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电解铝十篇

时间：2023-03-15 00:17:06

电解铝

电解铝篇1

铝电解电容器的作用是使正极片上形成一层氧化膜做介质。铝电解电容由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，它的特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。有正负极性，使用的时候，正负极不要接反。

（来源：文章屋网 http://www.wzu.com）

电解铝篇2

关键字：铝冶金；烟气净化，工艺技术

中图分类号：C35文献标识码： A

一、我国电解技术的现状

近年来,随着国民经济高速发展,我国电解铝工业发展迅猛,铝产能与产量不断地增长,电解铝技术也有着快速的发展,概括来说,我国电解铝技术从80年代初期算起至今,经历了两次“飞跃”,第一次“飞跃”是在80年代初引进“日轻”160 kA中间下料预焙槽技术,第二次“飞跃”是上世纪末,沈阳、贵阳两个铝镁设计研究院在吸收、消化引进的160 kA中间下料预焙槽技术的基础上,通过使用先进的大型电解槽物理场模拟软件,独立开发了具有自主知识产权的190/200 kA、230/240 kA、280 kA、300 kA、320 kA和350 kA等大型先进的预焙阳极铝电解槽,并且应用于国内外的新建及改造的工程中,其各项技术指标,电流效率、直流电耗等得到了大幅的提高。但是,由于设计、施工、材料、控制管理等方方面面的原因,我国的电解铝技术与国外一流的电解铝技术还有一定的差距,达不到世界领先的技术水平。我国现有的最大槽型－350 kA电解槽技术与国外的电解槽技术仍存在一定的差距(见下表),处于相对落后状态,中国铝业公司要开拓国际市场、参与国际市场的竞争,必须占领电解槽技术的制高点。因此,发展高效、节能的大容量电解槽(400 kA)技术势在必行。

二、电解工艺简介

电解铝生产采用熔盐电解法。铝电解生产所需的原材料为氧化铝和氟化盐,电解所需的直流电由整流所供给。溶解在电解质中的氧化铝在直流电的作用下,还原出金属铝。生产电解铝的直接设备称作为电解槽。电解槽主要由碳素材料为主体的阳极和阴极组成。

电解生产所需的氧化铝主要由火车或汽车运入厂内，在氧化铝及氟化盐仓库拆袋后通过浓相输送管道送入位于电解车间两厂房中间的新鲜及载氟氧化铝双层贮槽的新鲜氧化铝仓内。新鲜氧化铝进入电解烟气净化系统吸附烟气中氟化物后成为载氟氧化铝，由气力提升机送入双层贮槽的载氟氧化铝仓中，载氟氧化铝由超浓相输送系统送至每台电解槽的料箱中。氟化铝在氧化铝及氟化盐仓库内拆袋后装入专用氟化铝加料车，加料车返回电解车间将氟化铝加入每台电解槽的氟化铝料箱内，参与电解质分子比的调整，按需向槽内添加。冰晶石由电解工根据工艺要求直接加到电解质中。

铝电解生产用的阳极组，由阳极组装车间供给。生产过程中从电解槽换下的残极送往阳极组装及残极处理车间处理。残极组经电解质清理、压脱残极、压脱磷铁环处理，铝导杆按工艺要求处理后与新阳极重新组装成阳极组。残极上清理下来的电解质经破碎工段破碎后装入汽车槽罐车，送至两个电解厂房间的电解质高位贮仓，通过风动溜槽送到电解多功能机组料箱内，由多功能机组加入到电解槽壳面上作为换极时的覆盖料。

铝电解生产用的直流电能，由毗邻的整流所，通过连接母线导入串联的电解槽。

电解槽产出的液态原铝，通过由压缩空气造成的负压吸入真空出铝抬包，送往铸造车间和临近的铝板锭加工厂。在铸造车间，将铝液注入铝混合炉，并按产品的品种及牌号的要求，进行合理调配、精炼、扒渣和静置；通过铸造机组，浇铸成重熔用铝锭。铸造成品经质量检验、打捆、称重后由叉车送入成品堆场。

为检查原材料的成份及产品质量，由专门为电解铝生产服务的化验室完成。

三、电解生产具体配置方案

3.1电解车间

电解车间由两栋互相平行的两层楼房组成,厂房为二层楼结构,充分考虑检修、散热和通风换气及厂地运输等因素,以方便生产操作和改善劳动条件。电解配置有相应的净化系统、新鲜及载氟氧化铝双层贮槽,配有一套超浓相输送系统。电解车间配有通道连接,供出铝、新旧阳极的运输及其它物料、设备等运输用。

电解车间安装400KA电解槽。为完成车间内打壳、加料和更换阳极等工作,每栋厂房安装电解多功能机组若干。

3.2 铸造车间

铸造车间选用固定式铝混合炉及连续铸造机组，。厂房内设双钩桥式起重机若干，用于抬包的吊运； 5t桥式起重机若干，用于铸造机组的检修；同时还设有供计量铝液的汽车衡2台，供铝锭计量的，3t地中衡2台,并配叉车、扒渣车及其它铸造工具。

3.3 电解烟气净化

采用干法净化技术,即使用电解用Al2O3吸附烟气中的HF等大气污染物来完成对烟气的净化。方案配置相应的电解烟气净化系统,分别配置在电解厂房之间的空地用于处理400 kA电解槽散发的烟气。

电解槽产生的烟气由排烟管道吸引到布袋除尘器,布袋除尘器采用菱形反吹风清灰袋式除尘器。除尘器与反应器联接紧凑,即保证了氧化铝吸附氟反应时间,又节省了配置占地面积。

3.4 氧化铝及氟化盐储运系统

氧化铝来料为袋装料，入厂后运送至氧化铝仓库，车间内设拆袋下料平台，将袋装氧化铝在车间内拆袋后，通过浓相输送将氧化铝送入电解车间的氧化铝双层贮槽的新鲜仓内；电解车间新鲜及载氟氧化铝双层贮槽至电解槽槽上料箱间的载氟氧化铝输送采用超浓相输送系统；氟化铝在氟化盐仓库拆袋后，装入专用的氟化盐加料车，加料车返回电解车间，利用可伸缩的加料管，直接将氟化铝加入电解槽料箱中；电解质高位料仓天车加料系统。

