中鋁杯電解競賽技術文件

1、“中國鋁業(yè)杯”首屆全國有色金屬行業(yè)職工技能競賽鋁電解工復習大綱第一部分：鋁電解基礎理論知識：1、 鋁的性質及用途；2、 鋁電解基本原理；3、 鋁電解生產技術經濟指標；4、 鋁電解槽基本結構；5、 鋁電解計算機控制知識；6、 鋁電解物料輸送與煙氣凈化知識；7、 炭陰極、炭陽極對電解生產影響的相關知識；8、 電解質特性；9、 電解鋁生產相關計算；10、 鋁電解槽破損與維護。第二部分：鋁電解操作技能知識：1、 通電、焙燒、啟動及后期管理；2、 更換陽極、抬母線、出鋁；3、 測量作業(yè)；4、 病槽處理；5、 效應及異常效應處理；6、 異常情況處理（停動力電、停直流電、停風等）7、 漏爐處理；8、 停槽處

2、理；9、 技術條件調整；10、 提高技術經濟指標的途徑；11、 原鋁質量控制；12、 延長槽壽命的途徑；13、 多功能機組的作業(yè)；14、 計算機控制。第三部分：電解槽生產情況分析與判斷1、 根據測量數據分析判斷槽況及作相應處理；2、 根據計算機報表分析處理電解槽；3、 電解槽爐膛規(guī)整分析；4、 電解質成分分析判斷；5、 電解槽應急情況分析判斷及措施；6、 陽極、陰極電流分布測量分析與判斷；7、 “電壓擺動”原因分析及判斷。第四部分：電解槽的節(jié)能減排1、 工藝及設備新技術；2、 降低效應系數、降低槽電壓的途徑；3、 強化電流技術；4、 提高電流效率的途徑；5、 鋁電解槽煙氣治理；6、 鋁電解槽的

3、節(jié)電。五、其他本次比賽依據國家職業(yè)標準鋁電解工規(guī)定的相關理論知識和技能要求，統(tǒng)一選用由貴州科技出版社出版的鋁電解工資格培訓教程，并結合企業(yè)生產實際情況作為比賽理論命題依據。1、試題類型：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、計算題和論述題。2、復習參考資料：（1）國家職業(yè)標準鋁電解工中華人民共和國勞動和社會保障部制定（2004.2），統(tǒng)一書號：155045169（2）國家職業(yè)資格培訓教程鋁電解工（上下冊）中國有色金屬工業(yè)協(xié)會、中國鋁業(yè)公司、有色金屬行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心等單位組織編寫（2006.12），書號：isbn 7806625259/tf001（3）“中國鋁業(yè)杯”首屆全國有色金屬行業(yè)職工技能

4、競賽鋁電解工技術文件。（見附件）(4)專家組技術文件答疑聯(lián)系人：姓名單位辦公電話手機電子信箱張廣平包頭鋁業(yè)0472-693567913614826105肖亞明山東企業(yè)0533-294408413953331741附件：“中國鋁業(yè)杯”首屆全國有色金屬行業(yè)職工技能競賽鋁電解工技術文件全國有色金屬行業(yè)首屆職工技能競賽組委會2007年8月目 錄一、鋁電解工理論知識復習資料 二、鋁電解工實際操作復習資料 三、鋁電解工實際操作評分標準 四、鋁電解工實際操作工具清單 一、鋁電解工理論知識復習資料（一）填空題1、電解系列中，電解槽均以（ ）形式連接的。2、

5、鋁在常溫下密度為（ ）g/cm3 ，在電解溫度下密度為（ ）g/cm3 ，在電解溫度下電解質密度為（ ）g/cm3 。3、寫出下列物質的分子式：氧化鋁（ ）、氟化氫（ ）、二氧化硅（ ）、四氟化碳（ ）。4、電流效率低的主要原因是（ ）。5、理論上生產一噸鋁需要氧化鋁（ ）kg。6、陽極氣體的主要成分是（ ）、（ ）。7、理論上用1安培電流，電解1小時可在陰極上析出（ ）克鋁。8、氧化鋁冰晶石熔體電解時，99%的電流是由（ ）傳導的。9、陽極效應發(fā)生的根本原因是（ ）濃度降低。10、理論上生產一噸鋁所需的電耗（ ）kwh。11、鋁電解槽按陽極結構可分為（ ）和（ ）。12、鋁的熔點是（ ）。1

