鋁電解工職業(yè)技能培訓(xùn)教案

鋁電解工職業(yè)技能培訓(xùn)教案（初級(jí)工）

本次培訓(xùn)主要內(nèi)容

一、安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)

二、鋁電解生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)

三、電解槽通電、焙燒、啟動(dòng)

四、預(yù)焙陽(yáng)極電解槽換陽(yáng)極作業(yè)

一、安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)

1、安全生產(chǎn)

1.1鋁電解職業(yè)環(huán)境

室內(nèi)、室外、高溫、高空、高壓、噪音、粉塵、有毒有害、強(qiáng)電磁場(chǎng)、電弧光等在強(qiáng)電流、系

列電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)、高溫、粉塵、氟化氫、瀝青煙等有害氣體

1.2常見的安全事故

觸電、燙傷、爆炸、砸傷、中毒

1。2。1電解生產(chǎn)過程中電氣安全

?電解槽絕緣系統(tǒng)

?多功能機(jī)組

1.2。2主要工藝操作安全

?嚴(yán)格遵循作業(yè)規(guī)程規(guī)，避免作業(yè)過程中的安全危害。

1.3事故預(yù)防及事故管理

?“事故"是指在生產(chǎn)進(jìn)行過程中，突發(fā)的與人們的意愿相反的情況，使生產(chǎn)進(jìn)程停止或受到干擾

的事件。事故可能造成人身傷害或財(cái)產(chǎn)損失。

?事故的預(yù)防

?事故管理

發(fā)生事故→匯報(bào)→控制和保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)→協(xié)助各級(jí)事故調(diào)查及責(zé)任認(rèn)定→落實(shí)整改防范措施

2、職業(yè)病預(yù)防

鋁電解職業(yè)環(huán)境和過程中存在噪音、粉塵、有毒有害、強(qiáng)電流及磁場(chǎng)、電弧光職業(yè)危害。為確

保職業(yè)安全衛(wèi)生，要做好職業(yè)病的預(yù)防。

職業(yè)病預(yù)防要求：

健康適于從事電解生產(chǎn)；

從業(yè)前接受職業(yè)衛(wèi)生教育,了解崗位職業(yè)衛(wèi)生常識(shí)；

職業(yè)衛(wèi)生教育內(nèi)容包括：生產(chǎn)環(huán)境、職業(yè)危害因素、防護(hù)用品的正確使用、發(fā)生傷害時(shí)的急救

措施和處理程序;

定期接受健康檢查；

保持通風(fēng)設(shè)備和氣體凈化設(shè)備，散發(fā)瀝青煙和氟化氫氣體的工藝過程采取密閉集氣。

6．防塵、防毒設(shè)備（或設(shè)施）不得拆除或挪作它用。

7．從業(yè)人員必須按規(guī)定穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品。

8．作業(yè)場(chǎng)所中粉塵、有毒有害物質(zhì)濃度和噪音嚴(yán)重超標(biāo)的,宜設(shè)置隔離并通風(fēng)良好的休息場(chǎng)所。

9．對(duì)存在高溫的作業(yè)場(chǎng)所，應(yīng)制定并實(shí)施防暑降溫措施。

3、鋁電解生產(chǎn)中的環(huán)保治理

1）氣態(tài)污染物質(zhì)。

如氟化氫（HF)氣體、二氧化硫（SO2）氣體、電解質(zhì)蒸汽、瀝青煙氣等，是鋁電解生產(chǎn)過程中

產(chǎn)生的有害氣體。

2）固態(tài)粉塵污染物質(zhì)。

如氧化鋁（Al2O3）粉塵、冰晶石和氟化鋁粉塵等，它們是電解生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。

3）固態(tài)廢棄物。

這是鋁電解生產(chǎn)過程中排放的廢舊碳陰極和碳渣等。

思考題:

1、“事故”的定義

2、電解生產(chǎn)環(huán)境中存在哪些職業(yè)危害？

3、鋁電解生產(chǎn)中的污染物主要哪幾類？

4、簡(jiǎn)述國(guó)家安全方針

5、電解崗位操作工在安全事故管理中的職責(zé)有哪些？

二鋁電解生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)

（一）、鋁的性質(zhì)與用途

1）鋁是一種銀白色的金屬.鋁的原子序數(shù)為13，原子量為26.98154,外層電子排列形式為

3S23P1化合價(jià)通常為三價(jià),但有時(shí)也呈一價(jià)、二價(jià)。

2)鋁密度小,導(dǎo)電性好，抗腐蝕性強(qiáng)，足夠的機(jī)械強(qiáng)度以及很大的塑性、延展性。這些

特性使鋁的純金屬和鋁基合金具有廣泛的用途,在工業(yè)上被譽(yù)為萬(wàn)能金屬。隨著世界鋁產(chǎn)量不斷

的增長(zhǎng)，鋁生產(chǎn)成本的不斷降低，鋁在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)中運(yùn)用領(lǐng)域得到更進(jìn)一步的拓展,一躍成為