3.5阳极组装及残极处理车间

阳极组装及残极处理车间采用固定、机械化的阳极组装车间,部分工作站采用进口设备。

车间的任务是为电解车间制备新阳极组,即将电解槽上卸下的残极运至本车间,经装站挂到积放式悬挂输送机(以下简称悬链)上,由悬链吊运残极依次通过电解质清理、残极抛丸、残极压脱、磷铁环压脱、导杆矫直、钢爪矫直、钢爪清理、涂石墨、石墨烘干、导杆清刷、浇铸磷铁等流水作业站,组装出新的阳极组。经残极清理站清理下的电解质由破碎系统破碎至10 mm以下,经天车加料系统返回电解槽使用。残极压脱机压下的残极炭块返回阳极厂重新生产新阳极块。钢爪上的磷铁环压脱后再经清理滚筒清理后返回中频炉使用。

3.6电解槽大修车间

车间是由阴极组装工段及碳块库组成。

主要负责阴极钢棒表面清洗、底糊料的加热、电解槽阴极碳块组的组装和贮存。主要设备有钢棒清洗装置、底糊加热锅、梁式起重机、风动工具、阴极组装用的钢棒加热器和各种电焊机等。

四、结语

综上所述我国铝冶金技术总体水平目前已达到了国际先进水平。但是生产技术与国际先进水平仍然存在差距，如何从整体上提高我国铝冶金生产技术水平，达到大幅度的节能降耗、降低成本和进一步有效降低环境污染的目的，以实现我国铝工业的可持续发展，仍然是中国冶金工作者的努力方向。

参考文献

电解铝篇3

关键词：铝电解电容器；铝箔机械设备；维护方法

前言：

随着当前工业生产水平的提高，铝电解电容器用铝箔机械设备的使用频率也在提高，要想更有效地使用铝电解电容器机械设备，保证该设备使用的有效性以及使用寿命，不仅需要做好铝电解电容器用铝箔机械设备异常维护工作，更应该提高对铝电解电容器用铝箔机械设备维护的重视，保证铝电解电容器处于健康状态，发挥出更大的作用。

1 铝电解电容器用铝箔机械设备维护现状

1.1 重视铝电解电容器用铝箔使用，轻保养

笔者通过对铝电解电容器用铝箔机械设备维护现状的分析发现，当前在使用铝电解电容器用铝箔时，出现了重使用轻保养的现象，该现象主要会造成以下几方面问题：一是缩短铝电解电容器用铝箔机械的使用寿命，由于忽视对铝电解电容器的保养，导致铝电解电容器在使用铝箔时会出现较为严重的性能劣化现象，导致该机械设备性能、功能都受到损伤，因而造成铝电解电容器用铝箔机械使用寿命缩短的情况[1]。二是威胁到与电容器相连线路板上的其他器件，由于铝电解电容器具有极性，当使用过程中缺少对铝电解电容器用铝箔机械设备维护时，电容器不仅可能发生发热情况，甚至还会出现失效、自燃等更为严重的问题，威胁到其他器件使用安全。

1.2 维护人员素质水平低，缺少专业培训

随着铝电解电容器功能增多，维护人员所掌握铝电解电容器用铝箔机械设备的维护经验已经无法满足维护需求，然而在该种状态下，维护人员仍然缺少专业培训，造成其在为铝电解电容器用铝箔机械设备维护时，无法及时发现该设备存在的安全隐患，不仅不利于设备的正常运行，甚至还会造成设备突然发生安全事故，给使用单位以及使用人员造成较大的损失。

1.3 铝电解电容器用铝箔维护制度不健全

造成当前铝电解电容器用铝箔机械维护不足的主要原因是相关维护制度不健全[2]。大部分使用铝电解电容器用铝箔机械设备的单位尚未建立完善的维护管理制度，一方面，尚未完善铝电解电容器用铝箔机械设备的购买时间、维护时间、维护频率，导致维护人员在开展下一次维护工作时无依据可循，无法准确掌握维护时间与维护频率，造成部分铝电解电容器用铝箔机械设备出现了维护频繁，而部分铝电解电容器用铝箔机械设备缺少维护的现象；另一方面，由于维护制度不健全，导致维护人员维护工作得不到有效保证，他们在维护过程中无法对该设备内部每一零件进行详细维护，不仅增加了使用铝电解电容器用铝箔机械设备单位的成本投入，更增加了该设备日后出现故障的概率。

1.4 铝电解电容器用铝箔机械设备调动频繁

除上述问题外，当前造成铝电解电容器用铝箔机械设备维护工作质量不高、设备发生故障频率快的主要原因还有铝电解电容器用铝箔机械设备调动频繁[3]。大部分单位为追求自身工作效率，出现了盲目购置铝电解电容器用铝箔机械设备的情况，但是由于缺少对设备管理制度以及维护制度的完善，造成机械设备使用情况得不到良好记录，调用人员既无法有效掌握设备当前运行状态，也无法掌握设备可用年限以及后期在使用过程中需要注意的问题，造成铝电解电容器用铝箔机械设备不论状态好坏都出现被频繁调用的情况，对铝电解电容器用铝箔机械设备产生了更不利的影响。

2 铝电解电容器用铝箔机械设备维护方法

2.1 做好铝电解电容器用铝箔机械设备保养工作

通过上文对铝电解电容器用铝箔机械设备当前维护现状的分析，我们能够了解到重设备使用而轻设备保养是当前造成铝电解电容器用铝箔机械设备维护质量不高的主要原因，基于此，要想提高铝电解电容器用铝箔机械设备使用质量以及维护水平，相关人员就要加强机械设备保养工作。

首先，使用单位需要根据铝电解电容器用铝箔机械设备使用年限、日常使用负荷，提高对设备而保养工作的重视；其次，相关人员需要根据铝电解电容器用铝箔机械设备使用状态，做好设备使用环境控制以及保养时间、频率的控制，保证铝电解电容器用铝箔机械设备可以正常运行，降低其在运行过程中出现机械故障的概率。

2.2 加强维护人员专业培训，提高维护水平

维护人员是开展铝电解电容器用铝箔机械设备维护工作的主体，因此只有维护人员具有较高的维护水平，维护工作才更加有效。基于此，笔者结合当前铝电解电容器用铝箔机械设备维护不足，提出了加强维护人员专业培训的方法，在为维护人员提供专业培训时，相关工作者需要做好加强以下几方面培训：一是维护内容的培训；二是维护方法的培训；三是维护经验总结方法；四是维护时间与维护频率的培训。在为维护人员提供以上几方面专业内容的培训后，相关培训机构还应该为维护人员提供实践操作机会，保证维护人员可以切实将所学到的维护知识运用到实际操作中，提高自身维护水平，保证铝电解电容器用铝箔机械设备运行质量。

