混入電解質(zhì)原料中,能影響電解質(zhì)成分的是

()

A、氧化鐵B、二氧化硅C、氧化鈣D、氧化銅

31、工業(yè)生產(chǎn)中，氟化鎂是一種有益的添加劑，下列敘述不正確的是

（）

A、氟化鎂能降低電解質(zhì)的熔點(diǎn)

B、氟化鎂增加電解質(zhì)的表面張力

C、氟化鎂能提高電解質(zhì)對(duì)AL2O3的溶解度

D、氟化鎂是一種礦化劑

32、鋁的熔點(diǎn)為（）℃。

A、550B、660C、770D、880

33、不能影響陽(yáng)極消耗速度的是（）

A、電解溫度B、電流強(qiáng)度C、陽(yáng)極密度D、陰極密度

34、160KA系列電解生產(chǎn)中，陽(yáng)極電流密度是0.72A/cm；電流效率是

92.5%,陽(yáng)極消耗量為556kg/t-Al,陽(yáng)極假比重為1.55g/cm3,則陽(yáng)

極消耗速度約是（）。

A、1.4cmB、1.6cmC、1.9cmD、2.2cm

（三）判斷題（對(duì)打v,錯(cuò)打X）

1、一般認(rèn)為電解溫度越低，電流效率越高。（）

2、陽(yáng)極電流越小，陽(yáng)極電壓越高。（）

3、陽(yáng)極電壓降的高低與槽工作電壓無(wú)關(guān)。（）

4、電解質(zhì)液與鋁液界面分離越清亮，鋁的二次反應(yīng)就越少。（）

5、減少電解槽的熱損失，可為降低電解槽的能耗創(chuàng)造條件。（）

6、原鋁中的雜質(zhì)主要有硅、鐵、銅、專家、鎂。（）

7、系列零點(diǎn)位漂移與生產(chǎn)槽的對(duì)地絕緣無(wú)關(guān)。（）

8、增加生產(chǎn)槽數(shù)或縮短停槽大修時(shí)間，可增加槽晝夜總數(shù)。（）

9、降低噸鋁直流電耗，主要是降低槽平均電壓和提高電流效率。

（）

10、添加鋰鹽可降低電解質(zhì)初晶溫度和降低電解質(zhì)的導(dǎo)電性。（）

11、鋁的化學(xué)性質(zhì)十分活潑，鋁在自然界中都是以化合態(tài)形式存在。

（）

12、天然冰晶石呈中性，人造冰晶石呈酸性。（）

13、電能效率是指每千瓦時(shí)能產(chǎn)多少鋁。（）

14、電解質(zhì)應(yīng)具有極小的粘度，這樣對(duì)生產(chǎn)有利。（）

15、添加氟化鎂可以降低電解質(zhì)的初晶溫度。（）

16、金屬鋁在陽(yáng)極反應(yīng)中析出，然后沉集到陰極碳?jí)K上面。（）

17、電解槽啟動(dòng)后應(yīng)進(jìn)行高分子比、高溫建爐膛。（）

18、炭素陰極材料在電解槽開(kāi)動(dòng)初期具有明顯的吸鈉性。（）

19、消除電解槽針振及電壓擺動(dòng)的方法就是提陽(yáng)極。（）

20、侵蝕到陰極炭塊中的黃色顆粒是鈉。（）

21、陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生通常與電解質(zhì)中缺少氧化鋁有密切關(guān)系。（）

22、氧化鋁中過(guò)多的雜質(zhì)Fe2（）3和Si02,在電解過(guò)程中析出鐵和硅,

進(jìn)入鋁中，影響著原鋁質(zhì)量。（）

23、電解槽在正常生產(chǎn)時(shí)，電解質(zhì)成份的變化往往是分子比自動(dòng)升高

和添加劑含量自動(dòng)降低。（）

24、凡是已生產(chǎn)的電解槽因故停產(chǎn)后，經(jīng)過(guò)大修又重新啟動(dòng)時(shí)稱為電

解槽的二次啟動(dòng)。（）

25、電流強(qiáng)度和電壓的變化影響電解槽熱量收入的變化，鋁水平和電

解質(zhì)水平的高低影響電解質(zhì)熱量支出和熱穩(wěn)定的好壞。（）

26、化爐膛時(shí)，分子比易降低，長(zhǎng)爐幫爐膛收縮時(shí)，分子比易升高。

（）

27、槽電阻直接等于槽電壓除以槽電流強(qiáng)度。（）

28、電解槽中添加氟化鋁會(huì)使電解質(zhì)密度增加。（）

29、電解溫度一定大于電解質(zhì)的初晶溫度。（）

30、砂狀A(yù)L2O3的粒度大，在電解質(zhì)中不易溶解，因而容易產(chǎn)生沉淀。

（）

31、每日分?jǐn)偟矫颗_(tái)槽的陽(yáng)極效應(yīng)次數(shù)稱為陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)（）