僅次于鋼鐵的第二大金屬。

（二)鋁電解原理及生產(chǎn)工藝流程

1、主要生產(chǎn)設(shè)備:電解槽。

2、鋁電解原理:

以冰晶石--—氧化鋁熔體為電解質(zhì),炭素材料為兩極，強(qiáng)大的直流電由陽(yáng)極導(dǎo)入，經(jīng)過電解質(zhì)與

鋁液層從陰極導(dǎo)出，在兩極間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使電解質(zhì)中的鋁離子從陰極上得到電子而析出

得到鋁液,氧離子則在陽(yáng)極上放電生成一氧化碳、二氧化碳混合氣體的過程。

3、生產(chǎn)工藝流程

(三）鋁電解生產(chǎn)中的主要原料

1、溶質(zhì)--氧化鋁.

?氧化鋁是鋁電解的主要原料。工業(yè)鋁電解生產(chǎn)對(duì)氧化鋁的要求,首先是它的化學(xué)純度,其次是物

理性能。

?在化學(xué)純度方面，要求氧化鋁中雜質(zhì)和水分的含量低.因?yàn)檠趸X中那些電位正于鋁的元素氧

化物，如SiO2、Fe2O3、等,在電解過程中會(huì)被鋁還原，還原出來的Si和Fe進(jìn)入鋁液中降低鋁

的品位；而那些電位負(fù)于鋁的元素的氧化物雜質(zhì)，如Na2O和CaO會(huì)分解冰晶石,還將增加鋁液

中的氫含量.其它雜質(zhì)，如P2O5、TiO2、V2O5、Cr2O3等高價(jià)雜質(zhì)元素的循環(huán)放電會(huì)影響電流

效率。

?鋁電解工業(yè)生產(chǎn)對(duì)氧化鋁的物理性能要求:通常要求氧化鋁具有較小的吸水性，能夠較快地溶

解在熔融電解質(zhì)里,在加料時(shí)飛揚(yáng)損失少，并能夠嚴(yán)密地覆蓋在炭陽(yáng)極上，以防止陽(yáng)極在空氣中

氧化，同時(shí)在凝固的電解質(zhì)結(jié)殼表面上起良好的保溫作用.這些物理性能取決于氧化鋁晶格的晶

型、粒度和幾何形狀。

2、熔劑——氟化鹽

?鋁電解生產(chǎn)用的主要溶劑是冰晶石，氧化鋁能夠溶解在冰晶石中,在962℃時(shí)約能溶解11%的氧

化鋁。另外還有氟化鋁、氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰。

?冰晶石:冰晶石性質(zhì)：屬于單斜晶系，是一種無(wú)色或白色晶體，其密度為2。95g/㎝3，熔點(diǎn)為

1008℃。

氧化鋁能夠溶解在熔融冰晶石里，構(gòu)成的冰晶石-氧化鋁熔體，這種熔體基本能夠滿足鋁電解的

需要：

a．純冰晶石里不含有電位順序比鋁更正電性的金屬雜質(zhì)，因而可以保證產(chǎn)品鋁的質(zhì)量.

b．熔融冰晶石能夠較好地溶解氧化鋁，而且所構(gòu)成的冰晶石—氧化鋁溶液可以在冰晶石

的熔點(diǎn)1008℃以下進(jìn)行電解.

c．在此電解溫度之下，冰晶石—氧化鋁溶液的密度比鋁液的密度小10％,因此電解出來的

鋁液能沉積在電解質(zhì)液下的陰極上，這就能夠減少鋁的氧化損失，而且更為重要的是可以大大

簡(jiǎn)化電解槽的結(jié)構(gòu).

d．這種電解質(zhì)具有相當(dāng)良好的導(dǎo)電性。此外，冰晶石—氧化鋁溶液基本上不吸水，在電

解溫度下它的蒸汽壓不高,這就能保證電解質(zhì)成分相對(duì)穩(wěn)定.

