【正文】 易沉淀下來。所以在后期中電解槽要保持較高的電壓和陽極效應(yīng)系數(shù)，以保持較高的溫度。 預(yù)焙槽的啟動(dòng)后期鋁電解槽的啟動(dòng)后期是從啟動(dòng)終了到正常生產(chǎn)之間的一個(gè)調(diào)整階段，大約延續(xù)1個(gè)月。避免過早往新槽中灌注鋁液的用意在于：讓陰極中的細(xì)小裂縫先被冰晶石填充滿，讓內(nèi)襯中的底糊繼續(xù)焙燒好并且體積膨脹，而不讓鋁液先進(jìn)去。用堿性電解質(zhì)啟動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)，還在于免除在前幾個(gè)星期內(nèi)發(fā)生熱平衡的驟然變動(dòng)，以及提高氧化鋁的溶解度。但是現(xiàn)代電解槽，改用大約含有5％過量A1F3的電解質(zhì)啟動(dòng)。臨熄滅效應(yīng)前，要清除浮起來的炭粉和炭粒。灌完電解質(zhì)之后、陽極效應(yīng)電壓宜穩(wěn)定地保持在20v以下。啟動(dòng)時(shí)所用的液體電解質(zhì)，它的溫度應(yīng)該盡可能高些，接近1100℃，它的數(shù)量取決于電解槽的容量大小，最好多準(zhǔn)備些。隨后的操作方法同常規(guī)啟動(dòng)槽。最后把陽極直接擰緊在母線大梁上，稍稍提高陽極，以升高電壓。陽極導(dǎo)桿經(jīng)軟母線與母線梁連接。用耐火氈墊覆蓋在相鄰的兩排陽極上面，其目的是防止陽極被空氣氧化。前者適用于啟動(dòng)新系列中的頭幾臺(tái)槽，當(dāng)時(shí)電解廠房內(nèi)尚無現(xiàn)成的熔融電解質(zhì)可供使用，只好在本槽內(nèi)熔化所需的全部電解質(zhì)；后者則是常規(guī)的啟動(dòng)方法，在開始時(shí)往槽內(nèi)倒人從其他槽中取出的熔融電解質(zhì)，以加速啟動(dòng)過程，并縮短啟動(dòng)時(shí)間。燃料預(yù)熱法的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省電能，我國首創(chuàng)的槽外焙燒自焙陽極的方法，可說是一種新的燃料焙燒法。其缺點(diǎn)是操作比較復(fù)雜，為了放入燃燒器不得不在陰極和陽極之間留出較大的空當(dāng)；其次，燃燒時(shí)所用的過量空氣會(huì)使陰極和陽極表面氧化。此法的缺點(diǎn)是鋁液先進(jìn)入陰極裂縫中，影響槽壽命。由于鋁液本身的電阻很小，大部分熱量是由陽極和陰極產(chǎn)生。底糊的膨脹和收縮行為與溫度和加熱速度有關(guān)。陰極炭塊的溫度在焙燒終了時(shí)，稍高于900℃。觀察陰極的表面狀況。槽日功率是指正常生產(chǎn)時(shí)每槽每日的電流與電壓的乘積。槽電壓上升。再經(jīng)過72h后結(jié)束預(yù)熱。兩排陽極炭塊之間的中縫帶的陰極也要充分預(yù)熱，所以特意采用長炭塊。要求陽極的密度大而且電導(dǎo)率好。此焦粒是焙燒過的。其原理是在電解槽的陰極上鋪設(shè)一層焦粒(冶金焦的顆粒)作為電阻體。新槽包括大修理之后的電解槽。 預(yù)焙槽煉鋁的生產(chǎn)技術(shù)預(yù)焙槽煉鋁過程的3個(gè)階段：預(yù)熱、啟動(dòng)(包括啟動(dòng)后期)以及正常生產(chǎn)。儀器數(shù)據(jù)處理軟件會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速運(yùn)算處理，并在極短的時(shí)間內(nèi)(數(shù)秒鐘)將數(shù)據(jù)處理完畢，然后將測(cè)量結(jié)果以數(shù)字形式顯示在儀表盤的顯示器上。 通過上述電解質(zhì)成份(分子比)和電解溫度的穩(wěn)定控制，可以肯定，我國鋁電解槽的電流效率的提高，電耗指標(biāo)的下降，效應(yīng)系數(shù)減少，陽極和氟化鹽消耗的降低，都將是明顯的。計(jì)算機(jī)控制軟件所監(jiān)控的目標(biāo)有3個(gè)，初晶溫度下限、初晶溫度上限和過熱度。因此有可能由于極距的增加而導(dǎo)致的熱損失增加比預(yù)計(jì)的要小。電解槽中添加AlF3對(duì)電解槽直接或間接的影響是使電解質(zhì)的初晶溫度降低，過熱度升高。