【文章內(nèi)容簡介】 驗。陰極組 陰極組呈雙排排列在槽膛上方由陰極導(dǎo)桿、陰極頭組成。陰極導(dǎo)桿和陰極頭采用精鋁一次澆鑄成帶增大接觸面和散熱翅的鋁陰極導(dǎo)桿與陰極頭的組合件。主要目的是：防止電極極化、二是盡量降低生產(chǎn)運行時其壓降。陰極導(dǎo)桿與陰極頭的技術(shù)要求與參數(shù)（1）陰極導(dǎo)桿及陰極頭材質(zhì):AL ≥ % ； （2）陰極導(dǎo)桿規(guī)格：130130 mm； （3）陰極頭規(guī)格：根據(jù)工藝技術(shù)要求確定（有梅花形、長方形、園形等）。 （4）陰極導(dǎo)桿與陰極頭要一次澆鑄成型。 （5）成品陰極電極組不得有氣孔、夾渣、裂紋等鑄造缺陷。 注：（1）GL成品陰極電極組采用的是：130130 mm、2300 mm；導(dǎo)桿不帶起吊孔；陰極頭采用的是梅花頭，陰極頭高480 mm；其使用周期在：70～85天左右；陰極電極組所用鋁液的純度≥％、澆注溫度700～720℃、。 （2）QD成品陰極電極組采用的是：130130 mm、2400 mm；導(dǎo)桿帶∮ mm的起吊孔；陰極頭采用的是長方形400500500 mm；陰極電極組所用鋁液的純度≥％、澆注溫度720℃、。 (3)GL成品陰極電極組采用的是：130130 mm、2400 mm；導(dǎo)桿帶∮；陰極頭采用的是梅花頭，陰極頭高500 mm。 陰極母線 由陰極平衡母線、陰極框架、陰極夾具（快開卡具）三部分組成。保證陰極導(dǎo)桿與槽膛中水平液面的垂直度與位置的精準(zhǔn)度、陰極平衡母線導(dǎo)桿在生產(chǎn)運行操作過程中操作精準(zhǔn)度與快捷性，并且盡量降低接觸壓降。 快開卡具技術(shù)要求與參數(shù)： （1）壓緊方式：快開式螺旋壓緊； （2）壓緊力4 T； （3）保證支座底板與立側(cè)板的垂直度，旋轉(zhuǎn)定位孔與底板的平行度，夾臂體孔中軸線與底板的垂直度； （4）定位銷軸裝配后，保證運轉(zhuǎn)自如； （5）立柱母線與平衡母線連接部位兩側(cè)的快開卡具安裝必須將夾緊支座安裝在靠接合部側(cè)，保證安全操作條件。 陰極支撐架 由型鋼焊接而成的支撐架和陰極平衡母線提升機(jī)構(gòu)組成。其陰極平衡母線提升機(jī)構(gòu)設(shè)置，必須保證對陰極平衡母線提升的精準(zhǔn)度， ~ 1 mm以內(nèi)；二要保證同槽的兩平衡母線在提升過程中的同步且相對平行、并與槽膛內(nèi)水平液面的平行提升效果，從而保證導(dǎo)桿與槽膛內(nèi)水平液面的垂直精確度。在結(jié)構(gòu)中必須設(shè)多道電絕緣層，保證機(jī)構(gòu)的絕緣度降低壓降損失。 陰極平衡母線提升機(jī)構(gòu)技術(shù)要求與參數(shù) （1）設(shè)計起重量/t 12 (2)陰極升降速度/ 58 (3)陰極母線行程/mm 450（最大500） (4)電動機(jī)功率/KW （ ） (5)轉(zhuǎn)數(shù)/ 930 (6)減速機(jī)減速比 64 (7)起重器起重量/t 6 (8)齒輪副速比 2 (9)絲杠直徑/mm 48 (10)螺距/mm 8 注：設(shè)計院在陰極支撐桁架的設(shè)計中，在GL、QD的建設(shè)項目中對主桁架B3的型鋼設(shè)計選用的是22工字鋼，都小了。造成陰極支撐桁架主粱的剛度、穩(wěn)定性不夠，均采取了在22工字鋼下沿工字鋼軸線增焊15 ~ 20mm厚，寬度為300 ~ 450mm鋼板作為桁架主粱的加強(qiáng)筋板，來提高陰極支撐桁架主粱抗彎模量的措施，進(jìn)行的設(shè)計變更。（造成的主要原因：可能是對槽上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實際制作中所采用的材料、結(jié)構(gòu)不同，造成的桁架主粱載荷計算有誤，使陰極支撐桁架主粱的剛度、穩(wěn)定性不夠。） 陰極短路夾具（也叫斷路卡具） 由鋼制機(jī)加件、鋁制件和標(biāo)準(zhǔn)件組合而成。