6、3、電流強度是決定（ ）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、熔融電解質開始有（ ）析出時的溫度，叫（ ）。16、電解質的分子比是指（ ）與（ ）的摩爾分子數量的比值。17、電解槽的極距是指（ ）到（ ）之間的距離。18、生產中，電解質的損失除了揮發(fā)外，還有（ ）和（ ）損失。19、外取電解質或鋁液時，工具先要（ ），防止（ ）。20、發(fā)生漏爐時除集中力量搶修外，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（ ）,鋁的電化學當量為（ ）。23、鋁電解陰極副反應主要有（ ）、（ ）和碳

7、化鋁的生成。24、決定直流電耗的兩個因素是（ ）和（ ）。25、鋁電解生產過程中陽極氣體主要成分為（ ）和（ ）的混合物。26、測量電解溫度的方法主要有（ ）。27、原鋁中雜質主要有兩類，屬于（ ），另一類屬于（ ）。28、電解槽生產初期，（ ）和（ ）質量好壞是引起陰極內襯早期破損的關鍵環(huán)節(jié)。29、裝爐過程中，一定要注意（ ）和（ ）。30、計算機控制電解槽的原理，實際上是控制（ ）。31、初晶溫度是指液體開始形成（ ）的溫度。生產中電解質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式（ ），陽極反應式（ ），陰極反應式（ ）。33、國標gb/t119

8、6-2002重熔用鋁錠質量標準規(guī)定：al99.70fe 不大于（ ），si不大于（ ）， ga不大于（ ），雜質總合不大于（ ）；al99.70a fe 不大于（ ），si不大于（ ）， ga不大于（ ），雜質總合不大于（ ）。34、我國大型預焙槽主要采用（ ）、（ ）、（ ） 輸送技術輸送物料。35、電解生產工藝技術參數主要有系列電流強度、槽電壓、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。36、我國鋁行業(yè)現階段電解槽的焙燒啟動方法有（ ）、（ ）、（ ）三種。37、 陽極設置過高或過低則會造成（ ），致使陽極（ ），導致電壓擺。38、提出殘極后，應檢查槽內（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、以及兩水平等

9、項目。39、加極上氧化鋁的目的是（ ）、（ ）和（ ）。40、料箱有料，電解槽下料點不下料的原因有（ ）、（ ）和 （ ） 。 41、熄滅ae前應檢查（ ），槽控箱是否（ ），下料氣閥（ ）等情況。 42、槽控箱具有ae處理 、（ ）、（ ）等控制功能。43、電解槽爐幫較空時，一般出現（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、 和（ ） 等現象。44、當對地電壓異常，（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）時，應終止測定陽極電流分布作業(yè)。（二） 單項選擇題1、某電解系列生產槽200臺，當日發(fā)生陽極效應30個，那么當日系列效應系數為（ ）次/日.臺。a、0.25 b、0.32 c、0.60 d、0.152、

10、某大組全月產原鋁180 t，全月消耗氧化鋁360 t，那么該大組當月每噸原鋁氧化鋁消耗為（ ）kg。a、1898 kg b、1900 kg c、1945 kg d、2000 kg3、冰晶石是作為（ ）往電解質中補充添加。a、熔質 b、熔劑 c、添加劑 d、原料4、鋁液的比重要比電解質的重，一般兩者相差（ ）g/cm3。a、0.05 b、0.2 c、0.4 d、0.65、電解質中揮發(fā)性最大的物質是（ ）。a、naf b、alf3 c、na3alf6 d、mgf26、添加mgf2能（ ）電解質的表面張力，促進炭渣分離。a、增大 b、減小 c、不改變 d、去消7、分子比降低使電解質的揮發(fā)損失（ ）。

11、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/tala、0 b、1020 c、2030 d、30409、在計算機控制的中間下料電解槽上，電解質中氧化鋁濃度一般應控制在（ ）。a、01.0% b、1.53.0% c、3.55.5% d、68%10、電解槽啟動后期是指（ ）。a、從開始啟動到停槽之間 b、從啟動結束到停槽之間c、從啟動結束到正常生產之間 d、從正常生產到停槽之間11、破損槽爐底修補后在工藝上應注意（ ）。a、多造沉淀形成爐底結殼 b、保持低鋁水平c、保持適當低的電解溫度和高鋁水平 d、勤加工勤扒沉淀12、氧化鋁電解過程中，e極化 = e分解（ ）e過a

12、、+ b、 c、 d、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（ ）。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，鋁液比電解質的比重（ ）對生產越有利。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、alf3 b、naf c、na3alf6 d、新鮮al2o316、鋁電解生產電能利用率為（ ）。a、2030 b、4050 c、6070 d、809017、電解槽煉鋁通入的電是（ ）。a、交流電 b、直流電 c、交直流電 d、無線電18、預焙槽換陽極采取的方法是按（ ）。a、自然數順序法 b、交叉法 c、隨機抽樣 d