32、鋁電解生產(chǎn)的電流效率就是電能效率。（）

33、由于磁場(chǎng)的作用會(huì)導(dǎo)致鋁液在槽內(nèi)傾斜，使槽極距高低不一致。

（）

34、病槽下料（AL2O3）少也不易來(lái)陽(yáng)極效應(yīng)，主要原因是槽溫過(guò)高。

（）

35、原鋁直流電耗只與槽平均電壓和電流效率有關(guān)（）

36、調(diào)整電解質(zhì)分子比的方法是向槽內(nèi)加入適量的氟化鋁（）

37、出鋁前，電解槽容易發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)的原因是氧化鋁的溶解度和溶

解速度降低。（）

38、啟動(dòng)初期容易造成分子比降低，原因是氟化鋁揮發(fā)損失所造成。

（）

（四）簡(jiǎn)答題

1、簡(jiǎn)述影響電流效率的主要因素？

2、簡(jiǎn)述壓槽是什么原因造成的？

3、簡(jiǎn)述電解槽焙燒的目的？

4、低分子比生產(chǎn)有什么好處？

5、減少炭陽(yáng)極消耗的途徑有哪些？

6、什么叫壓槽？壓槽的處理方法？

7、砂狀A(yù)kO：，有哪些優(yōu)點(diǎn)？

8、寫出鋁電解槽的陰極和陽(yáng)極的電化學(xué)反應(yīng)方程式及總反應(yīng)式？

9、鋁電解的生產(chǎn)原理是什么？畫出工藝流程簡(jiǎn)圖？

10、電流效率降低的原因是什么？其本質(zhì)和主要原因是什么？

11、什么叫“鋁的二次反應(yīng)”，寫出反應(yīng)式？

12、目前世界鋁電解槽工業(yè)發(fā)展的方向是什么？

13、什么叫電解質(zhì)的“過(guò)熱度”？一般保持多高？炭渣對(duì)過(guò)熱度有何

危害？

14、什么是極距，有什么作用？

15、AL2O3原料中雜質(zhì)對(duì)電解生產(chǎn)有什么危害？

16、鋁電解通入直流電的目的是什么？

（五）計(jì)算題

1、某系列電解槽原電解電流78000安培，槽工作電壓為4.500伏，

如果降低電解電流8000安培，求該槽工作電壓降低多少伏？（該槽

反電動(dòng)勢(shì)為1.600伏計(jì)算保留三位小數(shù)）

2、某系列生產(chǎn)槽160臺(tái)，效應(yīng)系數(shù)0.4次/臺(tái).日，系列電流強(qiáng)度60

千安，槽平均效應(yīng)電壓44伏，問(wèn)每年（365天）應(yīng)發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)比

正常生產(chǎn)多消耗多少直流電？（每次效應(yīng)持續(xù)5分鐘計(jì)算保留整數(shù)）

3、電流強(qiáng)度為85.5kA的某個(gè)電解系列，正常生產(chǎn)電解槽有252臺(tái)，

電流效率為91.30%,若陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)由0.45次/槽.日降到0.25次/

槽.日，問(wèn)該系列全年可節(jié)約多少電？噸鋁成本因降低陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)