保證在生產(chǎn)運行過程中對每個電解槽進(jìn)行測槽時，對該電解槽的快速停電操作和測槽操作結(jié)束后恢復(fù)該電解槽運行時的快速通電操作運行。其結(jié)構(gòu)必須保證穩(wěn)、準(zhǔn)、快速與安全。 斷路卡具技術(shù)要求與參數(shù)（1）開合時間： S（行程10 mm）；（2）閉合時短路塊與立柱母線的壓降為50 mv；（3）操作阻尼適中，動作平穩(wěn)；（4）絕緣值應(yīng)大于2 MΩ； （5）操作運行時具備自鎖功能。 注：（1）GL采用的是凸輪螺旋翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 （2）QD采用的是絲杠齒輪移動機(jī)構(gòu)。 (3)FS 、GL采用的是凸輪翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。陰極罩蓋板 由固定式罩蓋板、活動式罩蓋板、臨時罩蓋板、固定式罩蓋板提升機(jī)構(gòu)四部分組成。固定式罩蓋板也就是水平固定式罩蓋板，活動式罩蓋板也就是便于生產(chǎn)過程中測槽、更換陰極等操作時好移動的罩蓋板。臨時罩蓋板是在電解槽啟動運行及特殊情況下，水平固定式罩蓋板與槽殼上表面高度太大時，為滿足電解槽上部工藝要求的封閉情況時用的。固定式罩蓋板提升機(jī)構(gòu)是保證水平固定式罩蓋板的提升高度滿足生產(chǎn)工藝要求而設(shè)置的。 水平固定式罩蓋板提升機(jī)構(gòu)技術(shù)要求與參數(shù) （1）水平槽罩提升方式:手動滑輪組提升機(jī)構(gòu)、電動滑輪組提升機(jī)構(gòu)； （2）提升最大垂直移動距離:450 ~ 500 mm ； （3）提升定位孔與提升架的配合偏差不得大于177。 mm； （4）提升架安裝后絕緣值不小于2 MΩ； （5）提升機(jī)構(gòu)安裝調(diào)試后，其升降操作要達(dá)到運轉(zhuǎn)靈活、準(zhǔn)確無誤，便于操作。 活動式罩蓋板技術(shù)要求與參數(shù) （1）活動式密封罩蓋板采用活動式制作安裝； （2）罩蓋板材質(zhì)采用16Mn、2Cr1鋁板、陶瓷纖維板、絕熱板、絕緣板； （3）罩蓋板結(jié)構(gòu)組成：C型不銹鋼（δ＝3）、16Mn、隔熱保溫板（δ＝26）、U型絕緣板、不銹鋼板（δ＝3）、鋁板（δ＝1）、不銹鋼手柄； （4）罩蓋板數(shù)量：上部18片；下部側(cè)面8片、端面2片、角部8片； （5）配備臨時罩蓋板8套； （6）安裝后保證罩蓋板與骨架配合嚴(yán)密，檢修方便。陰極罩蓋板的制作：一是必須保證其各罩蓋板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和使用壽命（保證人可以站在罩蓋板上進(jìn)行操作）；二是必須保證結(jié)構(gòu)的保溫絕熱性；三是必須保證罩蓋板間配合安裝后的密封性。椐有關(guān)資料記載，如增設(shè)陰極頭與水平固定式罩蓋板間配合間隙的活動式罩蓋板，來進(jìn)行電解槽配合間隙密封的生產(chǎn)運行操作控制后， ~ 。 注：（1）GL水平槽罩采用的是固定式與活動式結(jié)構(gòu)的密封槽罩蓋板，水平槽罩提升方式采用的是手動滑輪組提升。 （2）QD水平槽罩采用的是固定式與活動式結(jié)構(gòu)的密封槽罩蓋板，水平槽罩提升方式采用的也是手動滑輪組提升。 （3）GL水平槽罩采用的是固定式結(jié)構(gòu)的密封槽罩蓋板，水平槽罩提升方式采用的是電動滑輪組提升。精鋁、高純鋁的鋁抬包 制作必須保證設(shè)備能保證鋁液質(zhì)量、保溫絕熱、操作靈活方便，完全滿足生產(chǎn)工藝技術(shù)要求的前提下，編制出鋁抬包的制作工藝技術(shù)規(guī)程后，才能進(jìn)行設(shè)備的制作。它包括：真空抬包、開口抬包、敞口抬包。 精鋁抬包技術(shù)要求與參數(shù) （1）真空抬包：適用于精鋁鋁液轉(zhuǎn)運。 ： A、工作層：亞白剛玉質(zhì)澆注料，厚度：側(cè)部70 mm、底部100 mm。 