13、、無順序19、最適合電解生產的氧化鋁是（ ）。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、槽子焙燒結束時槽溫一般要達到（ ）。a、400600 b、600800 c、800950 d、950105021、電解質中炭渣多時應該（ ）。a、在出鋁口撈炭渣 b、在熄效應口撈炭渣 c、在加工面撈炭渣 d、在利用一切機會撈炭渣22、下面是某廠電解槽的一組參數，單位正確的是（ ） a b c d母線電流密度0.30 a/cm2 a/mm a/cm2 a/mm2陽極電流密度0.80 a/cm a/mm2 a/mm a/cm223、lif是一種有益的添加劑，下列說法不準確的是（ ）

14、a、lif能降低電解質的初晶溫度 b、lif能提高電解質的導電度 c、lif能提高電解質中al2o3的溶解度 d、lif能使電解質密度降低24、電解槽工作電壓包括以下各項，不正確的一項是（ ）a、極化電壓降 b、陰極電壓降 c、陽極電壓降 d、效應分攤壓降 25、能夠提高電解質導電性的物質有（ ）a、氧化鋁 b、氟化鋁 c、氟化鈉 d、氟化鎂26、雜質中含有下列物質混入電解原料中，能影響原鋁質量的有（ ）a、氧化鎂 b、氯化鈉 c、氧化鈣 d、二氧化硅27、降低分子比，下列說法不正確的是（ ）a、降低電解初晶溫度 b、增加氟化鹽揮發(fā)損失 c、降低電解質電導率 d、提高al2o3的溶解度28、正

15、常生產條件下，下列說法正確的是：（ ）a、溫度高則陽極單耗低 b、電流大則陰極單耗大 c、電流效率高則陽極單耗高 d、電流效率高則陽極單耗低29、能提高電解質初晶溫度的物質有（ ）a、氟化鋁 b、氟化鈉 c、氟化鎂 d、氟化鋰30、陽極效應時，陽極氣體成分中（ ）a、co2含量不變 b、co2含量增加 c、co2含量減少 d、co含量減少31、雜質中含有下列物質混入電解質原料中，能影響電解質成分的是（ ）a、氧化鐵 b、二氧化硅 c、氧化鈣 d、氧化銅32、工業(yè)生產中，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的熔點 b、氟化鎂增加電解質的表面張力 c、氟化鎂能提

16、高電解質對al2o3的溶解度 d、氟化鎂是一種礦化劑33、鋁的熔點為（ ）。 a、550 b、660 c、770 d、88034、不能影響陽極消耗速率的是（ ）a、電解溫度 b、電流強度 c、陽極電流密度 d、陰極電流密度35、160ka系列電解生產中，陽極電流密度是0.72a/cm2,電流效率是92.5%，陽極消耗量為556kg/t-al，陽極假比重為1.55g/cm3，則陽極消耗速度約是 （ ）。a、1.4cm b、1.6cm c、1.9cm d、2.2cm（三）判斷題（對打，錯打x）1、一般認為電解溫度越低，電流效率越高。 （ ）2、陽極電流越小，陽極電壓越高。 （ ）3、陽極電壓降的高

17、低與槽工作電壓升高降低無關。 （ ）4、電解質液與鋁液界面分離越清亮，鋁的二次反應就越少。（ ）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、原鋁中的雜質主要有硅、鐵、銅、鎵、鎂。 （ ）7、系列零點位漂移與生產槽的對地絕緣無關。 （ ）8、增加生產槽數或縮短停槽大修時間，可增加槽晝夜總數。（ ）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初晶溫度和降低電解質的導電性。（ ） 11、鋁的化學性質十分活潑，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能產多少鋁

18、。 （ ）14、電解質應具有極小的粘度，這樣對生產有利。 （ ）15、添加氟化鎂可以降低電解質的初晶溫度。 （ ）16、金屬鋁在陽極反應中析出，然后沉集到陰極碳塊上面。 （ ）17、電解槽啟動后應進行高分子比、高溫建爐膛。 （ ）18、炭素陰極材料在電解槽開動初期具有明顯的吸鈉性。 （ ）19、消除電解槽針振及電壓擺動的方法就是提陽極。 （ ）20、侵蝕到陰極炭塊中的黃色顆粒是鈉。 （ ）21、陽極效應的發(fā)生通常與電解質中缺少氧化鋁有密切關系。（ ）22、陽極效應通過微機可以提前預報。 （ ）23、氧化鋁中過多的雜質fe2o3和sio2，在電解過程中析出鐵和硅，進入鋁中，影響著原鋁質量。 （