2.3 结合机械使用情况，完善维护制度

当前大部分铝电解电容器用铝箔机械设备维护制度都是以设备检测制度为基础的，以多种维护方式为主，为了使维护工作可以更加有序的开展，相关单位就需要根据铝电解电容器用铝箔机械设备使用情况，完善维护制度。

在维护制度中需要详细包含到以下几方面内容：一是制定明确的维护计划，保证维护人员可以参照设备使用f明书进行严格维护；二是明确的维护监督制度以及维护工作责任到人制度，保证维护人员可以在监督制度以及责任到人制度的约束下，更加细心、负责的完成维护工作，保证铝电解电容器用铝箔机械设备可以高质高效的完成相关工作。

2.4 合理协调铝电解电容器，有计划调配使用

只有解决好铝电解电容器用铝箔机械设备使用与维护之间的冲突，保证铝电解电容器用铝箔机械设备可以得到计划调配使用，才能更好地提高铝电解电容器用铝箔机械设备维护效率。

首先，使用铝电解电容器用铝箔机械设备的单位需要对每一个机械设备进行准确记录，详细记录下每一个机械设备运用情况以及维护情况；其次，对铝电解电容器用铝箔机械设备使用寿命进行准确预估，并配合调配工作开展，保证机械设备的维护与保养可以满足计划对铝电解电容器用铝箔机械设备的使用，切实提高铝电解电容器用铝箔机械设备使用效率与维护效率；最后，相关单位还需要在不断使用铝电解电容器用铝箔机械设备的过程中，根据机械设备工作状态，及时调整调配使用计划。

总结：

总而言之，要想保证使用铝箔的铝电解电容器可以得到更有效的利用，就要做好铝电解电容器用铝箔机械设备保养工作、加强维护人员专业培训、完善铝电解电容器用铝箔机械的维护制度，并合理协调铝电解电容器、有计划调配使用铝电解电容器，保证设备的稳定性与安全性。

参考文献：

[1]焦宇飞，李雷，徐百汇，郎勇智，梁前超.铝电解电容器用铝箔机械设备维护方法分析[J]. 中国修船. 2016（01）

电解铝篇4

在中国，电解铝是个非常特殊的行业，没有任何行业像电解铝这样极其严厉的调控措施，土地、环保、金融三道闸门，却越调控越多。

这些年来，国内电解铝的产能和产量正在逐年提高之中，且增速相当之快。回顾过去，中国2000年以前铝为净进口国，2000年以后，中国电解铝实现了自给自足，并开始出口。2005年国家对电解铝征收出口关税，之后除2008年全球金融危机后铝价暴跌，中国进口了150万吨之外，中国电解铝基本维持在进出口基本平衡的局面。最近几年，随着电解铝产能向西部转移，中国的电解铝产能其实已经扩张过度。作为有色金属第一大品种，2012年中国电解铝全行业亏损。

之前，提及电解铝产能过剩，人们还会有些不同意见，但现在我认为全国上下已经达成了共识。如今，中国的电解铝确实属于过剩。

如何化解过剩产能，问题在于，第一，新增产能是否一定能控制住；第二，缺乏竞争力产能的退出速度。我认为新增产能是可以控制住的，新疆就把很多产能都控制掉了。现在不得不用行政的手段。对中国来说，有些时候行政手段还是很有效的。

最难的就是缺乏竞争力产能的退出速度，这块大概有570万吨。问题在于，有些项目长期来看确实不具备竞争力，应该关掉，但关了以后怎么办，这里面涉及到就业问题、贷款问题、上下游产能平衡（电、铝、铝加工）等等。怎么办？关也不是，不关更难受。关了，地方政府不干，关了以后，政府需要直接面对职工，这一部分很难处理。又不是落后产能，政府又不能强令把它关掉。也有一些地方政府说先别关，先由政府掏钱补上企业的亏损，让它现在的日子先过去。但今年过去了，明年、后年怎么办？企业难，政府也难，他们总觉得还有一些希望，我个人认为这部分产能几乎没有希望。

另外，促进消费增长也是未来化解电解铝产能过剩的重点和难点所在。

中国大规模铝消费从本世纪才开始，但是在国外已经用了很多年，积累了很多的二次资源。现在欧美国家在铝消费里，电解铝几乎占了不到一半，一半以上是再生铝。再生需要的能耗是电解铝生产的一吨能耗的5%，全世界用铝有100多年的历史，到现在大约生产了10亿吨铝，到现在还有7亿吨都在用。目前，最多循环用了17次。铝的再生性非常好。

我们要提高人们物质生活水平，要建成小康社会，铝的消费肯定要增加。现在正是我们扩大铝应用的最佳时机。第一，我们需要；第二价格便宜；第三，用了以后用在了中国，这是将来的二次能源，利用1吨废铝就可以少开采4吨铝矿。

怎么扩大铝在中国的消费，我认为主要有两个领域，一是交通运输行业，二是建筑行业。

我们在交通运输领域里进行了很长时间的推广，重点是全铝的挂车及C80运煤车，如果能够达到发达国家相近的水平，市场容量大概有1000万吨铝。在建筑行业，扩大铝的消费指的主要是建筑铝模板，现在有8亿平方米的模板，20%如果用铝的话，又是一个1000万吨。

同时，中国缺铜多铝，在电力行业扩大铝的应用，既是化解电解铝产能过剩矛盾的需要，也符合国家的资源战略。如果一年少用几十万吨铜，国际铜价势必下跌。国际铜价如果下跌10%，就能够为中国一年买铜节约60亿美元。既能达到要求，又能把成本大幅度降下来，为什么不多用铝呢？尽管在电力行业推广铝的应用还有许多基础性工作要做，但这是大势所趋。

电解铝篇5

关键词：低电压低极距低过热度铝水平分子比氧化铝浓度

中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-066-02

1 降低槽电压容易造成低极距

近年来，我公司一直致力于降低槽电压的工作，二分厂240KA系列平均电压由4.141v下降至4.009v，下降了132 mv，但由此引发了一个新的问题，降低电解槽工作电压后，电解槽的极距也或多或少的减小，而极距的减小容易导致电流效率的降低。如何调整电解槽的技术条件，在较低的工作电压下仍能保持较高的电流效率是我们迫切需要解决的问题。

2 极距的定义及对电流效率的影响

极距指电解槽中铝液与阳极之间的距离，既不易过高也不易过低，一般在4～6cm之间，铝电解时所有的电化学反应都在此区域发生，极距的高低将直接关系到电流效率的高低。极距小时，溶解铝扩散到氧化区的距离短，有时阳极气体直接将铝液面上的铝氧化。极距增大后，熔体对流搅拌作用减弱，扩散层厚度增大，铝损失减少，因此效率将明显提高。但当极距超过一定程度后，电解温度将明显提高，电解质黏度也明显减小，使对流循环加快，铝溶解度增大，又会导致电流效率的降低，同时过高的极距也会使槽电压升高，电耗增大。所以合理极距的确定直接关系到铝电解槽电流效率的高低。