2、熔劑——氟化鹽。

?氟化鋁:氟化鋁可用來降低電解質(zhì)分子比，改善電解質(zhì)性質(zhì),目前在鋁工業(yè)上得到廣泛運(yùn)用.作為

冰晶石—氧化鋁溶液的一種添加劑，它既可以彌補(bǔ)電解質(zhì)中氟化鋁的損失，又可以降低電解質(zhì)

的分子比，降低電解質(zhì)溫度。工業(yè)氟化鋁是一種白色粉末，其粒度比氧化鋁稍大，不粘手。它

在常壓下加熱時(shí)不熔化，但在高溫下升華（不經(jīng)過液態(tài)直接氣化),1200℃時(shí)蒸汽壓達(dá)到

760mmHg。

(四)鋁電解生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1、原鋁產(chǎn)量。

電解槽系列鋁產(chǎn)量是指電解條件下所生產(chǎn)的原鋁量。鋁產(chǎn)量與電流強(qiáng)度、電流效率和運(yùn)行的槽

晝夜總數(shù)有關(guān).通過提高電流強(qiáng)度、電流效率和增加運(yùn)行的槽晝夜總數(shù)，都能夠增加鋁產(chǎn)量。

P=0.3356×I×η×24×10-3,公斤/日

式中：P—-單槽實(shí)際日產(chǎn)量

I——平均電流強(qiáng)度（A）

η—-電流效率(％)

0。3356-—鋁的電化學(xué)當(dāng)量（g/A.h）

2、電流效率

鋁電解的電流效率是指陰極上實(shí)際產(chǎn)出的鋁量相對(duì)依照法拉第定律計(jì)算的理論產(chǎn)鋁量之間的百

分比.電解電流效率是鋁電解生產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在其它條件不變的情況下與鋁產(chǎn)

量、物耗、能耗密切相關(guān).

3、直流電耗率

直流電耗率是用于表示電能利用效率的一項(xiàng)重要指標(biāo).它是指鋁電解產(chǎn)出單位金屬鋁量所消耗

的電能量。理論上電解鋁所需的最低電能，稱為理論電能消耗量。

4、原鋁質(zhì)量

鋁的質(zhì)量通常按鋁中雜質(zhì)金屬的含量來評(píng)定，鋁中金屬雜質(zhì)有二十多種,其中最主要的是Si、Fe、

Cu等,此外鋁中還有非金屬雜質(zhì)，如氫、氧化鋁、炭化鋁等.按GB/T1196—2002可將重熔用鋁

錠分為Al99.90、Al99.85、Al99。70A、Al99.70、Al99。60、Al99.50、Al99。00等七個(gè)質(zhì)量等

級(jí)。

原鋁中的主要的雜質(zhì)是硅和鐵，同時(shí)，還存在其它如：鈉、鈣、磷、硼、鈦、鋇、鋅、鎵等雜

質(zhì)金屬。他們絕大部分隨氧化鋁、冰晶石等原料帶入原鋁中.進(jìn)入原鋁的非金屬雜質(zhì)主要有：氫、

氧化鋁、炭化鋁等。

由于存在于電解原鋁中的雜質(zhì)，均會(huì)給原鋁質(zhì)量和性能造成不同程度的影響，因此，在生產(chǎn)中

要積極采取措施，努力提高原鋁質(zhì)量，樹立堅(jiān)定的質(zhì)量意識(shí).

5、原材料消耗

氧化鋁消耗

氟化鹽單耗

炭陽(yáng)極消耗

（五）鋁電解槽基本結(jié)構(gòu)

1、電解槽發(fā)展

?在20世紀(jì)20年代，挪威開始使用側(cè)棒自焙陽(yáng)極鋁電解槽型，槽容量隨之?dāng)U大，電流強(qiáng)度達(dá)到

2。5kA,電流效率約80%,1kg鋁電耗20kw·h。這種型式的鋁電解槽很快在全世界范圍推廣使用，

槽容量也增大到135kA。

?由于側(cè)插自焙陽(yáng)極鋁電解槽的電流分布不均勻,陽(yáng)極操作復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。在20世紀(jì)40

年代，法國(guó)成功研制出上插自焙陽(yáng)極鋁電解槽，這種槽型在陽(yáng)極結(jié)構(gòu)上增設(shè)了集氣罩,用以收集

陽(yáng)極氣體，提高了煙氣中氟的濃度，使煙氣易于凈化和易于氟的回收,最大電流強(qiáng)度達(dá)到了

150-160kA.

?由于世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格；炭素生產(chǎn)技術(shù)日益發(fā)展，成功制造出大規(guī)格預(yù)焙陽(yáng)極

炭塊；同時(shí)，隨著氧化鋁產(chǎn)量的日益增長(zhǎng)，在20世紀(jì)60年代開始開發(fā)運(yùn)用大型預(yù)焙陽(yáng)極電解

槽,槽中央部位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下料，電流強(qiáng)度達(dá)到了230-500kA,電流效率94％-95％，1kg鋁電耗降到

13kw·h以下.

