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预焙阳极中间下料电解槽的工艺操作

铝电解槽作为炼铝的主要设备，运行过程中需要人工结合设备进行操作。

电解槽的主要操作有定时加料（NB）、槽电压调整（RC）、阳极更换（AC）、

效应熄灭（AEB）、出铝（TAP）、抬升母线（RR）、铝水/电解质（M/B）测

量、边部加料作业(IRRF)、捞炭渣和停槽作业等。其中有些操作是维持生产连

续进行锁必须有的，并在随后的一段时间内对整个电解槽的热平衡和电流分布

和磁场分布产生一定的影响干扰，同时有些操作如电压调整、效应熄灭、边部

加料作业等，是为了消除系统内产生的不平衡和外界的干扰而导致的不平衡而

进行的作业，有的是正常大修或处理突发事件时而进行的操作，如停槽作业。

计算机控制的大型预焙槽的定时加料、槽电压调整及出铝时下降电压都由计算

机自动完成；效应熄灭也可由计算机实现，但成功率有限，仍需人工监视和辅

助来完成；换阳极、出铝、抬母线、铝水/电解质测量，停槽等作业则必须依赖

于人工配合多功能天车来完成。

6.1定时加料

6.2阳极更换

6.3效应熄灭

6.4出铝作业

6.5抬母线

6.6扎边部

6.7捞炭渣作业

6.8短路口作业

6.1定时加料

目前预焙阳极电解槽的加料都是由计算机控制完成的半连续加料，是通过

安装在电解槽纵向中央部位的自动打击锤头完成，操作人员不参与。这种加料

方式通常能够使电解质中的氧化铝浓度保持在3％左右。

正常加料时，根据事先设定好的加料时间和加料量程序，槽控机控制加料

设备定时定量地往槽内加入氧化铝。由于是自动操作，可以在一个加料周期内

分成数次加料，一般根据打壳锤头数目定，有几个锤头就下几次料，全部打完

一遍为一个下料周期，然后重新开始新一轮下料周期。例如有四个打击锤头，

则下四次料，每次下料的间隔为5min，一个周期约为20min。但是每次下料量

不多，只有一个加料周期内下料量的四分之一，从而做到了减少电解质中氧化

铝浓度波动的要求，避免了由于下料过多或下料过少所导致的对电解生产不利

的现象。另外，加料是在密闭的槽罩内进行，避免了加料粉尘和挥发性气体直

接排放到车间空间的现象，改善了操作环境。

如果采用先进的流态化氧化铝输送系统，则在加料后计算机会自动检测槽

上料仓的氧化铝面，如果低于所要控制的料面高度，就开始自动充料操作，直

接将氧化铝送至槽上的氧化铝料箱。

6.2阳极更换

6.2.1阳极更换的原则

6.2.2阳极更换的顺序

6.2.3阳极更换操作

6.2.4阳极更换作业规程

6.2.5高残极及脱落极处理

6.2.1阳极更换的原则

预备电解槽所用阳极块是在阳极工厂按规定尺寸成型、焙烧、阳极导杆组

装后，送到电解车间使用。每块阳极使用一定天数后就需换出残极，重新装上

新极，此过程称为阳极更换。

阳极更换周期是由阳极高度与阳极消耗速度所决定。阳极消耗速度与阳极

电流密度、电流效率与阳极假密度有关。

阳极消耗速度可由下述经验公式计算：

2

式中：hc为阳极消耗速度，cm/d；d为阳极电流密度，A/cm；η为电流效率，%；

阳

3

Wc为阳极净消耗量，kg/t；dc为阳极假密度，g/cm。

以某铝业公司200kA中间下料大型预焙铝电解槽的情况为例，d

阳

23

=0.73A/cm，η=91%，Wc=425kg/t,dc≧1.55g/cm,计算其阳极消耗速度。

设阳极高度570mm，由于在炭块与钢爪处加有两个高为60mm左右的半轴

瓦型碳环，可以使残极高度降为140mm左右，计算每块阳极使用的周期为：

（570-140）÷14.6