3 在低电压下如何保持较高的极距

3.1 槽电压的组成

槽电压是指电解槽能维持正常工作的最低电压，由电解槽的阳极压降、阴极压降、槽周母线压降、分解与极化压降、电解质压降（极距之间）以及效应分摊电压组成。

3.2 保持较高的极距方法

在低电压下，应通过降低阳极压降、阴极压降、槽周母线压降、电解质压降来保持较高的极距。

3.2.1 降低阳极压降

阳极压降由以下几部分组成：

（1）炭阳极自身压降。主要与炭阳极高度、质量有关。炭阳极高度越高，炭阳极压降越高；据测算阳极高度每增加1cm，阳极压降升高约3.8mv，但阳极高度增高后会降低阳极单耗，需要综合考虑。炭阳极中杂质含量越高炭阳极压降越高。

（2）铝导杆与阳极钢爪的焊接压降。主要与焊接质量有关。

（3）钢爪自身的压降。钢爪直径越大，相应的压降越低。

（4）钢爪与碳阳极之间的压降（简称铁碳压降）。主要与磷生铁成分有关，目前我公司铁碳压降高于其它厂家30mv以上，主要原因是磷生铁成分中硫含量在0.06%左右，而其它厂家一般在0.02%以下，如何脱硫、降低铁碳压降是我们今年攻关的重点。

3.2.2 降低电解质压降

电解质中各组分（氧化铝浓度、添加剂含量）的变化都会影响到电解质自身压降的改变。各组分与电压的关系如下：

lnX=1.9105+0.162CR-0.01738Al2O3%-0.003955CaF2%

-0.009227MgF2%+0.02155LiF%-1745.7T-1

式中：X为电解质的导电率；CR为分子比；T为绝对温度。

通过上述公式可知，电解质的导电率与分子比、氟化锂的浓度成正比，而与电解质温度、氧化铝浓度及其它添加剂的浓度成反比。

通过计算，得出如下结论：分子比（0.1） LiF浓度（1%）、Al2O3浓度（1%）、温度（10℃）、MgF2浓度（1%）、CaF浓度（1%）、对导电度影响依次减弱。

所以，在低电压下只有保持较高的电导率，才能有较低的电解质压降，应采取较高分子比、较低氧化铝浓度、低MgF2浓度和低CaF浓度来保持较低的电解质压降。

3.3 降低槽周母线压降

主要是降低短路口压降和增大铝合金槽罩的绝缘。

3.4 降低阴极压降

阴极压降由以下几部分组成：

3.4.1 阴极炭块本身的电阻引起的压降

主要随以下因素变化：（1）阴极炭块的压降会随着温度的升高而降低。（2）石墨化程度越高，阴极压降越低。（3）阴极炭块的压降会随着槽龄的增加而逐步降低

3.4.2 阴极钢棒的电压降

阴极钢棒的电压降取决于只阴极钢棒的几何尺寸和温度。阴极钢棒的电压降随槽龄的增加而逐步升高。

3.4.3 阴极钢棒与阴极炭块之间的接触压降

在筑炉时一定要将阴极钢棒清洗干净，用捣糊将钢棒与炭块紧密地联结成一体；阴极钢棒与阴极炭块之间的接触压降随槽龄的增加而逐步升高。

4 在极距相对稳定后，应通过保持较低的过热度来提高电流效率

4.1 过热度的控制理论

电解质过热度 T=T-T0 （T为电解质温度；T0为电解质初晶温度）

由上式可以看出，电解质过热度的大小取决于电解质温度和电解质初晶温度的变化。任何导致电解质温度和电解质初晶温度变化的因素都会引起过热度发生变化。

4.2 影响电解质温度变化的因素

（1）槽工作电压。如果升高电解槽工作电压，则能量输入加大，会导致电解槽温度升高，反之，如果降低电解槽工作电压，则能量输入减少，会导致电解槽温度升降低。

（2）铝水平。电解槽的炉膛底部须积存一定数量的铝液（亦称在产铝），其作用：1）保护碳阴极，防止铝直接在阴极表面析出而腐蚀阴极；2）传导阳极中心热量，使电解槽各处温度均匀。升高铝水平，在产铝量加大，电解槽的散热量增大，会导致电解槽温度降低；降低铝水平，电解槽的散热量减少，会导致电解槽温度升高。

（3）保温料厚度。阳极上保温料是维持电解槽热平衡的一个重要因素，增大阳极上保温料厚度会减小电解槽的散热量，导致电解槽温度升高，反之减薄保温料厚度会导致电解槽的温度降低。

（4）分子比。分子比是指电解质中氟化钠与氟化铝的分子数之比，通过添加氟化铝降低分子比可以降低电解质温度。

4.3 影响电解质初晶温度变化的因素

（1）分子比。分子比升高，电解质的初晶温度升高，分子比降低，电解质的初晶温度降低。

（2）氧化铝浓度。氧化铝浓度是指电解质中氧化铝的百分含量，氧化铝浓度越高，电解质初晶温度越低。

（3）电解质种添加剂的种类和含量。添加剂的种类主要有氟化钙、氟化镁、氟化锂，添加剂含量越高电解质初晶温度越低，添加剂的种类不同对电解质初晶温度的影响也不同。

4.4 技术关键

要保持低过热度，应该保持较高的初晶温度和较低的电解质温度。

（1）合理分子比的确定。要保持较高的初晶温度需保持较高的分子比，而保持较低的电解质温度又需要保持较低的分子比，所以太高和太低都不合适，目前分子比基本保持在2.5～2.55。

（2）合理铝水平的确定。由于电压降低了132mv，电解槽的热收入较降电压前有明显减少，在降电压过程中很容易出现电解质收缩、电解质水平偏低的现象，所以铝水平较降电压降低了2-4 cm，目前铝水平大多保持在23～25cm。

（3）提高氧化铝浓度的合格率。合理氧化铝浓度应控制在1.5～3%之间，但由于受气缸漏料、换极、火眼不畅通、人为因素干扰槽控系统等因素的影响，经常偏离正常范围，要加强对设备的维护，提高换极等工序的操作质量，并对浓度异常的电解槽进行控制参数调整，提高氧化铝浓度的合格率。

