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绪论 1

A　铝的性质及用途 1

B　电解铝对原料的要求 2

a 电解铝生产流程 2

b　原料——氧化铝（Al2O3） 2

c　溶剂——氟化盐 4

d 阳极材料 6

复习思考题 8

e　铝电解槽的发展 8

1　电解铝生产原理 9

1.1　铝电解质的性质 9

1.1.1　初晶温度 9

1.1.2 密度 10

1.1.3 电导率 10

1.1.4　黏度 11

1.1.5 电解质的湿润性 12

1.1.6　各种添加剂对电解质性质的影响 13

1.2.4 阴阳两极附近电解质成分的变化 14

1.2.3 阴阳两极的总反应 14

1.3　铝电解的两极副反应 14

1.2　铝电解的两极反应 14

1.2.2 阳极反应 14

1.2.1 阴极反应 14

1.3.1 阴极副反应 15

1.3.2 阳极副反应 17

1.4　电解质中氧化铝的分解电压 18

复习思考题 18

2　铝电解的电流效率和电能效率 19

2.1　电流效率 19

2.1.1 电流效率概念 19

2.1.2　影响电流效率的因素 19

2.1.3　提高电流效率的措施 24

2.2　电能效率 25

2.2.1 电能效率概念 25

2.2.2　提高电能效率的意义 25

2.2.3 降低槽平均电压的途径 26

复习思考题 29

3　铝电解槽及附属设备 30

3.1　侧插式自焙阳极电解槽的结构 31

3.1.1　槽基础部分 31

3.1.2 阴极构造部分 31

3.1.3　阳极构造部分 32

3.1.4　上部金属结构 32

3.1.5 导电母线和绝缘措施 32

3.2.1　基础 33

3.2.2 阴极结构 33

3.2　预焙阳极电解槽的结构 33

3.2.3 上部结构 34

3.2.4　母线结构 35

3.2.5 电气绝缘 36

3.3　电解铝生产车间 37

3.4　电解铝生产的辅助设备 37

3.4.1　侧插式自焙阳极槽所用工具 37

3.4.2　预焙阳极电解槽所用工具 38

复习思考题 38

4.1.2　焙烧方法 39

4.1.1　铝电解槽焙烧的目的 39

4　铝电解槽的焙烧及启动 39

4.1　焙烧方法简介 39

4.2 自焙阳极电解槽的铸型与焙烧 42

4.2.1 自焙阳极电解槽的铸型与装料 42

4.2.2 自焙阳极电解槽的焙烧工艺 44

4.3　预焙阳极电解槽的焙烧 46

4.3.1　预焙阳极电解槽的焦粒焙烧 46

4.3.2　预焙阳极电解槽的铝液焙烧 51

4.3.3　预焙阳极电解槽的燃气焙烧 52

4.4　大修理后电解槽的焙烧 53

4.5　铝电解槽的启动 53

4.5.1　侧插自焙阳极电解槽的启动 53

4.5.2　预焙阳极电解槽的启动 54

4.5.3 铝电解槽的二次启动 58

4.6　炉膛内型的形成及意义 61

4.6.1　炉膛内型的形成 61

4.6.2 电解槽建立规整炉膛内型的意义 63

复习思考题 64

5　铝电解槽正常生产时的工艺技术条件 65

5.1　槽电压 65

5.1.1 电解槽生产的不同电压名称及其关系 65

5.1.2　槽工作电压 65

5.1.3　槽工作电压的组成 66

5.1.4　槽工作电压的控制 67

5.2　铝水平和出铝 68

5.3　极距 69

5.4　电解温度 70

5.5　电解质成分 71

5.5.1 电解质分子比（CR） 71

5.5.2 电解质中的氧化铝含量 71

5.6　电解质水平 72

5.7　阳极效应系数 73

5.8　电解槽正常生产的技术参数 74

5.8.1 自焙阳极电解槽的技术参数 74

5.8.2　预焙阳极电解槽的技术参数 74

复习思考题 75

5.9　铝电解槽正常生产的特征 75

6　侧插自焙阳极电解槽的工艺操作 76

6.1　加料 76

6.1.1 电解槽的效应加工 76

6.1.2 电解槽的无效应加工 78

6.2　阳极操作 79

6.2.1　侧插槽自焙阳极的烧结原理 79

6.2.5　钉阳极棒 80

6.2.4　提升阳极框架 80

6.2.3　拔出阳极棒 80

