资源描述
一、铝电解工理论知识复习资料
(一)填空题
1、电解系列中,电解槽均以( )形式连接。
2、铝在常温下密度为( )g/cm3 ,在电解温度下密度为( )g/cm3 ,在电解温度下电解质密度为( )g/cm3 。
3、写出下列物质分子式:氧化铝( )、氟化氢( )、二氧化硅( )、四氟化碳( )。
4、电流效率低重要因素是( )。
5、理论上生产一吨铝需要氧化铝( )Kg。
6、阳极气体重要成分是( )、( )。
7、理论上用1安培电流,电解1小时可在阴极上析出( )克铝。
8、氧化铝——冰晶石熔体电解时,99%电流是由( )传导。
9、阳极效应发生主线因素是( )浓度减少。
10、理论上生产一吨铝所需电耗( )kWh。
11、铝电解槽按阳极构造可分为( )和( )。
12、铝熔点是( )。
13、电流强度是决定( )和( )大小重要因素。
14、( )是铝电解所用原料,又是烟气净化( )。
15、熔融电解质开始有( )析出时温度,叫( )。
16、电解质分子比是指( )与( )摩尔分子数量比值。
17、电解槽极距是指( )到( )之间距离。
18、生产中,电解质损失除了挥发外,尚有( )和( )损失。
19、外取电解质或铝液时,工具先要( ),避免( )。
20、发生漏炉时除集中力量抢修外,还必要有专人看守( ),避免( )事故发生。
21、铝电解槽烟气净化分( )和( )两种措施。
22、铝原子量为( ),铝电化学当量为( )。
23、铝电解阴极副反映重要有( )、( )和碳化铝生成。
24、决定直流电耗两个因素是( )和( )。
25、铝电解生产过程中阳极气体重要成分为( )和( )混合物。
26、测量电解温度措施重要有( )。
27、原铝中杂质重要有两类,属于( ),另一类属于( )。
28、电解槽生产初期,( )和( )质量好坏是引起阴极内衬初期破损核心环节。
29、装炉过程中,一定要注意( )和( )。
30、计算机控制电解槽原理,事实上是控制( )。
31、初晶温度是指液体开始形成( )温度。生产中电解质工作温度一般控制在初晶温度以上( )范畴。
32、写出冰晶石-氧化铝熔液电解总反映式( ),阳极反映式( ),阴极反映式( )。
33、国标GB/T1196-《重熔用铝锭质量原则》规定:
AL99.70Fe 不不不不小于( ),Si不不不不小于( ), Ga不不不不小于( ),杂质总合不不不不小于( );Al99.70A Fe 不不不不小于( ),Si不不不不小于( ), Ga不不不不小于( ),杂质总合不不不不小于( )。
34、国内大型预焙槽重要采用( )、( )、( ) 输送技术输送物料。
35、电解生产工艺技术参数重要有系列电流强度、槽电压、( )、( )、( )、( )等。
36、国内铝行业现阶段电解槽焙烧启动措施有( )、( )、( )三种。
37、阳极设立过高或过低则会导致( ),致使阳极( ),导致电压摆。
38、提出残极后,应检查槽内( )、( )、( )、( )、
以及两水平等项目。
39、加极上氧化铝目是( )、( )和( )。
40、料箱有料,电解槽下料点不下料因素有( )、( )和 ( ) 。
41、熄灭AE前应检查( ),槽控箱与否( ),下料气阀( )等状况。
42、槽控箱具有AE解决 、( )、( )等控制功能。
43、电解槽炉帮较空时,一般浮现( )、( )、( )、( )、 和( ) 等现象。
44、当对地电压异常,( )、( )、( )、( )和( )时,应终结测定阳极电流分布作业。
(二) 单项选用题
1、某电解系列生产槽200台,当天发生阳极效应30个,那么当天系列效应系数为( )次/日.台。
A、0.25 B、0.32 C、0.60 D、0.15
2、某大组全月产原铝180 t,全月消耗氧化铝360 t,那么该大组当月每吨原铝氧化铝消耗为( )Kg。
A、1898 Kg B、1900 Kg C、1945 Kg D、Kg
3、冰晶石是作为( )往电解质中补充添加。
A、熔质 B、熔剂 C、添加剂 D、原料
4、铝液比重要比电解质重,一般两者相差( )g/cm3。