5 结语

（1）在低电压下，应通过降低阳极压降、阴极压降、槽周母线压降、电解质压降来保持较高的的极距。

（2）在极距相对稳定后，应通过保持较低的过热度来提高电流效率。

（3）通过合理调整技术条件，我公司240KA系列在平均电压降低132 mv的情况下，电流效率基本维持在91%左右，仅较降电压前降低0.5%，吨铝直流电耗也从改造前的13442kwh/t-Al降低至13128kwh/t-Al，取得了明显的节能效果。

参考文献：

电解铝篇6

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。

电解铝篇7

关键词铝电解；整流供电设备；存在问题；对策

中图分类号TQ151 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0084-00

铝电解工业随着国内需求的不断增长，已经逐渐进入到高效率、大电流容量的阶段。本随着生产设备已经装备技术水平的逐步提高，随之而来的技术问题以及安全隐患等不利因素也在逐步增多。本文通过分析近几年铝电解整流设备中存在的一些较为典型的事故，究其原因进行分析，并提出相应的解决策略。

1 整流柜中存在的问题及相应解决策略

整流供电系统的电压和电流根据应实际需求的现状处于一种不断加大的趋势，随之应相应增加的是整流柜的设计容量与短路容量，这种种变化需要元件的性能更高才能满足设备运行的要求。在此情况下，如果设备生产厂家还是通过简单的将电流和电压进行累加计算设备的容量，那得出的结果必定与实际需要相差很远。

1.1整流元件

由于器件本身的特点，系统的容量及元件的快熔太小，整流元件容易被电压击穿的情况，因此对于元件发生伸缩环爆炸现象是十分常见的，爆炸过程中产生的弧光引发整流柜的短路，继而发生爆炸。此外，元件的压接工艺也伴随着元件尺寸的增大而要求的越来越严格，元件的局部导电、过热以及边缘被击穿等危险事故很多是因为压接过程的受力不均匀导致的。

1.2整流柜材料

首先，目前对整流柜的柜壳绝缘检测方法没有一个统一的行业标准，导致了无法对整流柜的柜壳绝缘进行明确检测。其次，当整流柜自身绝缘材料的密度不够时会形成吸水微孔，一旦是整流柜停电，柜内的温度会骤然降低，容易发生液化现行，这样会导致空气中的部分水蒸气进入吸水微孔中。当整流柜再次通电后，柜内的温度升高，绝缘材料中的水分受热后会蒸发，随着水分的蒸发，整流柜整体内的绝缘水平就不会是再保持原来的状态，整个绝缘水平受到破坏。分析一些事故发生的原因可以发现，很多因为在绝缘材料的选择中用低劣的材料替代环氧树脂板，因为不具备良好的防火性能，不但起不到阻止事故蔓延的作用而且还可能因为易燃对事故的蔓延起到推波助澜的作用。总之，因为整流柜的设计中存在的绝缘水平不高、抗短路能力以及防弧光短路能力不强等原因导致了事故的发生。

1.3解决对策

1）将交流母线与水平汇流母线之前的距离间隔大一些，或者是可以直接将汇流母线防止到整流柜外，将整流柜的附件以及保护器的放置位置选择在柜外，以防止短路引起事故；

2）为便于在短时间内找出有故障的整流柜，可以在整流柜上安装上弧光探测装置，一旦有整流柜出现故障，可以及时的把该整流柜与其它的整流机组高压侧短路器断开；3）对于国内整流装置的设计、制造、试验和验收标准等进行及时的制定和修改。

2 整流变压器存在的问题及相应的解决对策

2.1事故发生现象及原因

在设备的实际运行过程中，凸显出的变压器在设计制造过程中仍然存在很多的技术中的不足，现将变压器运行中发生事故的原因总结如下：

1）整流变压器中未设置水喷淋或灭火设施，而出现因为防火措施未落实而引发事故；

2）补偿绕组抗动稳定性不足时，若整流变压器发生短路事故时，很容易出现补偿绕组变形或者烧毁等；

3）若母线输出侧选用电流密度大的材料时，机组停止工作前后因为温差很大，极易造成母线阀侧局部漏油。

2.2防范及解决对策

整流变压器与整流器共同组成整流机组，因为二者必须协调工作，才能确保整个整流机组的正常运行。所以二者最好选择统一制造商完成，从整体考虑机组的设计。安装防火喷淋装置以防止引发火灾而导致事故；为了防止短路现象发生，古可以将补偿绕组材料换成半硬铜等；以干式套管代替一次充油式套管，方式出现母线阀侧局部漏油的现象。

3冷却系统存在的问题以及解决对策

3.1国内冷却系统存在的问题

整流器的冷却系统是由两部分组成的，这两部分分别是：对热交换器进行冷却的闭路循环水系统以及冷却泵组与整流器直接相连的闭路循环去离子水系统[4]。闭路循环水系统对于水质的有着严格的要求，并不是所有的水质都可以，目前在我国最常采用的是去离子水，但在工作时系统未完全封闭，所以水质会收到一定的影响。

针对热交换接的冷却而言，在我国目前采用最多的是闭路循环系统，但这种系统也存在着问题，当水泵房故障或者水路故障任何一种情况发生时，都会造成整流装置全部停电，而不能使用。

3.2相应的解决措施

为了保证水质的稳定，建议尽量采用与空气完全隔离的密闭的循环去离子水系统。对于热交换器的冷却介质建议尽量采用风扇冷却而不采用集中循环冷却水泵房。

4结论

随着铝电解工业的飞速发展，尽管国产整流装置的整体技术已经达到了一个相当的水平，但是其中暴露出来的问题也是不容忽视的，将存在的问题一一改进才能缩短与国际水平之间的差距。因此，为了更好的与国际市场接轨，必须加强自身的学习，对于设计的理念要不断的进行更新研究，结合工作的实际创造出符合工作生产的产品，使我国大型铝电解企业的整流供电技术水平达到更高的水平，促进供电技术的发展。

参考文献

[1]弓建斌，幸利.大型铝电解企业整流供电设备存在的问题及对策[J].山西冶金，2007（4）：47-48+51.

[2]杨冬锋，唐嘉婷，郝中华，刘海涛.配电网线损计算与分析中存在问题解决对策[J].吉林电力，2012（6）：26-27+36.