B、保溫層：硅酸鋁纖維板，厚度：側(cè)部40 mm、底部80 mm。 ：整體澆注后高溫烘烤成型。 ： A、材質(zhì)：亞白剛玉質(zhì)澆注料分段預(yù)制。 B、外殼采用鋼套保護(hù)，各段采用法蘭連接。 C、管頭部分內(nèi)襯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸按需方要求制作。 ： A、高溫層：莫來石質(zhì)澆注料，厚度50 mm。 B、保溫層：硅酸鋁纖維板，厚度：40 mm。 （2）真空抬包：適用于液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)運。 ： A、工作層：高鋁莫來石澆注料，厚度：側(cè)部70 mm、底部100 mm。 B、保溫層：硅酸鋁纖維板，厚度：側(cè)部40 mm、底部80 mm。 ：整體澆注成型后高溫烘烤。 ： A、材質(zhì)：高鋁莫來石澆注料分段預(yù)制。 B、外殼采用鋼套保護(hù)，各段采用法蘭連接。 C、管頭部分內(nèi)襯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸按需方要求制作。 ： A、高溫層：莫來石質(zhì)澆注料，厚度50 mm。 B、保溫層：硅酸鋁纖維板，厚度：40 mm。 （3）開口抬包：適用于液態(tài)電解質(zhì)、原鋁及陽極合金液轉(zhuǎn)運。 ： A、工作層：高鋁莫來石澆注料，厚度：側(cè)部70 mm、底部100 mm。 B、保溫層：硅酸鋁纖維板，厚度：側(cè)部40 mm、底部80 mm。 ：整體澆注后高溫烘烤成型。 ：輕質(zhì)保溫澆注料，厚度：70 mm。 （4）敞口抬包：適用于精鋁鋁液轉(zhuǎn)運。 ： A、工作層：亞白剛玉質(zhì)澆注料，厚度：側(cè)部50 mm、底部80 mm。 B、保溫層：硅酸鋁纖維板，厚度：側(cè)部30 mm、底部40 mm。 ：整體澆注后高溫烘烤成型。 精鋁、高純鋁的生產(chǎn)線在建設(shè)過程中，必須對與鋁液接觸的相關(guān)設(shè)備及部件的材質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格控制好設(shè)備、部件與鋁液接觸面的材料質(zhì)量，為鋁液精煉提純創(chuàng)造出有利的條件，盡可能地將鋁液被污染的程度降到最低點，從而為提高鋁液精煉純度與等級奠定出堅實的基礎(chǔ)（如：所有槽膛內(nèi)與鋁液接觸的耐火材料必須全部選用90％以上的高鋁耐火材料來進(jìn)行制作）； 二是要保證：短路卡具、陰極平衡母線提升機(jī)構(gòu)、水平槽罩提升機(jī)構(gòu)、小合卡具（快開卡具）、槽蓋板、精鋁抬包、鋁錠鑄造機(jī)等設(shè)備、部件安裝調(diào)試投產(chǎn)后，必須能滿足生產(chǎn)線在生產(chǎn)運行過程中對各生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)運行操作調(diào)整控制，并且操作準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定性好、對電解槽的保溫絕熱性能好，從而為降低噸產(chǎn)品的電耗創(chuàng)造出有利條件。要保證精鋁、高純鋁生產(chǎn)線在生產(chǎn)運行過程中，使鋁的提純度高、得率高、產(chǎn)能高、能耗小，就必須在生產(chǎn)線的建設(shè)過程中，從生產(chǎn)線的設(shè)計、施工原材料的采購、品質(zhì)檢驗、施工工藝技術(shù)規(guī)程、施工操作控制檢驗方法、安裝調(diào)試檢驗規(guī)程上很下功夫。對相關(guān)設(shè)備及部件的操作技術(shù)性能必須保證其做到精、準(zhǔn)、安全可靠。包括生產(chǎn)線建設(shè)中進(jìn)行的試車調(diào)試及試生產(chǎn)運行過程的所有控制操作，也必須將設(shè)備及部件調(diào)整到最佳狀態(tài)。