A、0.05 B、0.2 C、0.4 D、0.6
5、电解质中挥发性最大物质是( )。
A、NaF B、AlF3 C、Na3AlF6 D、MgF2
6、添加MgF2能( )电解质表面张力,增进炭渣分离。
A、增大 B、减小 C、不变化 D、去消
7、分子比减少使电解质挥发损失( )。
A、增大 B、减小 C、不变化 D、为零
8、氟化盐理论消耗量为( )Kg/t·Al
A、0 B、10~20 C、20~30 D、30~40
9、在计算机控制中间下料电解槽上,电解质中氧化铝浓度一般应控制在( )。
A、0~1.0% B、1.5~3.0% C、3.5~5.5% D、6~8%
10、电解槽启动后期是指( )。
A、从开始启动到停槽之间 B、从启动结束到停槽之间
C、从启动结束到正常生产之间 D、从正常生产到停槽之间
11、破损槽炉底修补后在工艺上应注意( )。
A、多造沉淀形成炉底结壳 B、保持低铝水平
C、保持恰当低电解温度和高铝水平 D、勤加工勤扒沉淀
12、氧化铝电解过程中,E极化 = E分解( )E过
A、+ B、- C、× D、÷
13、自然界中铝含量极为丰富,几乎占地壳中所有金属含量( )。A、一半 B、三分之一 C、四分之一 D、五分之一
14、在电解温度下,铝液比电解质比重( )对生产越有利。
A、愈大 B、愈小 C、不变 D、为零
15、电解槽烟气净化用吸附剂是( )。
A、AlF3 B、NaF C、Na3AlF6 D、新鲜Al2O3
16、铝电解生产电能运用率为( )。
A、20~30% B、40~50% C、60~70% D、80~90%
17、电解槽炼铝通入电是( )。
A、交流电 B、直流电 C、交直流电 D、无线电
18、预焙槽换阳极采用措施是按( )。
A、自然数顺序法 B、交叉法 C、随机抽样 D、无顺序
19、最适合电解生产氧化铝是( )。
A、砂状氧化铝 B、中间状氧化铝 C、粉状氧化铝 D、微粉氧化铝
20、槽子焙烧结束时槽温一般要达到( )。
A、400~600℃ B、600~800℃ C、800~950℃ D、950~1050℃
21、电解质中炭渣多时应当( )。
A、在出铝口捞炭渣 B、在熄效应口捞炭渣
C、在加工面捞炭渣 D、在运用一切机会捞炭渣
22、下面是某厂电解槽一组参数,单位对旳是( )
A B C D
母线电流密度0.30 A/cm2 A/mm A/cm2 A/mm2
阳极电流密度0.80 A/cm A/mm2 A/mm A/cm2
23、LiF是一种有益添加剂,下列说法不精确是( ) A、LiF能减少电解质初晶温度
B、LiF能提高电解质导电度
C、LiF能提高电解质中AL2O3溶解度
D、LiF能使电解质密度减少
24、电解槽工作电压波及如下各项,不对旳一项是( )
A、极化电压降 B、阴极电压降 C、阳极电压降 D、效应分摊压降
25、可以提高电解质导电性物质有( )
A、氧化铝 B、氟化铝 C、氟化钠 D、氟化镁
26、杂质中具有下列物质混入电解原料中,能影响原铝质量有( )
A、氧化镁 B、氯化钠 C、氧化钙 D、二氧化硅
27、减少分子比,下列说法不对旳是( )
A、减少电解初晶温度 B、增长氟化盐挥发损失
C、减少电解质电导率 D、提高Al2O3溶解度
28、正常生产条件下,下列说法对旳是:( )
A、温度高则阳极单耗低 B、电流大则阴极单耗大
C、电流效率高则阳极单耗高 D、电流效率高则阳极单耗低
29、能提高电解质初晶温度物质有( )
A、氟化铝 B、氟化钠 C、氟化镁 D、氟化锂
30、阳极效应时,阳极气体成分中( )
A、CO2含量不变 B、CO2含量增长 C、CO2含量减少 D、CO含量减少
31、杂质中具有下列物质混入电解质原料中,能影响电解质成分是
( )
A、氧化铁 B、二氧化硅 C、氧化钙 D、氧化铜
32、工业生产中,氟化镁是一种有益添加剂,下列论述不对旳是( )
A、氟化镁能减少电解质熔点
B、氟化镁增长电解质表面张力
C、氟化镁能提高电解质对Al2O3溶解度
D、氟化镁是一种矿化剂
33、铝熔点为( )℃。
A、550 B、660 C、770 D、880
34、不能影响阳极消耗速率是( )