節(jié)電而下降多少元？（已知電價(jià)為0.32元/kwh,效應(yīng)電壓為35伏,

電解槽工作電壓為4.225伏，效應(yīng)時(shí)間為5分鐘，計(jì)算結(jié)果精確到小

數(shù)點(diǎn)后面一位數(shù)。）

4、某電解廠電流效率在91.30%時(shí)測(cè)定陽(yáng)極氣體中含CO2為75.6%,電

流效率在92.30%時(shí)測(cè)定陽(yáng)極氣體中含CO2為77.6%,假設(shè)陽(yáng)極氣體中

全為（A和C0,則問(wèn)電流效率由91.30%提高到92.30%時(shí)，理論上噸

鋁炭耗應(yīng)節(jié)約多少公斤？

5、某廠1998年正常生產(chǎn)有電解槽168臺(tái)，電流強(qiáng)度為75kA,電流

效率為89%,2003年有正常生產(chǎn)電解槽253臺(tái)，電流強(qiáng)度為85kA,

電流效率為91%,問(wèn)該廠2003年比1998年鋁產(chǎn)量提高多少噸？

6、某系列電流強(qiáng)度為200000A,有102臺(tái)工作電解槽，若電解效率

由92%,提高到93%,問(wèn)每年（365天）可增加原鋁多少噸？

7、今有一電解槽,液體電解質(zhì)為8000kg,成份為CaF25%,Al2035%,

需將分子比從2.7（質(zhì)量比1.35）降到2.6（質(zhì)量比1.3）,計(jì)算需加

入的A1F3的量。

8、某廠有一260臺(tái)槽的電解系列，年平均工作槽數(shù)是253個(gè)槽，年

平均供電電流是155KA,系列槽平均電壓4.2V,年平均電流效率

92.5%,若采取措施降低平均電壓100mv,提電流效率1%,則全年可

多生產(chǎn)原鋁多少噸？全年可節(jié)約用電多少kWh?

9、某電解槽有液體電解質(zhì)8000kg,成分為CaF25%>AL035%,請(qǐng)計(jì)

算：將分子比從2.1提高到2.4,需加入曹達(dá)量。

六、論述題

1、請(qǐng)論述預(yù)焙槽在電流效率穩(wěn)定不變的情況下降低噸鋁直流電耗的

途徑。

2、什么叫“冷槽”？冷槽產(chǎn)生的原因及處理方法是什么？？

3、現(xiàn)代大型預(yù)焙陽(yáng)極電解槽生產(chǎn)一般采用哪些先進(jìn)的技術(shù)和工藝？

4、請(qǐng)論述提高電解電流效率需從哪些方面入手？

參考答案

一、鋁電解理論試題答案

（-）填空題

2、2.72.3

1、串聯(lián)3、AI2O3HFSiChCF4

4、鋁的再溶解損失5、18896、C02CO

7、0.33568、A1"9、AI2O3

10>632011、預(yù)焙槽自焙槽12、660℃

13、槽型生產(chǎn)能力14、氧化鋁吸附劑15、固體初晶溫度

16、氟化鈉氟化鋁17、陽(yáng)極底掌鋁液表面18、水解氧化

19、預(yù)熱爆炸燙傷20、槽電壓斷路21、干法凈化濕法凈化

22、270.3356克/安培.小時(shí)23、鈉的析出鋁的溶解和損失

24、槽平均電壓電流效率25、CO2CO

26、光學(xué)高溫計(jì)測(cè)溫法熱電偶測(cè)溫法27、金屬雜質(zhì)非金屬雜質(zhì)

28、焙燒啟動(dòng)

29、陽(yáng)極底掌擺平爐料（電解質(zhì)塊和氟化鹽）不能進(jìn)入陽(yáng)極底掌內(nèi)

30、槽電阻31、固體10~20℃

直流電

32、AI2O3+2C-------------?2A1+CO2f+COf

30?（絡(luò)合的）+1.5C-6ef1.5C02

2Al（絡(luò)合的）+6e—2A1

33、0.19%0.12%0.03%0.30%

0.19%0.09%0.03%0.30%

34、稀相濃相超濃相

35、電解溫度分子比電解質(zhì)和鋁液水平陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)

36、鋁液焙燒焦粒焙燒燃?xì)獗簾?/p>

37、導(dǎo)致陽(yáng)極導(dǎo)電不良陽(yáng)極偏流發(fā)紅針振

38、有無(wú)結(jié)殼碳渣情況鄰極情況爐底情況

39、保溫防止陽(yáng)極氧化降低鋼爪與炭塊之間壓降

40、電磁閥壞下料閥被關(guān)風(fēng)動(dòng)溜槽堵塞

41、AE電壓處于自動(dòng)下料氣閥是否打開(kāi)。

42、正常處理AE處理調(diào)整電壓

43、殼面裂紋下陷火眼多電解質(zhì)水平高槽溫高電壓擺

44、降電壓出鋁抬母線發(fā)生AE

（二）選擇題

1、D2、D3、B4、B5、B6、A7、A8、A

9、B10、C11、C12、A13、B14、A15、D16、B

17、B18、B19、A20、D21、D22、D23、C24、D

25、D26>D27、D28>C29、B30>C31、C32、C

33、B34、D35、B

（三）判斷題

1、J2、*3、J4、X5、V6、J7、X8、J9、J

10、X11、V12、V13、V14、X15、V16、X17、V18、V

19、X20、X21、J22、V23、V24、V25、X26、V27、X

28、X29、X30、V31、V32、X33、V34、X35、V36、V

37、V38、V39、X40、X

（四）簡(jiǎn)答題

1、電解質(zhì)溫度，氧化鋁濃度，添加劑，分子比，極距，陰極電流密度，槽壽命,

陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)，電解質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)含量，兩水平。