6.2.2　转接铜母线 80

6.2.6　加阳极糊 81

6.2.7 铆接铝壳 81

6.3　出铝 81

6.3.1 真空出铝法 81

6.3.2　虹吸出铝法 84

6.3.3　流口出铝和带孔生铁坩埚出铝法 84

6.4　电解质成分的调整 84

6.4.1 电解质成分变化经过及原因 85

6.4.2 电解质成分的检查 86

6.4.3 电解质成分的调整 87

6.5　电解技术参数的测量 88

6.5.1 电解温度的测量 88

6.5.2　铝液和电解质水平的测量 88

6.5.3　极距的测量 88

6.5.4 炉底电压降的测量 88

6.5.5　槽内铝液的盘存 89

复习思考题 89

7.2　阳极操作 90

7.2.1 阳极更换（AC） 90

7　预焙阳极中间下料电解槽的工艺操作 90

7.1　预焙阳极电解槽的定时加料（NB） 90

7.2.2　提升阳极水平母线（RR） 95

7.3　阳极效应的熄灭（AEB） 96

7.4　出铝（TAP） 97

复习思考题 98

8.1.2　不同阶段冷槽的特征及处理 99

8.1.1　冷槽发生的原因 99

8　病槽 99

8.1　冷槽 99

8.2　热槽 101

8.2.1 热槽发生的原因 101

8.2.2 不同阶段热槽的特征及处理 102

8.3　电解槽物料平衡的破坏 105

8.4　压槽 105

8.4.1　压槽的外观特征 105

8.4.2　压槽的产生原因 105

8.5.2 电解质含炭的原因 106

8.5.3 电解质含炭的处理方法 106

8.4.3　压槽的处理 106

8.5.1 电解质含炭的特征 106

8.5　电解质含炭及处理 106

8.6　滚铝 107

8.6.1 滚铝发生的原因 107

8.6.2　滚铝槽的处理 108

8.7　病槽的预防 108

8.7.1　病槽早期的直观判断法 108

8.7.2 计算机在病槽预防方面的作用 109

复习思考题 110

8.7.3　保证原材物料的质量 110

9　阳极故障及处理 111

9.1　侧插自焙槽的阳极故障 111

9.1.1 漏阳极糊 111

9.1.2 阳极下沉 111

9.1.3　阳极断层 111

9.1.4　阳极烧尖 112

9.1.5　阳极长包 113

9.2.2　预焙阳极的长包 114

9.2　预焙槽的阳极故障 114

9.2.1 阳极多组脱落 114

复习思考题 115

10　电解生产的事故 116

10.1　生产技术事故 116

10.1.1　难灭效应 116

10.1.2　漏槽 117

10.1.3　操作严重过失 118

复习思考题 119

10.2　设备事故 119

11　电解槽的破损和维护 120

11.1　电解槽的破损 120

11.1.1 电解槽的破损现象 120

11.1.2 电解槽的破损机理 120

11.1.3　侵蚀对电解槽的破坏方式 121

11.2　电解槽的维护 123

11.2.1　铝电解槽破损的判断 123

11.2.3　铝电解槽修补后的管理 124

11.2.2　铝电解槽破损的修补 124

11.3　延长电解槽使用寿命的措施 125

11.3.1　使用高质量的炭素材料 125

11.3.2　保证阴极内衬的砌筑质量 125

11.3.3 改善槽底保温材料的结构 126

11.3.4　采用合理的焙烧启动制度 126

11.3.5 注意启动后期的作业制度 126

11.3.6　保持电解槽的平稳生产 126

11.3.7 新技术的应用 127

复习思考题 129

12.1　计算机系统的控制形式 130

12.1.1　集中式 130

12　电解槽的计算机控制 130

12.1.2　分布式 131

12.1.3　集中-分布式 131

12.2　计算机系统的配置 132

12.2.1　计算机 132

12.2.2　工业接口机 132

12.2.3　槽控机 132

12.3.1 槽电压控制（简称RC） 133

12.3　计算机系统的控制内容 133

12.3.2　加料控制 134

12.3.3　效应警报和自动熄灭效应 134

12.3.4　异常槽的判断和警报 134