电解铝篇8

关键词：节能减排；电解铝；耗能大户；绿色发展

近些年来，在化解过剩产能方面国家下了很大的力气，尤其是涉及到电解铝行业的相关事件或政策就有不少。比如在2013年12月的《关于电解铝企业用电实行阶梯电价政策的通知》中，就规定了要将电解铝企业电解交流电耗与铝业电解用电价格挂钩，以此来倒逼落后电解铝产能退市。根据卓创监测数据统计显示，截至到2016年，我国电解铝落后产能累计达到了278.1万吨。此外，近六年来，我国电解铝行业基本处于亏损局面，暴利时代已经逝去，因此在这样的形势背景下，对于电解铝企业而言，通过借助于节能减排生产技术提高企业市场竞争力，创造更多收益变得尤为重要[1]。

1电解铝生产节能技术

1.1电解铝生产节能技术原理

工业铝电解槽的电能消耗量与平均电压以及电流效率这两个因素有着密切的关系，具体公式如下：W=2.980U/η公式中：W表示电能消耗量，单位kwh/t-AL；U表示平均电压，单位V；η表示电流效率，单位%。从上面的公式以及表1-1可以看到，电解铝生产要想实现节能，那么就需要从平均电压以及电流效率这两个重要影响电能消耗量的因素入手，一是降低平均电压，二是提高电流效率，而同时实现平均电压降低和电流效率提高就是电解铝生产实现节能降耗的最优努力方向[2]。

1.2电解铝生产节能对策

1.2.1低电压生产技术目前低电压生产技术已经在许多电解铝企业中获得了普遍应用，但低电压生产技术的应用需要注意以下几点：一是伴随槽电压的降低电解槽的稳定性也相应降低，所以需要更加可靠、稳定的电解槽控制系统来支持低电压生产技术的应用。倘若电解铝企业的电解槽控制系统无法满足低电压生产技术的应用条件的时候，有必须对电解槽控制系统进行再次优化升级，确保即使在低电压条件下电解槽也能够平稳运行。二是在槽工作电压的降低过程中，会减少电解槽热量输入，那么此时就需要对电解槽强化保温，使热量散发减少，逐步使阳极覆盖料的厚度增加，对烟气流速予以合理控制，并对散热孔尤其是角部做好保温。三是保持良好炉膛内型，这是继续降电压的关键。应根据膛内型情况，进行局部散热损失调整。四是工艺技术条件优化。通常情况下，伴随槽电压降低，点解嘲温也随相应逐步降低，从而逐渐增大了电解质粘度，导致氧化铝溶解能力降低，效应系数升高，最终使得电解槽稳定性降低，所以有必要适当提高铝水平以助槽况稳定，适当通过分子比的提高以提高氧化铝的溶解性和电解质的流动性和电导率，这也有利于控制阳极效应和减小极距的下降幅度，最终确保在低电压下电解槽能够平稳运行[3]。1.2.2提高电流效率如何在低槽电压这一前提下能够有一个较高的电流效率，是电解铝生产实现节能的关键。据相关研究结果表明，在槽电压相同的情况下，电流效率每提高1%，那么电能消耗就能够降低140kWh/t-Al左右，炭耗降低5kg/t-Al左右。而很多因素都会影响电解槽的电流效率，比如电解槽稳定性、电解温度、氧化铝浓度、分子比、极距、添加剂、非阳极投影面积、电流密度、换极、阳极电流分布、两水平、炉膛内形、电解质黏度、电解质过热度、界面张力等等。而且需要注意的是，这些影响因素并不是孤立的，往往一个因素的变化就会引起其他一个或多个因素的相应变化。但总的来说，对于电解铝企业而言，电解槽稳定性、炉帮厚度、分子比、电解温度、极距等是影响电流效率的主要因素。所有在实际生产过程中，企业应寻找出电流效率和低的极距的匹配关系，使电解槽运行于一个较佳的极距状态下。此外，保持良好的炉帮厚度和适当的铝水平，在低分子比和电解温度的情况下能够获得较高的电流效率[5]。

2电解铝生产减排技术

从国内电解铝企业目前实际运行情况的调查来看，受投资运行成本和治理技术等多种因素的影响，多数电解铝企业对其产生的二氧化硫尚无治理与控制，从而造成二氧化硫直接排放的污染现状。纵观当今，绝大多数电解铝企业电解烟气净化采用氧化铝干法净化治理工艺，但这仅对氟化物和烟粉尘去除效果较好，除氟效率≥98%，除尘效率≥99%。但近年来，国内有少数电解铝企业开始研究电解烟气脱硫脱氟除尘一体化技术。比如云南某电解铝企业建成“电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化土业试验示范装置”，脱硫效率≥90%，在减少二氧化硫排放、改善环境质量的同时，还能够将烟气中的二氧化硫转化为硫酸铰化肥产品，使资源循环利用得到了真正意义上的实现。其他电解铝企业也可以利用电解烟气脱硫脱氟除尘一体化技术来帮组企业同时实现氟化物、烟粉尘以及二氧化硫同时减排的目的。

3结语

电解铝行业进行节能减排，不仅是相应国家绿色发展战略的需要，同时更是提升自身市场竞争力的需要，为了在激烈的市场竞争中赢得生存与发展，电解铝生产企业必须更加重视节能减排工作，积极探索和应用先进的技能减排技术，依靠先进的节能减排技术，大力发展循环经济，努力将电解铝行业建设成为环境友好型和资源节约型的产业。希望能借本文的研究结果给予相关人员一定参考借鉴，但需要注意的是，由于各个企业生产工艺的不同，所以开展节能减排工作一定要结合企业自身实际情况来进行。

参考文献

[1]李积良.浅谈进一步加强电解铝企业节能减排的重要意义[A].中国有色金属学会:,2010:4.

[2]杨刚.电解铝节能减排实践探索[J].有色冶金节能,2014,30(01):8-11.

[3]张新陇.电解铝企业实现节能减排新举措的启示[J].世界有色金属,2013,(S1):100-103.

[4]侯光辉,邱仕麟,柴登鹏.浅议铝电解工业的节能减排[J].轻金属,2010,(08):27-31.