2、槽膛內(nèi)型、電解槽內(nèi)沉淀的分布、電解槽內(nèi)的結(jié)殼、鋁水平低和電壓低

3、使陰極底部炭塊和側(cè)部炭塊燒成一個(gè)整體、排除內(nèi)襯中含有的水分、均勻升

高內(nèi)襯溫度。

4、（1）電解質(zhì)的初晶溫度低，可降低電解溫度；（2）鈉離子（Na+）在陰極上放

電的可能性??；（3）電解質(zhì)的密度和粘度有所降低，使電解質(zhì)的流動(dòng)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。

5、（1）提高電流效率；（2）提高炭素材料機(jī)械強(qiáng)度及抗氧化性能，減少氧化及

掉塊；（3）保持陽(yáng)極工作正常，防止陽(yáng)極過(guò)熱，封好陽(yáng)極保溫料，防止電解質(zhì)上

面的陽(yáng)極與空氣接觸，減少氧化；（4）加強(qiáng)對(duì)陽(yáng)極的檢查，防止過(guò)厚的陽(yáng)極就換

掉，保證陽(yáng)極使用周期；在保證不涮爪頭、不露大餅的條件下延長(zhǎng)陽(yáng)極使用周期。

6、因極距保持過(guò)低，導(dǎo)致電解質(zhì)不沸騰，或因爐膛不規(guī)整而導(dǎo)致陽(yáng)極接觸爐底

沉淀或側(cè)部爐幫的現(xiàn)象稱為壓槽。壓槽的處理方法：（1）如果是極距過(guò)低造成，

只須把極距抬到正?；虮日Ｉ晕⑵呒纯?；（2）若不是因極距過(guò)低引起的壓槽,

應(yīng)首先把陽(yáng)極抬高，離開(kāi)沉淀結(jié)殼或爐幫；（3）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；（4）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(shí)，此時(shí)要特別注意。

7、砂狀氧化鋁的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在其良好的流動(dòng)性、溶解性、不揮發(fā)性和吸附

氟化氫性，這對(duì)鋁電解生產(chǎn)極為有利。

8、在陽(yáng)極上：302（絡(luò)合的）+i.5C-6e-1.5C02

在陰極上：2A1”（絡(luò)合的）+6e-*2A1

總反應(yīng)式：Al203+1.5C=2A1+1.5C02

9、鋁電解的生產(chǎn)原理是采用氧化鋁一冰晶石融鹽電解法，它是以冰晶石作為熔

劑，氧化鋁為熔質(zhì)，強(qiáng)大的直流電通入電解槽內(nèi)，使陰陽(yáng)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。電

解產(chǎn)物，陰極上是鋁液，陽(yáng)極上是氣體。這種方法就是電解法煉鋁。

化學(xué)反應(yīng)方程式：A1A+1.5C=2Al+1.5C02

工藝流程簡(jiǎn)圖為：

10、引起電流效率降低的因素很多，歸納起來(lái)，不外乎下列四種：

（1）鋁的溶解和再氧化損失；（2）其它離子放電，主要是指鈉的析出；（3）

電流空耗，包括高價(jià)鋁離子與低價(jià)鋁離子的循環(huán)轉(zhuǎn)換、陰陽(yáng)極短路和漏電、電子

導(dǎo)電等；（4）其它損失，包括槽內(nèi)生成ALC、熔鹽中水分和雜質(zhì)的電解、出鋁

和鑄造過(guò)程中的鋁損失等。在這些因素中，最主要的是鋁的溶解與損失。

11、“鋁的二次反應(yīng)”是指槽內(nèi)陰極上已經(jīng)析出的鋁水，一部分又溶解到電解質(zhì)

中，經(jīng)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移到陽(yáng)極附近，被陽(yáng)極氣體氧化所造成的鋁損失，稱為鋁的溶解

與損失即“鋁的二次反應(yīng)”，這是電流效率降低的本質(zhì)與主要原因。其反應(yīng)式為:

2A1（溶解的）+3C0,（氣）=A1203（溶解的）+3C0（氣）

12、答：目前世界鋁電解槽的發(fā)展方向，是向著大型化、高效化、節(jié)能化、環(huán)保

化、自動(dòng)化的現(xiàn)代化預(yù)焙槽方向發(fā)展。

13、答：電解質(zhì)的“過(guò)熱度”，是指電解質(zhì)的實(shí)際溫度減去初晶溫度的差值，即：

過(guò)熱度=電解質(zhì)溫度一初晶溫度。一般“過(guò)熱度”應(yīng)保持在5?20℃。

炭渣對(duì)電解質(zhì)“過(guò)熱度”有很大影響，炭渣多會(huì)造成電解質(zhì)壓降大，“過(guò)熱

度”升高，電流效率低，

14、極距是指陽(yáng)極底掌到陰極；鋁溶液之間的距離，它既是電解過(guò)程中的電化等

反應(yīng)區(qū)域，又是維持電解溫度的熱源中心，對(duì)電流效應(yīng)和電解溫度有直接影響，

增大機(jī)距能減少鋁損失，提高電流效應(yīng)?？s短機(jī)距可降低電壓，節(jié)省電能，但過(guò)

