论铝电解生产中各种技术要求

摘 要：铝电解过程中所使用的技术要求会影响铝产品质量，同时关系到生产加工的整体结构。如果采用合理、科学的电解技术，不但可以提高产品的质量和效率，同时还有提升自身企业的声誉，因此研究铝电解技术对企业的健康发展可谓举足轻重。

关键词：铝电解 技术 生产效率

中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（c）-0103-01

我国的铝电解技术始于上世纪50年代，铝电解技术发展到现在已经有了相当大的进步。我国的铝电解行业逐步完善企业，许多铝电解企业也纷纷发展壮大。而铝电解技术并非可以轻而易举的掌握，一旦在电解过程中，技术出现失误那么就会引起很多的问题，轻则影响生产工序，重则降低了产品质量，甚至还有可能给企业信誉和口碑造成严重影响，可见掌握铝电解技术并合理使用对企业有着至关重要的作用。

1 铝电解生产基本情况

目前，我国许多工业产品制造涉及到铝产品的电解技术。而电解铝的主要来源是由一些氧化铝制造公司的氧化铝贮运系统通过转运的方式运至5000 t中间贮槽的，这些电解铝的原材料首先是要通过计量的，计量后才能由带式输送机直接输送电解车间三个日用新鲜氧化铝贮槽内以便使用，二系列电解生产过程中所使用的氧化铝都是由一系列新鲜氧化铝贮槽下部浓相输送系统输送至二系列日用新鲜氧化铝贮槽。新鲜氧化铝经电解烟气净化系统后成为载氟氧化铝，由气力提升机送入载氟氧化铝贮槽，再由超浓相输送系统送至每台电解槽的料箱内。

2 铝电解生产各技术选择

在现代铝电解工业领域，一般所使用的阳极组，许多都是供给都是来自于阳极组装车间。生产过程中不可避免的会出现残极，也就是从电解槽换下的残极，这些残极往往需要送到阳极组装及残极处理车间进行相应的处理。相应的处理通常包括对残极组进行电解质清理同时还有残极压脱机及磷铁环压脱机处理。处理后的残极炭块还可以做为原材料进行使用，这种原材料通常是返回到阳极生产车间重复使用；首先对铝导杆按工艺要求进行处理后，然后与新阳极重新组装成阳极组使用。生产过程中从残极上清理下来的电解质也是可以重复利用的，其工序如下：首先经残极处理车间的电解质破碎工段对其进行破碎，紧接着由汽车槽车送至两个电解厂房间的电解质贮槽，通过风动溜槽送到电解多功能机组工具小车料箱内，这样处理后的材料由多功能机组加入到电解槽壳面上作为换极时的覆盖料。在铝电解加工过程中所使用的直流电能，均是来自距离比较近的整流所，这种直流电也要通过相应的连接母线才能导入串联的电解槽。在电解车间生产出来的液态原铝产品，并不能随便处理，需要通过相应的措施才行，主要是由压缩空气造成的负压吸入真空出铝抬包，这之后就可以送往铸造车间进行加工。在铝电解技术产生到至今，技术通常采用以下形式：电解质体系未变但分子比有所调整，尝试添加添加剂；槽型有自焙和预焙两种。电流（或单槽生产率）逐步加大，目前最大至500 ka；槽电压下行（曾上行），最低低至3.75 V（阳极开槽、阴极异形、三场控制等）；电流密度逐步升高，正向1 A/cm2逼近；电流密度逐步升高，最高达到12000 kWh/TAI，阳极效应系数逐步降低，最低低于0.01，当量CO2排放显著降低；槽寿命、磁场控制水平、机械化、自动化程度大幅度改进

2.1 电解槽的选择

电解车间的铝电解槽可以说是电解铝厂生产中的核心设备，因为铝电解槽的技术水平在很大程度上就可以代表铝厂的技术水平。近年来伴随着电解槽容量的不断增大，电流所产生的磁场会对槽内熔体的流动及波动产生较为剧烈的影响，这样就造成了槽内电热状况变的较为复杂。因此，采用科学、合理、得到的数学模型来研究热、电、流体力学，进而分析电解槽的稳定性能，如果电解槽采取得当，那么就能够很好的保障电解的技术指标。

电解多功能机组在电解车间诸多设备中的地位和不可忽视。原因在于电解生产的基本操作除电解槽打壳加料、效应加工等外，剩下的工艺操作均需要电解多功能机协助。所以，选取质量可靠数量合理及功能完备的电解多功能机组非常关键。因为它可以保证电解铝生产的正常进行，进而提高工作效率，降低工人劳动强度，改善工作环境，减少工程投资。

另外，工作人员要经常检查电解槽衬里的情况，发现衬里有起鼓渗漏等情况时，应及时修补，以防电解槽被腐蚀，突然发生电解液流失事故。在正常生产情况下，每天电解液蒸发和带出的量基本上是一致的。若发现电解液损失较多时，就应该检查是否电解槽泄漏，应及时修理。平时，还应经常注意观察电解槽侧和电解槽焊口处有有无溶液析出。当发现有结晶时，即表明此处衬里或电解槽处有针孔，应进行修理。

2.2 母线设计方案

电解车间的电解槽周围，由于母线及内部的电流会在熔体中产生磁感应，这种磁感应强度不稳定，它会与熔体中的电流会相互作用以产生电磁力，也就是这种电磁力才能导致了熔体的流动、铝液隆起以及铝液、电解质界面的波动等诸多问题。过快的熔体流动会严重冲刷炉帮甚至危害侧部炭块。而界面的变形以及波动都可以加剧电解质中溶解铝与阳极底部二氧化碳的反应，降低了电流的利用效率，同时，又导致了电解槽极距的不稳定，即电解槽生产的不稳定。当前很多企业普遍把满足磁流体稳定性的要求作为评判电解槽母线设计优劣的最重要的标准；也就是我们通常所说的母线的设计，这不仅仅是计算磁感应强度的问题，而是要进一步研究在电磁力作用下熔体的稳定性，从而保证电解槽的稳定生产。依据磁流体稳定性来分析和优化设计母线配置，除了能提供良好的生产稳定性之外，还必须满足以下相应的经济学和安全性的要求。

2.3 铸造、阳极组装及残极处理技术

铸造车间通常情况下具备桥式起重机、铝保持炉、铸造机组等铝电解设备。因为我国国产铝锭连续铸造机组技术水平有限，因此在产能上较低，同时也影响着铸锭质量，所以我国国外铝锭连续铸造机组如果作为微型企业的生产设备还尚可，基本可以满足其工作性质的需要，但是如果应用到大型铝厂，那么就可能因为产能、质量、机械故障等问题无法满足企业的需要。因此，我国的大型铝厂主要进口国外的铝锭连续铸造机组。铝锭连续铸造机组作为一个组合式设备，如果一台机械发生故障，那么就会导致整个铝锭连续铸造机组无法进行生产使用，即所谓的“牵一发而动全身”。所以我国必须要从国外引进先进的铝锭连续铸造机组，同时生产车间要有备用的铝锭连续铸造机，作为应急设备。

通过以上的研究分析，通过对电解技术的合理选取将大大提高铝电解的生产过程，大大减少产品的原材料的浪费、大大提高企业的影响水平、大大提高企业的综合实力。

3 结论

综上所述，科学采用铝电解的技术，一方面，可以大大缩短铝电解时间过程，提高电解速率；另一方面，因电解效率的提高间接节约了企业成本，即提高企业盈利。因此，本文对铝电解技术的研究希望为我国的铝电解行业提供有价值的参考。