如果全國鋁廠都能將過熱度作為個(gè)重要的工藝技術(shù)參數(shù)加以控制并確定在8～10℃的范圍內(nèi)，可以預(yù)見，我國電解鋁廠電解槽的電流效率將會(huì)打破現(xiàn)在的水平，上升到一個(gè)新水平[7]。我國電解鋁廠目前也開始對(duì)這一技術(shù)問題加以重視。最佳的過熱度的大小應(yīng)與電解質(zhì)的分子比、電解質(zhì)初晶溫度有關(guān)。而最近Solheim研究指出，較低的過熱度可以在鋁陰極表面沉積一層冰晶石殼膜，因而可阻止鋁的溶解損失，提高電解槽的電流效率。有些文獻(xiàn)報(bào)道，電解溫度每降低10℃，可使電流效率提高2％～3％。加拿大鋁冶金專家Utigard從鋁和電解質(zhì)的表面張力、電導(dǎo)、相圖、過熱度、電解質(zhì)成份的穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等各方面，綜合分析并得出了使電解槽實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的基本技術(shù)條件是，電解質(zhì)溫度應(yīng)不低于955℃，對(duì)于添加有LiF的電解質(zhì)的電解溫度應(yīng)不低于940℃。這也不能說完全不對(duì)，實(shí)驗(yàn)研究表明，低溫、低電解質(zhì)分子比確實(shí)有降低鋁在電解質(zhì)熔體中的溶解度和溶解速度，減少鋁的溶解損失，顯著提高電流效率的作用。令人驚奇的是這么高的電流效率是在973℃(325kA槽)、963℃(500kA槽)以及過熱度6．8℃(325kA槽)、9．7℃(500kA槽)的技術(shù)條件下取得的。Al，炭陽極凈耗0．397kg／kg因此提高鋁電解槽的電流效率基本上有4種方法：①減少鋁液和電解質(zhì)熔體的攪動(dòng)，即增加鋁液鏡面動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定性；②提高鋁電解槽的陰極電流密度和盡量降低除陽極底掌以下面積之外的陰極鋁液面積相對(duì)陽極底掌面積的比率，如，減少電解槽陽極到邊部的距離，或在相同的大面和小面寬度下采用更大電流強(qiáng)度的電解槽。高電流密度電解槽代表著先進(jìn)的鋁電解槽設(shè)計(jì)和技術(shù)水平，過去我國電解鋁廠一直認(rèn)為，提高電解槽的電流密度最大的技術(shù)障礙是陽極質(zhì)量問題，我國電解鋁廠陽極質(zhì)量低，不能承受更大的陽極電流密度。這些優(yōu)點(diǎn)是鋁電解槽提高電流效率、降低電能消耗的基本保障。陽極炭塊導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性的好壞，同陽極炭塊和石油焦本身的煅燒溫度、炭塊密度和孔隙度大小有關(guān)。由于供應(yīng)的多渠道和質(zhì)量檢測(cè)手段落后、不完善，檢測(cè)技術(shù)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和國際不接軌，缺乏對(duì)原材料性能、結(jié)構(gòu)和成份進(jìn)行配料等方面的工藝和技術(shù)研究，是造成陽極質(zhì)量差的根本原因。綜上所述，總結(jié)過去的經(jīng)驗(yàn)，可以認(rèn)為，我國如果不從電解槽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)材料的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、筑爐方法、筑爐質(zhì)量、焙燒和啟動(dòng)的方法和質(zhì)量，早期技術(shù)管理以及合理的電解槽工藝制度等各個(gè)方面上去研究、去改進(jìn)、去提高，是不可能達(dá)到國際上電解槽壽命2500～3000天的技術(shù)水平的。就我國電解鋁廠而言，電解槽內(nèi)襯材料的選擇和內(nèi)襯材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、筑爐方法、筑爐質(zhì)量，以及電解槽啟動(dòng)后的早期技術(shù)管理、正常的工藝技術(shù)操作等方面都存在不同程度的問題，都對(duì)電解槽的壽命有影響。