精鋁、高純鋁生產(chǎn)線在生產(chǎn)運行操作控制過程中，必須嚴(yán)格按生產(chǎn)工藝技術(shù)操作規(guī)程執(zhí)行，一切以生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)的規(guī)定與要求來進(jìn)行控制、調(diào)整和把握。嚴(yán)格使各項操作、控制做到：精、準(zhǔn)、穩(wěn)、安全可靠、力求萬無一失。 五、精鋁與高純鋁的應(yīng)用實踐 2002年全球高純鋁產(chǎn)量約65kt2002年全球高純鋁產(chǎn)量約65kt 據(jù)調(diào)查，２００２年全球高純鋁的產(chǎn)量約６５ｋｔ。主要生產(chǎn)國有挪威、德國、日本、法國、中國與俄羅斯等。挪威海德魯鋁業(yè)公司是世界上最大的高純鋁生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)廠分布于挪威、德國、日本與北美洲。日本２００２年的高純鋁產(chǎn)量約２０ｋｔ。中國與俄羅斯產(chǎn)的高純鋁在品質(zhì)方面還有一些有待改進(jìn)的地方。 　　中國２００３年的高純鋁（含精鋁）產(chǎn)量可達(dá)２０ｋｔ，生產(chǎn)企業(yè)有新疆眾和鋁業(yè)股份有限公司和中鋁公司貴州分公司。２００２年中國對高純鋁的需求量約１３ｋｔ，在２０１０年以前中國對高純鋁需求的年平均增長率可達(dá)１２．５％。根據(jù)中華人民共和國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ＹＳ／Ｔ２７５－１９９４，高純鋁的鋁含量不小于９９．９９９％，是以優(yōu)質(zhì)精鋁為原料采用定向凝固法生產(chǎn)的，有兩種牌號Ａｌ－０５（≥９９．９９９％Ａｌ）、Ａｌ－０５５（≥９９．９９９５％Ａｌ）。采用三層法或偏析法只能生產(chǎn)精鋁，如果二者聯(lián)合利用可生產(chǎn)高純鋁。精鋁是指用特殊冶煉方法獲得的純度不小于９９．９５％的金屬鋁。 這里指的特殊冶煉方法即三層法或偏析法。廣義上講，高純鋁實際上是包括精鋁。２００２年，中國真正的高純鋁１噸都沒有生產(chǎn)。 （來源：中鋁信息網(wǎng)）中商網(wǎng)訊 ：2000年度日本的高純鋁錠產(chǎn)量為42841t，%。日本的高純鋁大部分是用作電解電容用鋁箔的原料。2000年度這方面的需求量為41041t，%。九州三井鋁公司從法國彼施涅公司引進(jìn)了生產(chǎn)高純鋁的偏析法技術(shù)，2000年度產(chǎn)量達(dá)到12242t，%，居日本五大高純鋁生產(chǎn)者的第一位。第二位是昭和鋁公司，產(chǎn)量為10677t。第三位是用偏析法并取得技術(shù)革新成功的住友化學(xué)公司，產(chǎn)量為10599t，%。最引人注目的是從三菱化學(xué)公司購入設(shè)備的VAW公司，%，達(dá)到6244t。居第五位的是日本輕金屬公司，其產(chǎn)量為3079t。 (.E202W03002.)根據(jù)資料介紹，我國國內(nèi)現(xiàn)在有生產(chǎn)精鋁、高純鋁生產(chǎn)線的企業(yè)有八、九家，在建和準(zhǔn)備建設(shè)的已有幾家。現(xiàn)有的幾條生產(chǎn)線規(guī)模及生產(chǎn)情況如下：（排列不分先后順序進(jìn)行） 撫順鋁廠　 我國精鋁生產(chǎn)始于1958年，距原鋁工業(yè)化生產(chǎn)約4年。撫順鋁廠的工程技術(shù)人員設(shè)計與制造了12臺三層電解法精鋁槽，生產(chǎn)能力180t/a。1964年對精鋁生產(chǎn)線進(jìn)行了改擴(kuò)建，槽數(shù)增至44臺，電流強(qiáng)度提高到8KA，生產(chǎn)能力增加到950t/a。上世紀(jì)70年代中期將電流強(qiáng)度提高到12KA，電耗卻高達(dá)19000KWh