12.3.5　计算机对电解槽槽况的智能分析 134

12.3.6 收集数据和编制打印报表 135

12.4　现场操作与计算机的联系 135

复习思考题 135

13.2.1　商品铝锭Al99.7％以上率 136

13.2　产品质量 136

13.2.2　铸锭合格率 136

13　电解铝生产的主要经济技术指标 136

13.1.2　商品铝产量 136

13.1.1　铝液产量 136

13.1　产品产量 136

13.3　生产技术经济指标 137

13.3.1　平均电流强度 137

13.3.2　平均电压 137

13.3.3　电流效率 137

13.3.4 吨铝直流电耗 138

13.3.5　原材料单耗 138

13.3.6　整流效率 139

14　电解铝生产的烟气净化回收 140

14.1　概述 140

14.1.1 电解铝烟气成分 140

14.1.2 电解铝烟气的危害 140

14.1.5 电解铝烟气的捕集 141

14.1.3 电解铝烟气中有害成分的来源 141

14.1.4 电解铝烟气的净化方法 141

14.2　电解铝烟气的湿法净化 142

14.2.1　烟气湿法净化方法 142

14.2.2　烟气湿法净化回收优缺点 142

14.2.3　烟气湿法净化回收原理（碱法） 143

14.2.4　烟气湿法净化回收工艺（碱法） 143

14.3　电解铝烟气的干法净化 145

14.3.1　氧化铝和氟化氢的性质 146

14.3.3　干法净化工艺 147

14.3.2　干法净化原理 147

14.3.4　侧插槽沥青烟气的干法净化 148

复习思考题 149

15　氧化铝的输送 150

15.1　稀相输送 150

15.2　浓相输送 150

15.3　斜槽输送 150

15.4　超浓相输送 150

复习思考题 152

16.1　原铝质量 153

16.1.1　原铝中杂质的构成 153

16.1.2　原铝中杂质的来源 153

16　原铝质量 153

16.1.3　原铝的质量控制 154

16.1.4　原铝的质量标准 154

16.2.1 降温除气法 155

16.2.2　搅拌和静置除气除渣法 155

16.2　铝液净化 155

16.2.3　凝固—再熔净化法 156

16.2.4 氮—氯混合气体净化法 156

16.2.5　熔剂净化法 157

16.2.6　过滤与吹气联合净化法 158

16.2.7　玻璃丝布过滤净化法 159

16.2.8　铝液净化工艺 159

16.3　配料 160

16.3.1　液体配料 160

16.3.2　固体配料 160

复习思考题 161

17.1　铸锭的结晶过程 162

17.1.1 重熔用铝锭的结晶过程 162

17.1.2　铝线锭的结晶过程 162

17　铝锭铸造 162

17.1.3 影响铸锭结晶的因素 163

17.1.4　铸锭的偏析、裂纹和气孔 163

17.2　重熔用铝锭的铸造 164

17.2.1　抬包直接浇铸法 164

17.2.2　混合炉浇铸法 166

17.2.4　影响重熔用铝锭质量的因素及处理办法 167

17.2.3　铝锭堆垛、检验及包装 167

17.3　铝线锭（拉丝铝锭）的铸造 168

17.3.1 炉料和工具的准备 168

17.3.2　浇铸 169

17.3.3　浇铸的结束 169

17.3.4　铝线锭的锯切 169

17.3.5 影响铝线锭质量的因素及处理办法 169

17.3.6　铝线锭的检查 171

17.4.1　铸造炉 172

17.4　铸造设备 172

17.4.2　铸造机 174

17.4.3　铸造的辅助设备 178

复习思考题 179

18　预焙阳极组装 180

复习思考题 181

19.1.1　耐火材料 182

19.1.2　保温材料 182

19.1　铝电解槽的砌筑材料 182

19　电解槽的砌筑 182

19.1.3　胶结料 183

19.1.4　阴极糊料 184

19.1.5 阴极炭块和侧部炭块 184

19.2　铝电解槽的砌筑 186

20　电解铝生产的废水、废渣处理 187

20.1　废水处理 187

20.2　废渣处理 187

参考文献 188