值得關(guān)注的是，盡管我國引進(jìn)和使用了這一較為先進(jìn)的鋁電解槽焙燒技術(shù)，但槽壽命沒有明顯的提高。對(duì)鋁電解生產(chǎn)來說，影響鋁電解槽壽命的原因是多方面的：有電解槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題，有電解槽內(nèi)襯材料選擇與內(nèi)村材料的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題，有筑爐方法的問題，有筑爐質(zhì)量的問題，也有電解槽焙燒啟動(dòng)的方式、方法問題，更有電解槽早期技術(shù)管理和正常情況下電解工藝的選擇與操作問題。2003年至2005年電解鋁總產(chǎn)量從554萬噸上升至767萬噸，增產(chǎn)213萬噸，其中僅中國十大電解鋁廠實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)91萬噸。生產(chǎn)機(jī)器電解鋁上游行業(yè)氧化鋁產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，產(chǎn)業(yè)鏈向電解鋁行業(yè)延伸，成為電解鋁產(chǎn)能增長的主要?jiǎng)恿?。中國電解鋁行業(yè)發(fā)展的狀況決定中國國內(nèi)電解鋁供應(yīng)一直較為充裕，2005年電解鋁平均產(chǎn)能1070萬噸，產(chǎn)能利用率75%，從6月份國內(nèi)數(shù)據(jù)看，中國的產(chǎn)能已經(jīng)得到了一定程度的釋放。2006年全球電解鋁產(chǎn)量達(dá)到3380萬噸。原料進(jìn)一步下跌，中國電解鋁企業(yè)的平均生產(chǎn)本也在15000元左右，因此鋁價(jià)大幅下跌的可能性很小。電解鋁需求增速放緩，受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，來自房地產(chǎn)和汽車行業(yè)的需求增速大幅下滑，而來自于電力設(shè)備行業(yè)的需求仍保持快速增長，包裝行業(yè)對(duì)電解鋁的需求量保持穩(wěn)定，2008年電解鋁需求增速在10%左右。又不能完全照搬以前在大型預(yù)焙槽上的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)（這些經(jīng)驗(yàn)也有很大局限性）。導(dǎo)致這些問題的深層次原因是，中國尚缺乏對(duì)鋁電解槽破損（常稱為陰極破損）機(jī)理與規(guī)律的深入掌握及在此基礎(chǔ)上的“精細(xì)設(shè)計(jì)”技術(shù)和提高槽壽命的綜合技術(shù)措施。鋁電聯(lián)營是中國電解鋁企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一，但同時(shí)在技術(shù)上也存在相應(yīng)的問題。大容量電解槽的開發(fā)，使中國鋁電解技術(shù)總體上達(dá)到了國際先進(jìn)水平，電解鋁工業(yè)的面貌發(fā)生了根本的改變。AlF?）共熔電解制得?！　∩綎|的鋁土礦主要分布在淄博、新泰、洪山等縣境內(nèi)，其探明鋁土礦儲(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的3%。 河南的鋁土礦集中分布在黃河以南、京廣線以西的鞏縣、登封、偃師、新安、三門峽、陜縣、寶豐、魯山、臨汝、禹縣等三大片10多個(gè)縣境內(nèi)，面積3萬多km2，探明鋁土礦儲(chǔ)量居全國第2位，預(yù)測(cè)資源總量可達(dá)10億t。 我國鋁土礦儲(chǔ)量分布我國鋁土礦分布高度集中，山西、貴州、河南和廣西四個(gè)省(區(qū))%(%、%、%、%)，其余擁有鋁土礦的15個(gè)省、自治區(qū)、%。鋁土礦礦石中還伴生有鎵、釩、鋰、稀土金屬、鈮、鉭、鈦、鈧等多種有用元素?！　∥覈X土礦的另一個(gè)不利因素是適合露采的鋁土礦礦床不多，據(jù)統(tǒng)計(jì)只占全國總儲(chǔ)量的34%。 資源特點(diǎn)我國鋁土礦除了分布集中外，以大、中型礦床居多。　　