19、） 24、電解槽在正常生產時，電解質成份的變化往往是分子比自動升高和添加劑含量自動降低。 （ ）25、凡是已生產的電解槽因故停產后，經過大修又重新啟動時稱為電解槽的二次啟動。 （ ） 26、電流強度和電壓的變化影響電解槽熱量收入的變化，鋁水平和電解質水平的高低影響電解質熱量支出和熱穩(wěn)定的好壞。 （ ） 27、化爐膛時，分子比易降低，長爐幫爐膛收縮時，分子比易升高。（ ）28、槽電阻直接等于槽電壓除以槽電流強度。 （ ）29、鋁電解生產中，“陽極過電壓”遠大于“陰極過電壓”。（ ） 30、電解槽中添加氟化鋁會使電解質密度增加。 （ ） 31、電解溫度一定大于電解質的初晶溫度。 （ ）32、砂狀a

20、l2o3的粒度大，在電解質中不易溶解，因而容易產生沉淀。（ ）33、每日分攤到每臺槽的陽極效應次數稱為陽極效應系數。 （ ）34、鋁電解生產的電流效率就是電能效率。 （ ） 35、由于磁場的作用會導致鋁液在槽內傾斜，使槽極距高低不一致。 （ ） 36、熱槽下料（al2o3）少也不易來陽極效應，主要原因是槽溫過高。（ ）37、原鋁直流電耗只與槽平均電壓和電流效率有關 （ ）38、調整電解質分子比的方法是向槽內加入適量的氟化鋁（ ）39、出鋁前，電解槽容易發(fā)生陽極效應的原因是氧化鋁的溶解度和溶解速度降低。 （ ）40、啟動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）簡答題1、簡

21、述影響電流效率的主要因素？2、簡述壓槽是什么原因造成的？3、簡述電解槽焙燒的目的？4、低分子比生產有什么好處？5、減少炭陽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al2o3有哪些優(yōu)點？8、寫出鋁電解槽的陰極和陽極的電化學反應方程式及總反應式？9、鋁電解的生產原理是什么？畫出工藝流程簡圖？10、電流效率降低的原因是什么？其本質和主要原因是什么？11、什么叫“鋁的二次反應”，寫出反應式？12、目前世界鋁電解槽工業(yè)發(fā)展的方向是什么？13、什么叫電解質的“過熱度”？一般保持多高？炭渣對過熱度有何危害？14、什么是極距，有什么作用？15、al2o3原料中雜質對電解生產有什么危害？16

22、、鋁電解通入直流電的目的是什么？（五）計算題1、某系列電解槽原電解電流240000安培，槽工作電壓為4.150伏，如果降低電解電流8000安培，求該槽工作電壓降低多少伏？（ 該槽反電動勢為1.600伏，計算保留三位小數）2、某系列生產槽160臺，效應系數0.15次/臺.日，系列電流強度200000安培，槽平均效應電壓升高35伏，問每年（365天）應發(fā)生陽極效應比正常生產多消耗多少直流電？（每次效應持續(xù)3分鐘計算保留整數）3、電流強度為280000安培的某個電解系列，正常生產電解槽有252臺，電流效率為93.30%，若陽極效應系數由0.25次/槽.日降到0.15次/槽.日，問該系列全年可節(jié)約多少

23、電？噸鋁成本因降低陽極效應系數節(jié)電而下降多少元？（已知電價為0.40元/kwh,效應電壓為35伏，電解槽工作電壓為4.15伏，效應時間為3分鐘, 計算結果精確到小數點后面一位數。）4、某電解廠電流效率在93.30%時測定陽極氣體中含co2為75.6%，電流效率在94.30%時測定陽極氣體中含co2為77.6%，假設陽極氣體中全為 co2和co ，則問電流效率由93.30%提高到94.30%時，理論上噸鋁炭耗應節(jié)約多少公斤？5、某廠2005年正常生產有電解槽168臺，電流強度為200000安培，電流效率為93，2006年有正常生產電解槽253臺，電流強度為210000安培，電流效率為93.5，問

24、該廠2006年比2005年鋁產量提高多少噸？6、某系列電流強度為200000安培，有200臺工作電解槽，若電解效率由92%提高到93%，問每年（365天）可增加原鋁多少噸？7、今有一電解槽，液體電解質為8000kg，成份為caf25%，al2o35%，需將分子比從2.7（質量比1.35）降到2.6（質量比1.3），計算需加入的alf3的量。8、某廠有一260臺槽的電解系列，年平均工作槽數是253個槽，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%，則全年可多生產原鋁多少噸？全年可節(jié)約用電多少kwh? 9、某電解槽