低機(jī)距會(huì)造成鋁的損失增加，降低電流效率。

15、工業(yè)氧化鋁中雜質(zhì)主要是Si是、Fe。、NaQ、CaO和HQ對(duì)電解均有不利影

響。電位正于鋁元素的氧化物雜質(zhì)，如SiO?、FezQ，在氟化鹽中溶解時(shí)，其Si、

Fe離子先入鋁離子在陰極上放電析出，影響鋁的質(zhì)量，CaO與40與氟化鹽反應(yīng),

分解了價(jià)高的氟化鹽。使氟化鹽消耗增大，另外，CaO會(huì)造成電解質(zhì)中CaR實(shí)集

偏高，HQ會(huì)造成鋁中氫含量升高。

16、鋁電解通入直流電，一方面是利用它的熱能將水晶石熔化或熔融狀態(tài)，并保

持一定的電解質(zhì)溫度；另一方面主要的也是在兩極實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)，也就是電解

質(zhì)中鋁離子從陰極得到電子而析出，從而得到鋁，陽(yáng)離子則在陽(yáng)極上放大，與碳

生成CO、CO?的混合氣體。

（五）計(jì)算題：

1、0.294V

2、5139200kWh

3、解：已知效應(yīng)電壓升高：U=35-4.225=30.775（伏），

I=85500A,t=5分鐘=5/60小時(shí)=1/12小時(shí)，

則發(fā)生一個(gè)陽(yáng)極效應(yīng)消耗電能：

W=Ult=30.775X85500Xl/12X10:,=219.3（kWh）,全系列每天少發(fā)生效

應(yīng)數(shù)為n=252X（0.45-0.25）=50.4（個(gè)），全年全系列可節(jié)電：

W年=50.4X365X219.3=4034243（kWh）=403.4萬(wàn)kWh

折合節(jié)約電費(fèi)：

403.4X0.32=129.1（萬(wàn)元）

折合噸鋁節(jié)約成本：

129.14-（0.3356X85500X91.3%X24X365X252X106X10=22.3（元）

答：該系列全年可節(jié)約403.4萬(wàn)kWh的電能，噸鋁成本因降低陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)節(jié)

電而下降22.3元。

4、解：（1）先假設(shè)生成的陽(yáng)極氣體均為CO則有：

Al203+3C=2A1+3C0

3X12：2X27

Xi：1

/.X,=XI=0.666（噸炭）=666公斤

2x27

（2）再假設(shè)生成的陽(yáng)極氣體均為CO2則有:

2Al2O3+3C4A1+3C02

3X12：4X27

X2:1

X==0.333(噸炭)=333公斤

24x27

(3)當(dāng)陽(yáng)極氣體中組成為75.6%CO?、24.4%CO時(shí)，生產(chǎn)一噸原鋁消耗炭

為：

333X75.6%+666X24.4%=414(公斤);當(dāng)陽(yáng)極氣體中組成為77.6%C0?、22.4%

CO時(shí)，生產(chǎn)一噸原鋁消耗炭為原33X77.6%+666X22.4%=408(公斤)。也就

是說(shuō)，電流效率由91.30%提高到92.30%時(shí)，理論上噸鋁炭耗應(yīng)節(jié)約：414-408=6

(公斤)。

答:電流效率由91.30%提高到92.30%時(shí),理論上噸鋁炭耗應(yīng)節(jié)約6公斤。

5、解：(1)1998年某廠鋁產(chǎn)量為：Q,=0.33561nt=0.3356X89%X75000X24

義168X365X10-6=32967.5(噸)心3.30(萬(wàn)噸)。

(2)2003年某廠鋁產(chǎn)量為:Q2=0.33561nt=0.3356X91%X85000X24

X253X365X10~6=57531.7(噸)心5.75(萬(wàn)噸)。

(3)某廠2003年比1998年鋁產(chǎn)量提高為：Q2-Q1=5.75-3.30=2.45(萬(wàn)

噸)

答：某廠2003年比1998年鋁產(chǎn)量提高2.45萬(wàn)噸。

6、解:Ml=0.3355