據(jù)美國礦業(yè)局《Mineral Commodity Summaries》1996年資料，全世界鋁土礦儲(chǔ)量為230億t，儲(chǔ)量基礎(chǔ)為280億t，其中鋁土礦資源比較豐富的國家有：澳大利亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)79億t)、幾內(nèi)亞(儲(chǔ)量基礎(chǔ)59億t)、巴西(儲(chǔ)量基礎(chǔ)29億t)、牙買加(儲(chǔ)量基礎(chǔ)20億t)、印度(儲(chǔ)量基礎(chǔ)12億t)、匈牙利(儲(chǔ)量基礎(chǔ)9億t)。 我國鋁土礦分布狀況 我國鋁土礦資源概況及分布我國有310處鋁土礦產(chǎn)地，主要為：山西省的克俄、石公、相王、西河底、太湖石、郭偏梁一雷家蘇、寬草坪；河南省的曹窯、馬行溝、賈溝、石寺、竹林溝、夾溝、支建；山東省的淄博；廣西壯族自治區(qū)的平果那豆；貴州省的遵義(團(tuán)溪)、林歹、小山壩等鋁土礦區(qū)。擠壓件其是擠壓固體金屬通過開孔模而生產(chǎn)出來的。家具 質(zhì)輕、低維護(hù)費(fèi)用、抗蝕、經(jīng)久耐用和美麗的外觀是鋁制家具的主要優(yōu)點(diǎn)。海上應(yīng)用 鋁普及于各種各樣的海上應(yīng)用中，包括船舶的主要受力構(gòu)件如船體與艙面室，以及其它應(yīng)用如煙囪外殼、艙蓋、窗框、空氣出口、舷梯、信道、船尾、甲板、通風(fēng)設(shè)備、船用家具、以鋁代用的五金器材、燃料罐及面表光亮的平整件?？ㄜ囉捎谥亓康南拗萍叭藗兿朐黾佑行лd重量的愿望，制造商已增加鋁在駕駛室、拖車和卡車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。包裝業(yè)產(chǎn)品包括家用包裝材料、軟包裝和食品容器、瓶蓋、軟管、飲料罐與食品罐。 腳手架、爬梯、變電所構(gòu)筑物及其它公用工程構(gòu)筑物，常使用的鋁材形式主要是結(jié)構(gòu)型材和特殊擠壓型材。 鋁的用途鋁廣泛的應(yīng)用于各種建筑中，如橋梁、塔樓和儲(chǔ)罐等。一般來說，鋁錠所占比重大，部分廢鋁（來自俄、美）也占據(jù)部分市場(chǎng)。有些廢鋁經(jīng)過熔煉加工后做成各種型材、摩托車配件如輪箍、發(fā)動(dòng)機(jī)配件等返銷國外。1998年為536,000。目前年銷售量大約50億只/年。 我國1990年后原鋁工業(yè)獲得高速發(fā)展，產(chǎn)量持平，消費(fèi)市場(chǎng)看好，自行車、我國電工部門用鋁量約占全國鋁耗量的確/3, 我國近十余年來，鋁質(zhì)飲料罐的生產(chǎn)和消費(fèi)量增長極快。但是，在一些環(huán)措施與工藝技術(shù)水平上，即使是新格公司的水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，但也仍然屬于國外八十年代的水平，至于一些規(guī)模小、產(chǎn)量低、環(huán)保措施不力的企業(yè)還是占大多數(shù)，技術(shù)改造和環(huán)保設(shè)施在落實(shí)上可以說是困難重重。其次，全世界不同合金成份，不同性能的合金數(shù)以百計(jì)，其中許多合金中的成份元素相互排斥，互不兼容。再生鋁在主要發(fā)達(dá)國鋁的生產(chǎn)中地位日益突出。鋁從礦石到成金屬，再到制成品成本極高、耗能巨大。隨著產(chǎn)量、使用量的增加，廢棄鋁制品量也越來越大。我國改革開放以來，鋁工業(yè)得到了飛速發(fā)展，產(chǎn)量由改革開放初期的1983年44。由于鋁的化學(xué)性質(zhì)好，所以取代了很多原料既有用途，如飲料罐和建材，美國鋁的最大消耗是發(fā)生在制罐和饈業(yè)，約占全美用量的28%，接著是運(yùn)輸業(yè)約19%，再來是房屋和建筑業(yè)約18%。世界上的產(chǎn)鋁量集中于美國、前蘇聯(lián)、加拿大、澳洲、巴西、挪威，上列國家的產(chǎn)鋁量占全球產(chǎn)量的60%以上。黏土狀的鋁土礦是鋁的重要來源，鋁土礦含有5060%的氧化鋁，制造一磅鋁約需要10千瓦的小時(shí)的電力，因此廉價(jià)的電對(duì)煉鋁工業(yè)非常重要。