25、有液體電解質8000kg,成分為caf2 5%、al2o3 5%, 請計算：將分子比從2.1提高到2.4,需加入曹達量。六、論述題1、請論述預焙槽在電流效率穩(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”？冷槽產生的原因及處理方法是什么？3、現代大型預焙陽極電解槽生產一般采用哪些先進的技術和工藝？4、請論述提高電解電流效率需從哪些方面入手？二、鋁電解工實際操作復習資料（一）目測判斷電解槽溫度（c）目測溫度c實際測量溫度c備 注（二）用鋼釬檢測電解槽判斷上下水平高度（cm）?？紗T報電解質水平cm實際測量電解質水平cm考員報鋁水平cm實際測量鋁水平cm得 分備 注（三）應用正確的方法取電

26、解質試樣，并判斷分子比。1、要求用正確的方法抽取電解質試樣且完整，試樣內不得夾有炭渣或鋁珠。 2、判斷分子比?？紗T報分子比化驗分子比得 分備 注（四）用儀表檢測電解槽爐底電壓降，并針對所測值高低，口述對電解生產的影響及所采取的對策？ 1、要求正確使用儀表并用正確的方法檢測爐底電壓降（mv）。 2、針對所測爐底電壓降高低值，對電解生產的影響及所采取的對策。（五）摸爐膛。選取一臺電解槽，a、b大面貼邊均勻分布各打5個洞，兩小面中間各打一個洞。選手按抽簽順序，依次摸爐膛，然后畫出爐膛內型（包括底部、側部等部位）。（六）分析電解質狀況。選手綜合分析電解質狀況，其中包括電解質成份、流動性、清亮度、溫度、

27、過熱度等等。（七）綜合分析電解槽行程。選手根據對電解槽的全方位了解，對該電解槽進行綜合評述。（八）換極操作技術比武1、操作記錄見表a。2、4人/組，平均計分。3、如遇脫落極，時間可延長，主要看配合動作。4、 聯(lián)系天車到位，計時自天車開口起，至收拾衛(wèi)生結束止。5、所需準備的工器具包括：爐前耙（1把）、鐵鉤（2把）、碳渣瓢、掃把（1把）、鐵鏟（2把）、測定棒（1根）、直尺（1把）、氧化鋁耙（1把）、毛刷（1把）、兜尺（1把）。表a 換極操作記錄槽 號極號鋁液/電解質水平爐 底情 況鄰 極情 況殘 極情 況（九）陽極電流分布測定比武1、操作記錄見表格b。2、4人/隊，對同一臺槽進行測定比武。3、 測

28、定時間，從揭爐蓋起至提出處理意見完為止。表b 陽極電流分布測定記錄、分析表 板號123456789101112槽號ab（十）換陽極操作序號試題及考核要求評分內容1一、 試題：換陽極操作二、 考核要求：1、確定槽號和換陽極號，任何人不得提示。2、每3人一組進行操作。3、按照操作規(guī)程、安全規(guī)程，進行文明操作。4、陽極工配合作業(yè)。5、正確合理使用工具。1、確定槽號和換極號，打開槽罩板，扒凈陽極上保溫料。2、輸入“換陽極”開始信號。3、撈凈掉入槽內的面殼塊4、檢查爐底沉淀，尤其下料口處必須扒沉淀，使沉淀帶到邊上爐幫空的地方或槽外。5、炭渣多時撈炭渣。6、四個角部口打整齊、打大，防止新極放不下或放歪。7

29、、輸入“換陽極”結束信號。8、封保溫料。先用破碎塊，后用al2o3料。禁止用大塊和封料不嚴現象。9、蓋好槽罩，檢查槽電壓是否正常、是否有針振或電壓擺。2一、 安全文明生產二、 考核要求：1、勞保品穿戴整齊。2、遵守安全操作規(guī)程。3、尊重監(jiān)考老師，講文明禮貌。4、考試結束后要清理現場，打掃衛(wèi)生。1、在操作中，若違反安全文明生產考核要求的任何一項扣2分，扣完為止。2、有重大事故隱患時，監(jiān)考老師要立即予以制止，當場給于教育和指導，并扣完分。3一、 工具的使用與維護二、 考核要求：1、正確使用和維護工具。2、動作熟練、安全操作。3、工具使用后，應磕凈弄直、堆放整齊。1、操作前，工具要預熱。2、操作中，