A、电解温度 B、电流强度 C、阳极电流密度 D、阴极电流密度
35、160KA系列电解生产中,阳极电流密度是0.72A/cm2,电流效率是92.5%,阳极消耗量为556Kg/t-Al,阳极假比重为1.55g/cm3,则阳极消耗速度约是 ( )。
A、1.4cm B、1.6cm C、1.9cm D、2.2cm
(三)判断题(对打V,错打X)
1、一般觉得电解温度越低,电流效率越高。 ( )
2、阳极电流越小,阳极电压越高。 ( )
3、阳极电压降高下与槽工作电压升高减少无关。 ( )
4、电解质液与铝液界面分离越清亮,铝二次反映就越少。( )
5、减少电解槽热损失,可为减少电解槽能耗发明条件。( )
6、原铝中杂质重要有硅、铁、铜、镓、镁。 ( )
7、系列零点位漂移与生产槽对地绝缘无关。 ( )
8、增长生产槽数或缩短停槽大修时间,可增长槽昼夜总数。( )
9、减少吨铝直流电耗,重要是减少槽平均电压和提高电流效率。( )
10、添加锂盐可减少电解质初晶温度和减少电解质导电性。( )
11、铝化学性质十分活泼,铝在自然界中都是以化合态形式存在。 ( )
12、天然冰晶石呈中性,人造冰晶石呈酸性。 ( )
13、电能效率是指每千瓦时能产多少铝。 ( )
14、电解质应具有极小粘度,这样对生产有利。 ( )
15、添加氟化镁可以减少电解质初晶温度。 ( )
16、金属铝在阳极反映中析出,然后沉集到阴极碳块上面。 ( )
17、电解槽启动后应进行高分子比、高温建炉膛。 ( )
18、炭素阴极材料在电解槽开动初期具有明显吸钠性。 ( )
19、消除电解槽针振及电压摆动措施就是提阳极。 ( )
20、侵蚀到阴极炭块中黄色颗粒是钠。 ( )
21、阳极效应发生一般与电解质中缺少氧化铝有密切关系。( )
22、阳极效应通过微机可以提前预报。 ( )
23、氧化铝中过多杂质Fe2O3和SiO2,在电解过程中析出铁和硅,进入铝中,影响着原铝质量 ( )
24、电解槽在正常生产时,电解质成分变化往往是分子比自动升高和添加剂含量自动减少。 ( )
25、但凡已生产电解槽因故停产后,通过大修又重新启动时称为电解槽二次启动。 ( )
26、电流强度和电压变化影响电解槽热量收入变化,铝水平和电解质水平高下影响电解质热量支出和热稳定好坏。 ( )
27、化炉膛时,分子比易减少,长炉帮炉膛收缩时,分子比易升高。( )
28、槽电阻直接等于槽电压除以槽电流强度。 ( )
29、铝电解生产中,“阳极过电压”远不不不小于“阴极过电压”。( )
30、电解槽中添加氟化铝会使电解质密度增长。 ( )
31、电解温度一定不不不小于电解质初晶温度。 ( )
32、砂状Al2O3粒度大,在电解质中不易溶解,因而容易产生沉淀。( )
33、每日分摊到每台槽阳极效应次数称为阳极效应系数。 ( )
34、铝电解生产电流效率就是电能效率。 ( )
35、由于磁场作用会导致铝液在槽内倾斜,使槽极距高下不一致。 ( )
36、热槽下料(Al2O3)少也不易来阳极效应,重要因素是槽温过高。( )
37、原铝直流电耗只与槽平均电压和电流效率有关 ( )
38、调节电解质分子比措施是向槽内加入适量氟化铝( )
39、出铝前,电解槽容易发生阳极效应因素是氧化铝溶解度和溶解速度减少 ( )
40、启动初期容易导致分子比减少,因素是氟化铝挥发损失所导致。( )
(四)简答题
1、简述影响电流效率重要因素?
2、简述压槽是什么因素导致?
3、简述电解槽焙烧目?
4、低分子比生产有什么好处?
5、减少炭阳极消耗途径有哪些?
6、什么叫压槽?压槽解决措施?
7、砂状Al2O3有哪些长处?
8、写出铝电解槽阴极和阳极电化学反映方程式及总反映式?
9、铝电解生产原理是什么?画出工艺流程简图?
10、电流效率减少因素是什么?其本质和重要因素是什么?
11、什么叫“铝二次反映”,写出反映式?
12、目前世界铝电解槽工业发展方向是什么?
13、什么叫电解质“过热度”?一般保持多高?炭渣对过热度有何危害?
14、什么是极距,有什么作用?
15、AL2O3原料中杂质对电解生产有什么危害?
16、铝电解通入直流电目是什么?