电解铝篇9

【关键词】500KA；电解槽；铝母线；安装制作

1、前言

随着时展，带动了电解炼铝技术的完善与发展。在当今资源紧缺的背景下，由于能源、原材料、劳动力等成本处在一个不断上涨的趋势。铝行业的通过技术上的革新，使铝工业在发展过程中能够有效节约能源的消耗。近几年来，电解铝的工业技术得到不断的发展，500KA电解槽在电解铝技术的基础上产生的。而这一电解槽的主要特点是具有较大单位面积产量，在制作安装过程中使用的材料较少，能够合理的进行成本控制，有效节约制作的成本，电解槽的合理化结构的设计，优化母线的设置。在电解槽的安装制作过程中，铝母线的使用是必然的，然而对于铝母线在制作上的好坏会影响到整个电解槽[1]。

2、电解槽铝母线的产生的重要性

电解槽在制作过程中，铝母线是必不可少的重要组成部分，电解槽铝母线在、是将直流电通过铝母线的牵引，将直流电牵引到电解槽当中。然而电解槽之间的联系呈现串联趋势，阴极母线的排布主要围绕在槽壳的四周围，或者是电解槽的底下部分。上部之间的结构主要是阴、阳母线之间的联系，立体母线与铝软带进行连接，将一个个电解槽进行串联，从而构成一个串联的体系。而在这一设计过程中，母线是电流的导体，与磁场的作用有着很大的关系。铝母线在制作的过程中，有着较为复杂的结构，一台电解槽铝母线的重量达到45吨左右，加上由于整个过程的操作空间有限，较为狭小，而一整个制作安装都需要焊接，因此在制作安装的过程中要仔细认真的进行每一步骤的操作，确保在操作过程中得以顺利完成。

3、做好铝母线制作安装技术保障

3.1铝母线制作流程

第一，将铝母线进行校直要注意的问题。铝母线的制作主要是以铝锭为主，这一材料可以进行不同程度的弯曲，从而进行校直，在这一过程中主要是根据将500T千斤顶立式胎具进行。通过校直后母线直线度不超过3mm/m，整条母线的长度不超过6mm[2]。

第二，将铝母线进行切割，受运输的影响，铝母线的原材料一定程度是规定长度的两倍，因此在使用；铝母线的工程中要进行切割，在切割的过程中主要是用铝板进行焊接。

第三，制作进、出电侧母线要注意的问题。在制作的过程中，首先要将已经组对好的母线进行固定在专用的模型上，例如在胎具模型上进行固定，而固定的工具主要是采用斜垫铁进行固定，然而将已经固定好的组对母线运用铝板进行焊接。

第四，制作立柱母线要注意的问题。通过铝板焊接将立柱母线的上下部分进行焊接，立柱母线的上部主要是根据T形状与L形状的母线组成，而下部主要是立柱和短路块母线组成的。

第五，制作阳极母线要注意的问题。阳极母线的特点有着较长的尺寸，较大的截面面积，然而在制作阳极母线的过程中，要求平面度在0.5%左右。在通过使用大面铣进行进一步的加工，基准面主要是以粗铣为主，精铣作为加工。

第六，制作阳极导杆要注意的问题，制作阳极导杆主要是立柱母线将下部的钢铝爆炸与铸钢爪进行焊接。

第七，将铝板与软母线进行加工。铝板的加工主要是用来与母线连接的，而软母线的加工使用是通过连接运动部位与拆卸部位。在这一加工的过程中主要是根据10mm厚度的铝板、1mm厚度的软母线在剪板机上进行剪切。铝板在剪切的过程中要做好底板剪切的工作，将底板剪切成45°的斜坡口。而软母线的裁剪是将10片的软母线扎成一束，然后进行焊接固定住。

3.2铝母线的安装技术

第一，铝母线的基础验收，在验收的过程中要做好铝母线的交接工作，混凝土的顶面需要30-50mm厚，然后再找平层，在这一安装的过程中，铝母线的安装主要是以电解槽的中心为主要依据[3]。

第二，电解槽槽底与进电侧目线、出电侧母线的安装。槽底的主要是单根母线的安装，进、出电侧母线主要是以电解槽的中心线为主要的中心依据。

第三，在安装立柱母线的过程中，采用2根钢带以45°的倾斜角进行固定在电解槽的表面，另一侧主要是采用木方固定。

第四，电解槽的上部结构以及阳极提升机进行安装后，将阳极母线安装到阳极提升机上，主要以电解槽的中心线为主要的中心依据，为了确保同一电解槽的阳极母线的中心线之间的偏差不超过2mm，在安装的过程中要进行不断地调整，争取降低之间的误差，而在这一中心水平线上，水平度需达到0.7%以下。

第五，将阳极铝导杆进行安装，用小盒卡具将阳极铝导杆进行固定，比便于安装[4]。

第六，软母线的安装主要是根据软母线的分类将阴极、短路、阳极等几种软母线进行预制成一定的弧形后在进行安装，主要是通过将已经分束好的软母线直接的焊接。

第七，绝缘板的安装主要是在母线安装好之前，将绝缘板放入电解槽即可。

3.3将两条铝母线进行焊接

铝母线的焊接法主要是采用熔化极氩弧焊进行焊接，在焊接的过程中先对铝底板进行焊接，焊接好之后在进行其他铝板的焊接，而铝底板与铝母线之间的焊接的缝隙在0-3mm 左右，剩下的铝板焊接间隙在8-12mm范围，而两块铝板之间间隙大概是在0.5mm以下[5]。

4、在制作安装过程中应注意的事项

根据制作安装电解槽铝母线以往的经验显示，在焊接铝母线的过程中，焊接铝母线时会出现焊线的变形，因此这些因素都会对整个电解槽铝母线产生一定的影响，导致降低了整个制作安装的质量，因此在安装的过程中我们应该注意一下几个步骤。

4.1焊接过程中存在的不足

由于铝是一种特别容易产生氧化的金属，会造成铝母线表面产生氧化铝薄膜，因此具有较高的熔点，导致在焊接的过程中，由于氧化铝薄膜会影响到铝母线的熔化与熔合，容易造成缺陷。在焊接的过程中由于电弧的偏向会导致一侧的焊接造成焊接不透。然而焊接的速度太快容易造成连接点之间存在熔合不良等现状的出现。

4.2夹渣所产生的不足

铝金属具有较为容易氧化的属性，造成铝母线表面产生氧化铝薄膜，因此在焊接的过程中容易造成夹渣的缺陷。在焊接的过程中如果跟角部有其他的残留物，那么也会引起夹渣的可能，那么在焊接的过程中，要及时的清理干净。

4.3.在焊接过程中的，气孔的产生

由于在溶解液态铝时会产生较多的氢气，而在固态的焊接时，由于固态的氧化铝处于几乎不溶解的状态，因此在焊接的过程中，焊缝之间会造成气孔的产生，由于空气中夹杂的气体过多，氧气、氢气不纯有可能导致气孔的产生，因此在焊接的过程中，由于操作不当，导致冷却较快，气体不能进行排放。

5、结论

在500KA电解槽铝母线制作安装的过程中，采用以上的安装制作步骤流程，以及及时发现制作过程中出现的不足，要采取好相应的措施进行整改，使每一制作步骤均能达到质量上的标准。