2、槽型及其特點(diǎn)

工業(yè)鋁電解槽槽型有側(cè)插棒自焙陽(yáng)極鋁電解槽、上插棒自焙陽(yáng)極鋁電解槽和預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽

三大類，三者各具特點(diǎn)。

（五）鋁電解槽基本結(jié)構(gòu)

3、基本結(jié)構(gòu)

4、電解槽使用壽命

?鋁電解槽的陰極內(nèi)襯在使用一段時(shí)期后就會(huì)破損，這時(shí)需停槽大修.現(xiàn)代預(yù)焙陽(yáng)極電解槽的平

均壽命可達(dá)4~6年,有的甚至達(dá)到10年以上。

?電解槽破損的主要標(biāo)志是槽內(nèi)鋁液中鐵含量連續(xù)不斷的增加，表明炭陰極已發(fā)生破損，鋼質(zhì)陰

極棒已被鋁液侵蝕、熔解。

?為了延長(zhǎng)槽壽命,需要從多方面采取措施.在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮熱場(chǎng)和磁場(chǎng)分布的合理性。建造

時(shí)要采用高質(zhì)量的砌爐材料和進(jìn)行精細(xì)的施工,操作上要采用合理的焙燒和啟動(dòng)方法，并建立平

穩(wěn)的正常運(yùn)行工藝制度等。

（六）鋁電解主要工藝技術(shù)參數(shù)

1、電解質(zhì)成份

我們通常所說的電解質(zhì)成份是指電解質(zhì)的分子比情況和含量情況，以及的含量等。

CaAL2O3

冰晶石分子式為可寫成。，其熔點(diǎn)為℃，在電解溫度為度時(shí)氧化

Na3AlF6,3NaFAlF31008950,

鋁體系的熔液密度為2.1克/厘米3，而同一條件下的鋁液密度為2.3克/厘米3，因此出現(xiàn)自然的

分層現(xiàn)象。

1。1分子比

分子比是指電解質(zhì)中的與的分子個(gè)數(shù)之比。而我們目前所用的是重量比，又稱浴比

NaFALF3,

是指電解質(zhì)中與的重量之比

NaFALF3.

分子比≈2倍重量比

電解質(zhì)溫度=初品溫度+過熱度

含量

1.2CaF2

，氟化鈣能降低電解質(zhì)的熔點(diǎn)作用是對(duì)爐幫的形成有好處可以形成比較堅(jiān)固的爐幫，

CaF2,,

在我們實(shí)際生產(chǎn)上一般作礦化劑使用，多數(shù)情況下在啟動(dòng)前裝爐使用,之后靠氧化鋁中的鈣含量

來維持，要求控制在3—6％。

1。3氧化鋁濃度

保持較低的氧化鋁濃度對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)和提高電流效率有益。主要是低氧化鋁濃度可以長(zhǎng)期穩(wěn)定保

持良好的爐底情況；保持電阻曲線對(duì)濃度的敏感，提高控制的精確度；在低氧化鋁濃度可以獲

得較高的電流效率；但保持低氧化鋁濃度需要縮短加工間隔,以防止陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生。

從實(shí)際生產(chǎn)上來看，低于1％時(shí)就有可能發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)，在不同的槽運(yùn)行溫度下，發(fā)生效應(yīng)的

濃度也存在差異，槽運(yùn)行溫度高,效應(yīng)時(shí)濃度就相對(duì)較低，槽運(yùn)行溫度低，效應(yīng)時(shí)濃度就相對(duì)較

高,如果保持較高的氧化鋁濃度,爐底情況在電解溫度變化時(shí)，發(fā)生惡化的可能性增加，不利于長(zhǎng)

期穩(wěn)定生產(chǎn)。特別是在氧化鋁濃度模糊控制下，存在著過—欠加工過程，氧化鋁濃度過低，易

發(fā)生突發(fā)效應(yīng)和誘發(fā)性效應(yīng),氧化鋁濃度過高,氧化鋁的溶解速度減小，在下料口處容易出現(xiàn)沉

淀，可見氧化鋁應(yīng)保持在一個(gè)合理范圍，一般在2-3%為益。

2極距

極距是指陽(yáng)極底掌到陰極鋁液鏡面之間的垂直距離。

是電解過程中的電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域，又是維持電解溫度的熱源中心，極距大小對(duì)電解溫度和電流

效率有著直接的影響。提高極距會(huì)減少鋁的溶解損失(二次反應(yīng)），提高電流效率，同時(shí)使電壓

升高?？s短極距可以降低槽電壓,并達(dá)到節(jié)能的目的,但過低的極距則使二次反應(yīng)加劇，電流效率

降低。所以極距的確定以保持穩(wěn)定的熱平衡出發(fā)，在不明顯影響電流效率的前提下，盡可能保

持低的極距，以便節(jié)約電能。由于預(yù)焙陽(yáng)極電解槽的陽(yáng)極較多,很難使每塊陽(yáng)極都保持在同一水

平線上，所以一般情況下預(yù)焙陽(yáng)極電解槽的極距比較高，要求在5—6.5CM。當(dāng)出現(xiàn)有極距較低

的碳?jí)K時(shí)，就會(huì)引起電流分布不均，造成局部過熱，出現(xiàn)電壓擺，降低電流效率。

3電解溫度

電解溫度指的是電解質(zhì)溫度。直接影響電流效率的高低，電解溫度越高，電流效率越低，相反

則電流效率越高,一般情況下，電解溫度每升高10℃，電流效率則降低1%.