(五)计算题
1、某系列电解槽原电解电流240000安培,槽工作电压为4.150伏,如果减少电解电流8000安培,求该槽工作电压减少多少伏?( 该槽反电动势为1.600伏,计算保存三位小数)
2、某系列生产槽160台,效应系数0.15次/台.日,系列电流强度00安培,槽平均效应电压升高35伏,问每年(365天)应发生阳极效应比正常生产多消耗多少直流电?(每次效应持续3分钟计算保存整数)
3、电流强度为280000安培某个电解系列,正常生产电解槽有252台,电流效率为93.30%,若阳极效应系数由0.25次/槽.日降到0.15次/槽.日,问该系列全年可节省多少电?吨铝成本因减少阳极效应系数节电而下降多少元?(已知电价为0.40元/kWh,效应电压为35伏,电解槽工作电压为4.15伏,效应时间为3分钟,计算成果精确到小数点背面一位数。)
4、某电解厂电流效率在93.30%时测定阳极气体中含CO2为75.6%,电流效率在94.30%时测定阳极气体中含CO2为77.6%,假设阳极气体中全为 CO2和CO ,则问电流效率由93.30%提高到94.30%时,理论上吨铝炭耗应节省多少公斤?
5、某厂正常生产有电解槽168台,电流强度为00安培,电流效率为93%,有正常生产电解槽253台,电流强度为210000安培,电流效率为93.5%,问该厂比铝产量提高多少吨?
6、某系列电流强度为00安培,有200台工作电解槽,若电解效率由92%提高到93%,问每年(365天)可增长原铝多少吨?
7、今有一电解槽,液体电解质为8000Kg,成分为CaF25%,Al2O35%,需将分子比从2.7(质量比1.35)降到2.6(质量比1.3),计算需加入AlF3量。
8、某厂有一260台槽电解系列,年平均工作槽数是253个槽,年平均供电电流是155kA,系列槽平均电压4.2V,年平均电流效率92.5%,若采用措施减少平均电压100mv,提电流效率1%,则全年可多生产原铝多少吨?全年可节省用电多少kWh?
9、某电解槽有液体电解质8000Kg,成分为CaF2 5%、Al2O3 5%,请计算:将分子比从2.1提高到2.4,需加入曹达量。
六、论述题
1、请论述预焙槽在电流效率稳定不变状况下减少吨铝直流电耗途径。
2、什么叫“冷槽”?冷槽产生因素及解决措施是什么?
3、现代大型预焙阳极电解槽生产一般采用哪些先进技术和工艺?
4、请论述提高电解电流效率需从哪些方面入手?
二、铝电解工实际操作复习资料
(一)目测判断电解槽温度(°C)
目测温度°C
实际测量温度°C
备 注
(二)用钢钎检测电解槽判断上下水平高度(cm)。
考员报
电解质水平cm
实际测量
电解质水平cm
考员报
铝水平cm
实际测量
铝水平cm
得 分
备 注
(三)应用对旳措施取电解质试样,并判断分子比。
1、规定用对旳措施抽取电解质试样且完整,试样内不得夹有炭渣或铝珠。
2、判断分子比。
考员报分子比
化验分子比
得 分
备 注
(四)用仪表检测电解槽炉底电压降,并针对所测值高下,口述对电解生产影响及所采用对策?
1、规定对旳使用仪表并用对旳措施检测炉底电压降(mv)。
2、针对所测炉底电压降高下值,对电解生产影响及所采用对策。(五)摸炉膛。选用一台电解槽,A、B大面贴边均匀分布各打5个洞,两小面中间各打一种洞。选手按抽签顺序,依次摸炉膛,然后画出炉膛内型(波及底部、侧部等部位)。
(六)分析电解质状况。选手综合分析电解质状况,其中波及电解质成分、流动性清亮度、温度、过热度等等(七)综合分析电解槽行程。选手根据对电解槽全方位理解,对该电解槽进行综合评述。
(八)换极操作技术比武
1、操作记录见表A。
2、4人/组,平均计分。
3、如遇脱落极,时间可延长,重要看配合动作。
4、联系天车到位,计时自天车开口起,至收拾卫生结束止。
5、所需准备工器具波及:炉前耙(1把)、铁钩(2把)、
碳渣瓢、扫把(1把)、铁铲(2把)、测定棒(1根)、直尺(1把)、氧化铝耙(1把)、毛刷(1把)、兜尺(1把)。
表A 换极操作记录
槽 号
极号
铝液/电解质水平
炉 底
情 况
邻 极
情 况