30、工具的使用與維護要正確、熟練。3、工具使用完，磕凈電解質塊、弄直，整齊排放到工具架上。4、考試時，不得損壞工具或其它設備。序號考核內容分數評分內容標準具體要求1勞保品穿戴5根據勞保品穿戴情況酌情給分工裝、鞋、帽、手套、口罩及眼鏡2檢查指定電解槽的工作狀況5檢查程序方法等查看槽控箱，看爐面狀況、看陽極工作情況、看技術條件保持、摸槽子邊部和爐膛，檢查槽子整體運行情況。3述說電解槽狀況604（1）電解槽外觀，技術條件10火苗、爐面、保溫料、陽極氧化情況；槽電壓、電解質水平、鋁水平、分子比、電解質溫度等火苗： 爐面狀況：保溫料： 陽極氧化：槽電壓: 電解質水平：鋁水平： 分子比：槽溫： 效應系數：（2

31、）陽極工作與電解質狀況15陽極工作情況；電解質沸騰情況；流動性、酸堿性、炭渣含量等情況陽極工作情況包括：裂紋、長包、涮切爪頭、周邊電解質是否沸騰等，電解質狀況：沸騰情況、流動性、炭渣含量、酸堿性、顏色、電解質水平狀況是否要求調整？（3）爐膛狀況15兩大面、兩小頭的伸腿和四個角的情況；爐底沉淀、結殼情況位置 伸腿 沉淀 爐幫前大面：后大面：東小頭：西小頭：整個爐膛狀況：（4）問題的處理20根據爐膛存在的問題提問，酌情給分 理想的爐膛是什么樣？多大？ 如何規(guī)整爐膛？ 槽子伸腿大如何處理？病槽及事故的原因和處理20根據標準答案給分“漏爐”產生的原因及處理？“熱槽”產生的原因及處理方法？“針振和電壓擺

32、”產生的原因及處理措施？5技術參數的測量10根據標準答案給分 測量電解質和鋁水平方法及注意事項？ 取電解質試樣時注意事項？ 測量槽溫的方法和注意事項？（十一）電解槽操作（十二）根據某槽的24h日報曲線，分析報表內所有曲線的內容及判斷該槽槽況正常與否？ （十三）問答題a、換陽極操作1、鋁電解為什么采用碳作為陰陽兩極？2、電解槽的結構包括哪幾部份？電解槽按陽極結構可分為幾種類型？3、換陽極操作質量對電解槽有什么影響？4、換陽極的原則是什么？b、電解槽爐膛操作1、理想的爐膛什么樣？多大？2、如何規(guī)整爐膛？3、爐膛伸腿大如何處理？4、如何控制爐底沉淀？5、爐膛規(guī)整的意義？c、病槽及事故的原因和處理1、

33、漏爐產生的原因及事故的處理2、什么叫“熱槽”？熱槽產生的原因及處理方法是什么？3、電阻“針振”和電壓“擺動”產生的原因是什么？如何處理？4、什么叫“滾鋁”？滾鋁產生的原因是什么？如何處理？d、技術參數的測量1、測量電解質水平和鋁水平的方法及注意事項？2、電解質溫度測量方法及注意事項？3、取電解質分子比試樣方法及注意事項？4、測量爐底壓降的方法及注意事項？三、鋁電解工實際操作工具清單1、換極工具 大耙（1把）、鐵鉤（2把）、掃把（1把）、漏鏟（2把）、兩水平測量釬（1根）、直尺（1把）、氧化鋁耙（1把）、毛刷（1把）、兜尺（1把）、試料勺（1把）、大勺（1把）等。 （以上工具由賽場提供）2、測量

34、工具 電壓表（1套）、測溫表（2套）、熱電偶（2根） （以上工具由賽場提供）3、勞保用品自帶。附： 一、鋁電解工理論試題參考答案（一）填空題1、串聯(lián) 2、2.7 2.3 2.1 3、al2o3 hf sio2 cf44、鋁的再溶解損失 5、1889 6、co2 co7、0.3356 8、na+ 9、al2o310、6320 11、預焙槽 自焙槽 12、660 13、槽型 生產能力 14、氧化鋁 吸附劑 15、固體 初晶溫度 16、氟化鈉 氟化鋁 17、陽極底掌 鋁液表面 18、水解 機械損失 19、預熱 爆炸燙傷 20、槽電壓 斷路 21、干法凈化 濕法凈化 22、27 0.3356克/安培小

35、時 23、鈉的析出 鋁的溶解和損失 24、槽平均電壓 電流效率 25、co2 co 26、熱電偶測溫法 27、金屬雜質 非金屬雜質 28、焙燒 啟動 29、陽極底掌擺平 爐料不能進入陽極底掌內 30、槽電阻 31、固體 102032、2al2o3 + 3c4al +3 co2 3o2-（絡合的）+ 1.5c6e 1.5co2 2al3+（絡合的）+ 6e 2al33、0.20 0.12 0.03 0.300.20 0.10 0.03 0.3034、稀相 濃相 超濃相35、電解溫度 分子比 電解質和鋁液水平 陽極效應系數36、鋁液焙燒 焦粒焙燒 燃氣焙燒37、陽極導電不良 陽極偏流發(fā)紅 38、有