電解溫度=電解質(zhì)初晶溫度+過熱度

?電解溫度過低的影響？

?電解溫度過高的影響？

4電壓

電壓分成設(shè)定電壓、工作電壓和平均電壓

?設(shè)定電壓——人為設(shè)定,根據(jù)槽況設(shè)定單槽理想的控制電壓，是計(jì)算機(jī)對(duì)電壓實(shí)施控制的基準(zhǔn)

值。這一數(shù)值的確定取決于管理者對(duì)槽況的了解程度和判斷的準(zhǔn)確程度；以及對(duì)槽況的走勢(shì)預(yù)

測(cè)情況.

?工作電壓——電解槽在正常生產(chǎn)時(shí)所保持的電壓.它由極化電壓、電解質(zhì)壓降、陰極壓降、陽(yáng)

極壓降、槽周圍母線壓降所組成。

?平均電壓——是包含效應(yīng)分?jǐn)傠妷涸趦?nèi)的日平均電壓。

平均電壓=工作電壓+效應(yīng)分?jǐn)傠妷?/p>

5電解質(zhì)水平和鋁水平

電解質(zhì)：

鋁：

6陰極壓降

7陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)

8極上保溫料

9爐膛內(nèi)型

（七）相關(guān)知識(shí)

電解生產(chǎn)中常用工器具、原材料名稱與用途：

㈠操爐工具及用途：

1．爐前耙：用于換極撈塊。

2．勾子：用于槽內(nèi)勾塊和摸爐底。

3．爐前濾：在換極時(shí)把電解槽中間炭渣扒至邊部。

4．鋁耙：用于扒極上料。

5．風(fēng)動(dòng)毛刷:用于清刷水平大母線與陽(yáng)極導(dǎo)桿的接觸面。

6．鐵鍬：用于撮料。

7．掃把：用于打掃地面衛(wèi)生。

8．90度測(cè)定棒:在換極時(shí)用于測(cè)量鋁液和電解質(zhì)水平。

9．呆扳手：用于復(fù)緊卡具.

10．鋼絲刷：用于清理陽(yáng)極鋁導(dǎo)桿。

11．粉筆：用于畫線進(jìn)行陽(yáng)極高度標(biāo)識(shí)。

12．陽(yáng)極卡尺:用于設(shè)置陽(yáng)極高度。

13．空氣軟管:用于出鋁，吹掃衛(wèi)生，冷卻槽殼發(fā)紅部位的溫度。

14．漏鏟:用于打撈炭渣。

15．鐵碓：用于殼面打洞。

16．大錘：用于出鋁時(shí)敲打臺(tái)包蓋和破碎大塊物料.

17．扳手：用于松緊螺栓連接.

18．風(fēng)鎬：用于清理用過的臺(tái)包和大修槽爐面.

19．鋼絲繩：用于吊運(yùn)重物。

20．連接緊固螺桿:用于停開槽固定母線用.

21．螺栓和螺母：用于吸出管、短路口等的連接。

22．半月耙：用于出鋁后的臺(tái)包清理。

23．鐵釬：用于清理臺(tái)包,處理卡打擊頭，殼面打洞.

24．鐵箱：用于裝炭渣和舀出來的電解質(zhì)。

25．手推車：用于推物料.

26．大勺:用于電解質(zhì)和停槽后殘鋁的舀取.

27．風(fēng)動(dòng)扳手：用于停開槽短路口連接螺栓的松卸、緊固。

28．溜槽：用于向電解槽灌注電解質(zhì)和鋁水。

㈡測(cè)量用工器具及用途

1．?dāng)?shù)字萬(wàn)用表:用于電解槽上各部位壓降的測(cè)量.

2．便攜式紅外非接觸式測(cè)溫儀：用于非接觸方式介質(zhì)表面溫度的測(cè)量,比如：測(cè)量槽殼表面溫

度。

3．?dāng)?shù)字式測(cè)溫儀：用于顯示電解質(zhì)溫度的測(cè)量結(jié)果。

4．插桿式熱電偶：插入電解質(zhì)中測(cè)量電解質(zhì)溫度或電解槽焙燒溫度。

5．補(bǔ)償導(dǎo)線：用于連接測(cè)量?jī)x表和測(cè)量工具。

6．熱電偶保護(hù)陶套管:用于保護(hù)電解槽焙燒期埋設(shè)的測(cè)溫?zé)犭娕?