鋁最重要的特性是質(zhì)輕，,密度約為一般金屬的1/3。鋁的供應(yīng)來源除了新鋁外，回收鋁也占有很高的比例，回收鋁又分為舊料回收（主要來源是飲料罐和汽車廢件）、新料回收（加式過程中的鋁屑）兩種。鋁最大的用途是在運(yùn)輸和建筑業(yè)。而常用鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電度約為銅的61%，鋁也有很高的導(dǎo)熱度，為銀的一半，純鋁熔點(diǎn)攝氏660度。 連接鋁可用各式各樣的方法連接，包括熔焊、電阻焊、硬 焊、軟 焊、粘結(jié)以及諸如鉚接和栓接之類的機(jī)械方法。特定的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、可延展性和相應(yīng)的加工硬化率支配著允許變形量的變化。在現(xiàn)代生活中，鋁已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在建筑行業(yè)中。鋁無毒性，通常用於制造盛食品和飲料的容器。在重量相等的基礎(chǔ)上，鋁的電導(dǎo)率近於銅的兩倍。 鋁的表面具有高度的反射性。它的化合物用途非常廣泛, 不同的含鋁化合物在醫(yī)藥、有機(jī)合成、石油精煉等方面發(fā)揮著重要的作用。這時(shí)的鋁十分珍貴，據(jù)說在一次宴會(huì)上，法國皇帝拿破侖第三獨(dú)自用鋁制的刀叉，而其他人都用銀制的餐具。s largest aluminum producing countries, Al39。 此外還有兩個(gè)輔助環(huán)節(jié)：炭素電極制造和氟鹽生產(chǎn)?，F(xiàn)代鋁工業(yè)有三個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)：（1）從鋁土礦提取純氧化鋁（2）用冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法生產(chǎn)金屬鋁（3）鋁加工。關(guān)鍵詞：鋁，電解槽，能量平衡，設(shè)計(jì) Aluminum Plant Design of Annual Output 150,000 Tons Aluminum Speciality: metallurgical engineeringStudent: Wang Peng Instructor: Dang Xiao EDesign DescriptionChina is the world39。航空、建筑、汽車三大重要工業(yè)的發(fā)展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨(dú)特性質(zhì)，這就大大有利於這種新金屬1854年，法國化學(xué)家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合，通人氯氣后加熱得到NaCl，AlCl3復(fù)鹽，再將此復(fù)鹽與過量的鈉熔融，得到了金屬鋁。近一個(gè)世紀(jì)的歷史進(jìn)程中，鋁的產(chǎn)量急劇上升，到了20世紀(jì)60年代，鋁在全世界有色金屬產(chǎn)量上超過了銅而位居首位，這時(shí)的鋁已不單屬于皇家貴族所有，它的用途涉及到許多領(lǐng)域，大至國防、航天、電力、通訊等，小到鍋碗瓢盆等生活用品。在大多數(shù)環(huán)境條件下，包括在空氣、水(或鹽水)、石油化學(xué)和很多化學(xué)體系中，鋁能顯示優(yōu)良的抗腐蝕性[1]。鋁由於它的優(yōu)良電導(dǎo)率而常被選用。鋁是不能自燃的，這對(duì)涉及裝卸或接觸易燃易爆材料的應(yīng)用來說是重要的。 一些鋁合金在強(qiáng)度上超過結(jié)構(gòu)鋼材，但是純鋁及某些鋁合金的強(qiáng)度和硬度極低。 可成形性: 這是鋁及許多鋁合金較重要的特性之一。 可鍛性: 鋁合金可以鍛造成形狀與品種繁多的鍛件，它們的最終部件鍛造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇范圍(基於預(yù)定的用途)是很寬的。鋁最重要的特性是質(zhì)輕，,密度約為一般金屬的1/3。黏土狀的鋁土礦是鋁的重要來源，鋁土礦含有50