36、無結殼 碳渣情況 鄰極情況 爐底情況39、保溫 防止陽極氧化 降低鋼爪與炭塊之間壓降 40、電磁閥壞 下料閥被關 風動溜槽堵塞41、ae電壓 處于自動 下料氣閥是否打開。42、正常處理 調整電壓 43、殼面裂紋下陷 火眼多 電解質水平高 槽溫高 電壓擺44、降電流 出鋁 抬母線 發(fā)生ae 換極（二）選擇題1、d 2、d 3、b 4、b 5、b 6、a 7、a 8、a 9、b 10、c 11、c 12、a 13、b 14、a 15、d 16、b 17、b 18、b 19、a 20、d 21、d 22、d 23、c 24、d25、c 26、d 27、d 28、d 29、b 30、c 31、c 32

37、、c33、b 34、d 35、c （三）判斷題1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、28、 29、 30、 31、 32、 33、 34、 35、 36、37、 38、 39、 40、（四）簡答題1、電解質溫度，氧化鋁濃度，添加劑，分子比，極距，陰極電流密度，槽齡，陽極效應系數，電解質內雜質含量，兩水平。2、槽膛內型、電解槽內沉淀的分布、電解槽內的結殼、鋁水平低和電壓低。3、使陰極底部炭塊和側部炭塊燒成一個整體、排除內襯中含有的水分、均勻升高

38、內襯溫度。4、（1）電解質的初晶溫度低，可降低電解溫度；（2）鈉離子（na）在陰極上放電的可能性??；（3）電解質的密度和粘度有所降低，使電解質的流動性較好，并有利于金屬鋁從電解質中析出；（4）電解質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中分離和減少鋁在電解質中的溶解度；（5）爐面上的電解質結殼松軟，便于加工操作。5、（1）提高電流效率；（2）提高炭素材料機械強度及抗氧化性能，減少氧化及掉塊；（3）保持陽極工作正常，防止陽極過熱，封好陽極保溫料，防止電解質上面的陽極與空氣接觸，減少氧化；（4）加強對陽極的檢查，防止過厚的陽極就換掉，保證陽極使用周期；在保證不涮爪頭、不露大餅的條件下

39、延長陽極使用周期。6、因極距保持過低，導致電解質不沸騰，或因爐膛不規(guī)整而導致陽極接觸爐底沉淀或側部爐幫的現象稱為壓槽。壓槽的處理方法：（1）如果是極距過低造成，只須把極距抬到正?；虮日Ｉ晕⑵呒纯桑唬?）若不是因極距過低引起的壓槽，應首先把陽極抬高，離開沉淀結殼或爐幫；（3）為使槽子盡快轉入正常，可適當提高鋁水平和電解質水平；（4）為防止出現壓槽，可在出鋁前扒沉淀，用釬子捅結殼等。壓槽一般都出現在出鋁后或出鋁時，此時要特別注意。7、砂狀氧化鋁的優(yōu)點，主要表現在其良好的流動性、溶解性、不揮發(fā)性和吸附氟化氫性，這對鋁電解生產極為有利。8、在陽極上： 3o2-（絡合的）+ 1.5c6e 1.5co

40、2 在陰極上： 2al3+（絡合的）+ 6e 2al 總反應式：2al2o3 + 3c = 4al + 3co29、鋁電解的生產原理是采用氧化鋁冰晶石融鹽電解法，它是以冰晶石作為熔劑，氧化鋁為熔質，強大的直流電通入電解槽內，使陰陽極發(fā)生電化學反應。電解產物，陰極上是鋁液，陽極上是氣體。這種方法就是電解法煉鋁。 化學反應方程式： 2 al2o33 c4 al3 co2工藝流程簡圖為：10、引起電流效率降低的因素很多，歸納起來，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，包括高價鋁離子與低價鋁離子的循環(huán)轉換、陰陽極短路和漏電、電子導電等；（4）

41、其它損失，包括槽內生成al4c3、熔鹽中水分和雜質的電解、出鋁和鑄造過程中的鋁損失等。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”是指槽內陰極上已經析出的鋁水，一部分又溶解到電解質中，經擴散和轉移到陽極附近，被陽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”，這是電流效率降低的本質與主要原因。其反應式為：2al（溶解的）3co2（氣）al2 o3（溶解的）3 co（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)?；?、自動化的現代化預焙槽方向發(fā)展。13、答：電解質的“過熱度”，是指電解質的實際溫度減去初晶溫度的差值，即：過熱度電解質溫