7．耐火纖維圓錐：用于保護(hù)電解槽焙燒期埋設(shè)的測(cè)溫?zé)犭娕?/p>

8．爐膛形狀測(cè)定棒：用于爐膛形狀的測(cè)量。

9．爐底隆起測(cè)定棒：用于爐底隆起的測(cè)量.

10．陽(yáng)極電流分布測(cè)定棒:用于陽(yáng)極電流分布的測(cè)量。

11．帶線測(cè)定棒:用于陰極電流分布、陽(yáng)極壓降和陰極壓降等的測(cè)量.

12．極距測(cè)量棒：用于極距的測(cè)量。

13．陽(yáng)極壓降測(cè)量棒：用于陽(yáng)極壓降的測(cè)量。

14．刻度尺：用于高度和長(zhǎng)度的測(cè)量。

15．水平儀：在測(cè)量?jī)伤健t膛形狀和爐底隆起時(shí)，進(jìn)行測(cè)定水平面的校準(zhǔn)。

16．毫伏表:用于陽(yáng)極電流分布的測(cè)量。

㈢常用原材料的名稱與用途：

1．氧化鋁：電解生產(chǎn)的主要原料，其分子式為Al2O3。

2．冰晶石:電解生產(chǎn)的主要溶劑,其分子式為Na3AlF6。

3．氟化鋁：調(diào)節(jié)降低電解質(zhì)分子比的一種主要添加劑,分子式為AlF3。

4．炭酸鈉：調(diào)節(jié)提高電解質(zhì)分子比的一種主要添加劑，分子式為Na2CO3。

5．炭陽(yáng)極塊:電解生產(chǎn)的主要原料,主要成分是碳。

6．氟化鈣:用于調(diào)整電解質(zhì)成份，分子式為CaF2。

7．氟化鎂：用于調(diào)整電解質(zhì)成份，分子式為MgF2.

三電解槽通電、焙燒、啟動(dòng)

一、學(xué)習(xí)目的

通過學(xué)習(xí)，了解電解槽通電、焙燒、啟動(dòng)作業(yè)程序，掌握短路片操作，能進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)抬陽(yáng)極，安

裝和拆卸分流器、軟連接，能對(duì)卡具進(jìn)行復(fù)緊、手動(dòng)打殼下料。

二、焦粒焙燒作業(yè)程序及操作步驟

?準(zhǔn)備焙燒啟動(dòng)工器具、原料。

?將電解槽陰極炭塊表面清掃干凈。

?鋪設(shè)煅后焦、石墨粉混合料。

?掛陽(yáng)極。

?安裝軟連接.

?安裝分流片.

?砌爐。

?設(shè)置熱電偶。

?聯(lián)系停電。

三電解槽通電、焙燒、啟動(dòng)

?操作短路口.

?聯(lián)系通電.

?通電后進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。

?拆除分流片。

?拆除軟連接。

?灌電解質(zhì)啟動(dòng)。

?灌鋁。

?聯(lián)機(jī)。

?記錄。

㈠通電短路片操作

1．確認(rèn)停電后，用風(fēng)動(dòng)扳手松開短路片緊固螺栓,并將短路片撬開。

2．插入短路絕緣片，若絕緣片插入困難，應(yīng)檢查短路片是否松開、軟帶部位間隙是否過小，若

為間隙過小，應(yīng)用木楔子插入,使間隙增大。

3．先取出緊固螺栓，檢查絕緣套管有無(wú)損壞，若有損壞，立即更換并重新安裝、緊固，取下上、

下兩段螺桿，收拾備用。

㈡點(diǎn)動(dòng)抬陽(yáng)極

1．在焙燒槽需要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)陽(yáng)極提升時(shí)，作業(yè)人員必須接受明確的作業(yè)指示,方能開始操作.