参考文献

[1]马玉卿，电解槽母线安装方法[J]城市建设理论研究（电子版） 2013，（22）

[2]韦延举，预焙电解槽制作安装要点分析[J]建材与装饰 2014，（27）

[3] 伍小军，WU Xiaojun ，大型导电铝母线水平铸造工艺及要求[J]有色金属加工2010，（3）

电解铝篇10

摘要：

介绍了电解着色的方法与机制，阐述了电解着色过程中常见的问题及相应的解决方法，并对铝合金电解着色产业的前景做了展望。

关键词：

铝合金；电解着色；陶瓷层

0前言

铝及其合金因具有优异的理化性能而成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料［1－2］。但铝合金存在颜色单一、耐磨性差、容易被腐蚀等缺点。着色处理可以改善铝合金的耐蚀性，并提高其装饰效果。目前国内外广泛应用的阳极氧化技术有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、瓷质阳极氧化和硬质阳极氧化等［3］。阳极氧化能在铝合金表面形成厚且致密的氧化膜，再通过改变交流着色溶液的配方及工艺条件，使铝合金着上美丽的颜色。

1铝合金电解着色工艺流程

铝合金机械抛光碱洗阳极氧化电解着色水洗干燥

2铝合金电解着色方法

铝合金电解着色的常用方法有一步电解着色法、两步电解着色法及三次多色电解着色法等。

（1）一步电解着色法

目前一步电解着色法应用最广的有卡尔考拉法、铬酸法及雷诺法等［4］。旷亚非等［5］发明了一套铝合金电解着色机制，可在铝合金表面获得一层耐磨损、耐腐蚀、极富装饰性的类陶瓷膜层［6－10］。

（2）两步电解着色法

与一步电解着色法相比，两步电解着色法可显著提高膜层的耐光性、耐磨性、耐热性、抗化学腐蚀性及色彩性，从而扩大铝合金的应用范围。肖友军［11］为提高电解着色液的稳定性和着色效果，研制了一种复合稳定剂，并分析了其作用机制。该方法具有成本低、着色快、着色效果好等优点。

（3）三次多色电解着色法

三次多色电解着色法很早就已开始研究［12］。三次多色电解着色法是在二次电解着色法的基础上开发得到的一种全新的材料表面处理方法。该方法是利用光的干涉原理来改变材料表面的颜色，即在电解着色处理前增加一道磷酸阳极氧化扩孔工序，以此来改变氧化膜的结构和几何尺寸，从而改变光的反射路径，使铝合金表面的颜色由青铜色系列调变为黄色、金黄色、橙色等多种鲜艳色调［13］。张志强［14］通过添加适量添加剂使材料表面着上明显的颜色。

新型铝合金着色技术主要包括电泳技术、粉末静电喷涂技术、微弧氧化技术等［15］。

（1）电泳技术

电泳是采用电镀原理，通过电流的控制使水溶液中离子化的涂料树脂在电极上不断析出，从而形成不溶性涂层的新工艺。周建军等［16］采用直流叠加脉冲电源对含铜的高硅铸造铝合金进行了阳极氧化，并研究了脉冲电流幅度对膜层性能的影响。通过不断提高脉冲电流幅度可以显著提高膜层的综合性能。巩运兰等［17］在铬酸体系中采用高电压阳极氧化工艺得到了孔径极不规整的多孔膜。王贤等［18］提出了宽温快速阳极氧化工艺，即在硫酸溶液中不断加入合适的添加剂，使溶液中铝离子的质量浓度明显提高，延长了氧化液的寿命。DimogerontakisT等［19］研究了几种添加剂对磷酸体系中纯铝氧化膜性能的影响。通过添加磺化三苯甲烷及其同分异构体，可以制得淡绿色和亮蓝色的氧化膜。

（2）粉末静电喷涂技术

粉末静电喷涂技术是利用高压静电电晕电场的原理，在高压静电和压缩空气的作用下，使通过喷枪头上金属导流环的粉末涂料到达工件并均匀地吸附在工件表面，经加热，粉末熔融固化，形成均匀连续的涂层。

（3）微弧氧化技术

微弧氧化技术是近年来发展起来的一种全新的材料表面处理技术［20］。戴磊等［21］在含有钼酸盐的电解液中，采用阳极火花氧化技术，在铝表面获得一层光滑、致密、色泽美观的复合转化膜，且该膜层具有优异的耐酸、耐碱性能。徐存荣等［22］在硫酸和草酸的复合体系中，采用不对称正负脉冲电压，对LF21铝合金进行硬质阳极氧化。与直流或直流叠加脉冲阳极氧化相比，采用不对称脉冲电源氧化具有成膜速率快、电解温度范围宽、能耗低等优点。

3电解着调的影响因素

电解着色膜的显色机制不同于染色膜的。染色膜的显色机制是利用膜层对光的吸收从而显色；而电解着色膜的显色机制则是通过电解着色膜中的沉积物所具有的金属特征显示出色调。电解着色膜显色的影响因素主要是在膜层中沉积的金属离子的粒径大小与粒径的分布情况等。对于不同的金属盐电解体系而言，由于电解液体系中所含的金属离子不同，不同金属离子所具有的不同特性导致对入射光的散射程度不同，从而导致电解着色膜所反映出的色调也不尽相同。另外，由于在电解着色膜的微孔结构中所沉积的金属离子的数量也是有差异的，所以随着金属离子沉积数量的增加，电解着色膜也会呈现出明显的颜色深浅区别。

4电解着色的机制

铝合金电解着色是将电解着色液中的金属离子通过化学反应沉积在电解着色膜的微孔中。具体可分为三个步骤：

（1）金属离子向电解着色膜的定向移动；

（2）金属离子在电解着色膜／着色液界面获得电子，氢离子穿入阻挡层，在基体／电解着色膜界面获得电子；

（3）析出金属和生成氢气。

5电解着色过程中的问题及解决方案

（1）材料着色后易褪色

电解液体系中的成分改变，导致电解着色后沉积在膜层中的少部分金属离子溶解，从而使得电解着色膜发生褪色。应对电解着色液体系内的成分进行部分稀释，使得电解着色液体系中各物质组成尽量不发生变化。

（2）型材着色不均匀型材着色不均匀

大多是由于对材料进行着色时挂件的牢固程度没达到要求所致。电解着色膜属于非导体材料。在电解着色过程中，如果材料与导电杠发生错位，会使导电点部分偏移，造成导电不良，从而使得着色不深。如果发生的错位相当严重，则会导致着不上色。

（3）材料电解着色后膜层出现花瓣状

这是由于前期对材料的预处理不彻底导致的。这就需要严格对材料进行预处理，并且认真仔细地进行，特别是除油、打磨的过程。