42、度初晶溫度。一般“過熱度”應保持在1020。炭渣對電解質“過熱度”有很大影響，炭渣多會造成電解質壓降大，“過熱度”升高，電流效率低，14、極距是指陽極底掌到陰極鋁液鏡面之間的距離，它既是電解過程中的電化學反應區(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直接影響，增大極距能減少鋁損失，提高電流效率?？s短極距可降低電壓，節(jié)省電能，但過低極距會造成鋁的損失增加，降低電流效率。15、工業(yè)氧化鋁中雜質主要是sio2、fe2o3、na2o、cao和h2o對電解均有不利影響。電位正于鋁元素的氧化物雜質，如sio2、fe2o3在氟化鹽中溶解時，其si、fe離子先入鋁離子在陰極上放電析出，影響鋁的質

43、量，cao與h2o與氟化鹽反應，分解了價高的氟化鹽。使氟化鹽消耗增大，另外，cao會造成電解質中caf2實集偏高，h2o會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溫度；另一方面主要的也是在兩極實現電化學反應，也就是電解質中鋁離子從陰極得到電子而析出，從而得到鋁，陰離子則在陽極上放大，與碳生成co、co2的混合氣體。（五）計算題：1、解：設降低電解電流8000安培后，槽工作電壓為xv，則有：v/i=r,槽電阻不變，那么：（4.15-1.6）/240000=（x-1.6）/（240000-8000）解得：x=4.065v，工作電壓降

44、低值為：4.15-4.065=0.085v答：該槽工作電壓降低0.085v。2、解：依據題意有：i=200000a=200ka;u=1600.1535=840v;t=（3365）/60=18.25h根據公式：w=iut=20084018.25=3066000kwh答：每年發(fā)生陽極效應比正常生產多消耗3066000kwh直流電。3、解：已知效應電壓升高： u = 354.15 = 30.85（伏）, i = 280000a=280ka, t =3分鐘 = 3/60小時 = 0.05小時，則發(fā)生一個陽極效應消耗電能： w = uit = 30.852800.05 = 431.9（kwh），全系列每

45、天少發(fā)生效應數為: n= 252（0.250.15）= 25.2（個），全年全系列可節(jié)電：w年 = 25.2365431.9 = 3972616.2（kwh）= 397.3萬kwh折合節(jié)約電費: 397.3 0.4158.9（萬元）折合噸鋁節(jié)約成本：158.9（0.335628000093.3%2436525210-610-4）=8.2（元） 答：該系列全年可節(jié)約397.3萬kwh的電能, 噸鋁成本因降低陽極效應系數節(jié)電而下降8.2元。4、解：（1）先假設生成的陽極氣體均為co 則有：al2o3 + 3c = 2al + 3co312 ： 227x1 ： 1 x1= 1 = 0.666（噸炭）

46、=666公斤 （2）再假設生成的陽極氣體均為co2 則有：2al2o3 + 3c = 4al + 3co2312 ： 427x2 ： 1 x2 = 1 = 0.333（噸炭）=333公斤（3）當陽極氣體中組成為75.6% co2、24.4% co時，生產 一噸原鋁消耗炭為：33375.6%+66624.4%=414（公斤）；當陽極氣體中組成為77.6% co2、22.4% co時，生產 一噸原鋁消耗炭為:33377.6%66622.4%408（公斤）。也就是說，電流效率由93.3%提高到94.3%時，理論上噸鋁炭耗應節(jié)約：414408=6（公斤）。答：電流效率由93.30%提高到94.30%時

47、，理論上噸鋁炭耗應節(jié)約6公斤。5、解：（1）2005年某廠鋁產量為：m10.3356it0.3356932000002416836510691864.619（噸）。（2）2006年某廠鋁產量為：m20.3356i t0.335693.521000024253365106146041.77（噸）。（3）某廠2006年比2005年鋁產量提高為：m2m1146041.7791864.61954177（噸）答：某廠2006年比2005年鋁產量提高54177噸。6、解：m1=0.3356 i t110-6 m2=0.3356 i t210-6m=m2-m1 =0.335624365200200000 (93%-92%)10-6=1175.942噸。答：該系列每年可增加原鋁1175.942噸。7、解：電解質中冰晶石的量為：8000(1-5%-5%)=7200kg，則：需加入alf3的量：q alf3=2p（k1-k2）/k2（2+k1）= 27200（2.7-2.6）/2.6（2+2.7）=118kg答：需加入alf3118kg。8、解：（1）全年多生產原鋁量：m=0.3356it10-6=0.3356155000253243651%10-6=1152.865噸；（2）噸鋁節(jié)約電能：q1=v1/(0.33561) =4.2/