2．以1mm為提升單位，按規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行陽(yáng)極提升。

3．每抬一次陽(yáng)極記錄一次回轉(zhuǎn)計(jì)讀數(shù)及槽電壓。

4．在抬陽(yáng)極過程中發(fā)生效應(yīng)，應(yīng)采取人工手動(dòng)點(diǎn)降電壓，并將大面、陽(yáng)極上的冰晶石推入槽內(nèi)

的方法熄滅效應(yīng)。

㈢軟連接、分流片的連接與拆卸

1．安裝軟連接的目的

安裝軟連接的目的是在電解槽焙燒前每塊陽(yáng)極電流通路上附加一套軟連接裝置,如圖2-1所示，

以使電解槽內(nèi)靠自重放置在焦粒上的每一塊陽(yáng)極電流通路暢通，確保槽內(nèi)陽(yáng)極電流分布均勻。

2．軟連接的安裝

①準(zhǔn)備軟連接裝置。檢查裝置各部件是否完整，螺口有無(wú)滑絲現(xiàn)象,清洗壓接面，修復(fù)裝置的缺

失。

②鋪墊上槽用于攀登的槽罩,確保穩(wěn)當(dāng)。

③兩人配合，一人抱軟連接裝置上槽,另一人抵緊槽罩做好安全監(jiān)護(hù)。

④將軟連接的各連接端頭分別與導(dǎo)桿和水平母線相連，緊固連接螺桿.

⑤重復(fù)以上步驟，將電解槽中所有陽(yáng)極通過軟連接裝置與水平母線相連接。

⑥將所有軟連接的接點(diǎn)再緊固一遍，確保通電后陽(yáng)極電流分布均勻。

⑦收拾工具,記錄工作完成情況。

3．軟連接的拆卸

當(dāng)電解槽具備啟動(dòng)條件后,進(jìn)行軟連接拆除。拆卸步驟：

①在拆除軟連接前通過各部位溫度測(cè)量確定電解槽已具備啟動(dòng)溫度條件。

②緊固陽(yáng)極卡具.

③鋪墊攀爬上槽的槽罩，確保穩(wěn)妥。

④兩人配合,一人上槽,另一人抵緊槽罩，做好安全監(jiān)護(hù)和工具傳遞。

⑤逐一將軟連接的連接螺桿扭松。

⑥將拆卸下的軟連接傳遞下槽。

⑦收拾工具,軟連接歸位。

⑧人工復(fù)緊卡具。

4．安裝分流片的作用

分流片的作用是在用焦粉焙燒電解槽之初，通過分流器將部分電流導(dǎo)入陰極，減少通過電解槽

內(nèi)的電流量。分流方式有從每一塊陽(yáng)極向陰極鋼棒的分流,通過焊接,將分流片兩端連接在陽(yáng)極鋼

爪和陰極鋼棒上.這種分流方式，存在連接上的不便和分流片的不可重復(fù)使用等問題，但連接處

的接點(diǎn)壓降較小。目前生產(chǎn)中多采用母線分流的方法進(jìn)行電流分流，即直接將部分電流從母線

的正極導(dǎo)入負(fù)極。這種連接方式較前一種分流方式，有連接操作簡(jiǎn)單,且分流器可重復(fù)使用，利

于降低電解槽焙燒成本的優(yōu)勢(shì)，但存在機(jī)械接點(diǎn)壓降大的問題,分流片出現(xiàn)發(fā)紅甚至燒斷的現(xiàn)

象。

5．分流片安裝步驟

①準(zhǔn)備分流裝置。檢查分流裝置是否存在缺失損壞，清洗壓接面，修復(fù)分流裝置各部件功能。

②根據(jù)規(guī)程選擇分流器的安裝位置.

③將分流裝置的兩端分別連接在電解槽的進(jìn)電母線及其相應(yīng)陰極母線上。原則上電解槽各個(gè)進(jìn)

電端的分流量要均等.

④緊固各連接點(diǎn)。

⑤收拾工具，做好記錄。

6．分流片的拆卸

根據(jù)電解槽升溫速率控制要求，在電解槽通電后逐片拆除分流片,逐步提高焙燒電流，直至全部

拆除分流片,使焙燒電流升至全電流。分流片的拆卸步驟：

①松開要拆除分流片的相應(yīng)連接點(diǎn)，逐一拆除分流片，直至全部拆除，使焙燒電流達(dá)到全電流。

②待全部分流片斷開后，卸下分流裝置與母線的連接.

③收拾工具，分流器歸位。

④做好相關(guān)記錄。

㈣人工復(fù)緊卡具

在電解槽焙燒后啟動(dòng)前，應(yīng)先擰緊卡具再拆除軟連接，在提升陽(yáng)極前,必須再次復(fù)緊卡具。復(fù)緊

卡具的操作要求如下：

1．檢查用于攀登的槽罩是否穩(wěn)當(dāng)，如不穩(wěn)當(dāng)要重新蓋穩(wěn)當(dāng)。

2．操作時(shí)兩人配合，一人上槽，一人在槽下進(jìn)行監(jiān)護(hù)，用腳抵緊上槽人踩的槽罩。

3．將扳手卡住卡具螺桿，一手扶住相鄰陽(yáng)極導(dǎo)桿,一手拉動(dòng)扳手旋轉(zhuǎn)扳手?jǐn)Q緊。

4．確認(rèn)擰緊后,進(jìn)行陽(yáng)極水平的標(biāo)識(shí)。

5．作業(yè)完畢后,上槽者將扳手遞交給監(jiān)護(hù)人，沿槽罩下槽。

㈤手動(dòng)打殼下料

1．在作業(yè)前檢查各閥門是否正常.

2．將煙道端槽罩拉開一個(gè)縫隙，便于操作人員一邊手動(dòng)操作下料，一邊觀察打擊頭動(dòng)作、下料

情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)加以處理。

3．將槽控機(jī)置于手動(dòng)，操作手動(dòng)下料閥進(jìn)行人工打殼下料操作。

4．加工時(shí)控制好下料量。

5．在手動(dòng)下料作業(yè)時(shí)，通過觀察打擊頭動(dòng)作、傾聽打擊下料的聲音，判斷下料是否正常。如存

在下料不暢、打擊頭不動(dòng)作等異常情況，應(yīng)立即聯(lián)系處理。

三、相關(guān)知識(shí)

㈠電解槽通電、焙燒、啟動(dòng)作業(yè)的目的及意義

電解槽由安裝內(nèi)襯后的冷態(tài)過渡到具備正常生產(chǎn)運(yùn)行條件（含槽膛狀況在內(nèi)），并具有一定自調(diào)

節(jié)能力,達(dá)到效率穩(wěn)定的產(chǎn)鋁槽，都要經(jīng)歷預(yù)熱（亦即焙燒）、啟動(dòng)和啟動(dòng)后期管理這一非正常

期管理。

對(duì)于預(yù)焙槽，此間的主要任務(wù)是：

1．排除砌體水分，加熱熔池；焦化熔池內(nèi)炭塊之間和陰極鋼棒周圍的糊料；使陰極達(dá)到正常作

業(yè)熱平衡下的溫度分布。

2．自然形成規(guī)整、堅(jiān)實(shí)的爐幫.

3．達(dá)到正常生產(chǎn)的技術(shù)條件。

4．熔池內(nèi)炭素材料對(duì)堿性物質(zhì)的充分吸收.

四預(yù)焙陽(yáng)極電解槽換陽(yáng)極作業(yè)

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過本節(jié)學(xué)習(xí)能讀懂換極周期表，確認(rèn)換極槽號(hào)、極號(hào)；能對(duì)陽(yáng)極導(dǎo)桿和水平母線的接觸面進(jìn)

行清刷；明確作業(yè)前必須將槽控機(jī)轉(zhuǎn)入陽(yáng)極交換狀態(tài)；能將槽內(nèi)的結(jié)殼塊勾出，進(jìn)行炭渣打撈;

通過觀察判斷殘極是否有裂紋、碎脫、化爪；對(duì)換極處進(jìn)行收邊整形。

（二)作業(yè)步驟

?工器具準(zhǔn)備。

?確認(rèn)換極的槽號(hào)、極號(hào)，并在殘極導(dǎo)桿上進(jìn)行高度標(biāo)識(shí).

?準(zhǔn)備好陽(yáng)極塊，并用鋼絲刷等打磨工具、清刷與陽(yáng)極水平母線接觸處的鋁導(dǎo)桿。

?準(zhǔn)備好換極處需加入的結(jié)殼塊及混合料。

?切換風(fēng)量閥，開大電解槽的排風(fēng)量。

?操作槽控箱上陽(yáng)極交換鍵,將槽控箱控制置于陽(yáng)極交換狀態(tài)。

?揭開換極處爐蓋，扒凈極面上的浮料。

?指揮多功能機(jī)組在大面開口。同時(shí)，打開與交換殘極相鄰極的間縫。

四預(yù)焙陽(yáng)極電解槽換陽(yáng)極作業(yè)

?指揮多功能機(jī)組提起殘極，用鉤子、氧化鋁耙把松動(dòng)的結(jié)殼塊勾出大面。

?指揮吊出殘極,檢查殘極狀況,是否有裂紋、碎脫、化爪等情況。并標(biāo)記設(shè)置高度。

?鉤出槽內(nèi)的結(jié)殼、陽(yáng)極碎塊，將槽內(nèi)炭渣扒到爐幫邊、撈凈。

?使用鉤子摸爐底,檢查沉淀、結(jié)殼和伸腿情況，鄰極狀況以及爐底是否破損。

?測(cè)量槽內(nèi)鋁水平和電解質(zhì)水平.

?打磨陽(yáng)極導(dǎo)桿。

?多功能機(jī)組吊運(yùn)、安裝新極前，進(jìn)行陽(yáng)極高度設(shè)置，通常比殘極高設(shè)1～3cm。

（二）作業(yè)步驟

?多功能機(jī)組