残 极
情 况
(九)阳极电流分布测定比武
1、操作记录见表格B。
2、4人/队,对同一台槽进行测定比武。
3、测定期间,从揭炉盖起至提出解决意见完为止。
表B 阳极电流分布测定记录、分析表
板号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
槽号
A
B
(十)换阳极操作
序号
试题及考核规定
评分内容
1
一、 试题:换阳极操作
二、 考核规定:
1、拟定槽号和换阳极号,任何人不得提示。
2、每3人一组进行操作。
3、按照操作规程、安全规程,进行文明操作。
4、阳极工配合伙业。
5、对旳合理使用工具。
1、拟定槽号和换极号,打开槽罩板,扒净阳极上保温料。
2、输入“换阳极”开始信号。
3、捞净掉入槽内面壳块
4、检查炉底沉淀,特别下料口
处必要扒沉淀,使沉淀带到边上炉帮空地方或槽外。
5、炭渣多时捞炭渣。
6、四个角部口打整洁、打大,避免新极放不下或放歪。
7、输入“换阳极”结束信号。
8、封保温料。先用破碎块,后用Al2O3料。严禁用大块和封料不严现象。
9、盖好槽罩,检查槽电压与否正常、与否有针振或电压摆。
2
一、 安全文明生产
二、 考核规定:
1、劳保品穿戴整洁。
2、遵守安全操作规程。
3、尊重监考教师,讲文明礼貌。
4、考试结束后要清理现场,打扫卫生。
1、在操作中,若违背安全文明生产考核规定任何一项扣2分,扣完为止。
2、有重大事故隐患时,监考教师要及时予以制止,当场给于教导和指引,并扣完分。
3
一、 工具使用与维护
二、 考核规定:
1、对旳使用和维护工具。
2、动作纯熟、安全操作。
3、工具使用后,应磕净弄直、堆放整洁。
1、操作前,工具要预热。
2、操作中,工具使用与维护要对旳、纯熟。
3、工具使用完,磕净电解质块、弄直,整洁排放到工具架上。
4、考试时,不得损坏工具或其她设备。
序号
考核内容
分数
评分内容原则
具体规定
1
劳保品穿戴
5
根据劳保品穿戴状况酌情给分
工装、鞋、帽、手套、口罩及眼镜
2
检查指定电解槽工作状况
5
检查程序措施等
查看槽控箱,看炉面状况、看阳极工作状况、看技术条件保持、摸槽子边部和炉膛,检查槽子整体运营状况。
3
述说电解槽状况
60
4
(1)电解槽外观,技术条件
10
火苗、炉面、保温料、阳极氧化状况;槽电压、电解质水平、铝水平、分子比、电解质温度等
火苗: 炉面状况:
保温料: 阳极氧化:
槽电压: 电解质水平:
铝水平: 分子比:
槽温: 效应系数:
(2)阳极工作与电解质状况
15
阳极工作状况;电解质沸腾状况;流动性、酸碱性、炭渣含量等状况
阳极工作状况波及:裂纹、长包、涮切爪头、周边电解质与否沸腾等,电解质状况:沸腾状况、流动性、炭渣含量、酸碱性、颜色、
电解质水平状况与否规定调节?
(3)炉膛状况
15
两大面、两小头伸腿和四个角状况;炉底沉淀、结壳状况
位置 伸腿 沉淀 炉帮
前大面:
后大面:
东小头:
西小头:
整个炉膛状况:
(4)问题解决
20
根据炉膛存在问题提问,酌情给分
⑴ 抱负炉膛是什么样?多大?
⑵ 如何规整炉膛?
⑶ 槽子伸腿大如何解决?
病槽及事故因素和解决
20
根据原则答案给分
⑴“漏炉”产生因素及解决?
⑵“热槽”产生因素及解决措施?
⑶“针振和电压摆”产生因素及解决措施?
5
技术参数测量
10
根据原则答案给分
⑴ 测量电解质和铝水平措施及注意事项?
⑵ 取电解质试样时注意事项?
⑶ 测量槽温措施和注意事项?
(十一)电解槽操作
(十二)根据某槽24h日报曲线,分析报表内所有曲线内容及判断该槽槽况正常与否?
(十三)问答题
A、换阳极操作
1、铝电解为什么采用碳作为阴阳两极?
2、电解槽构造波及哪几部份?电解槽按阳极构造可分为几种类型?
3、换阳极操作质量对电解槽有什么影响?
4、换阳极原则是什么?
B、电解槽炉膛操作
1、抱负炉膛什么样?多大?
2、如何规整炉膛?
3、炉膛伸腿大如何解决?
4、如何控制炉底沉淀?
5、炉膛规整意义?
C、病槽及事故因素和解决
1、漏炉产生因素及事故解决
2、什么叫“热槽”?热槽产生因素及解决措施是什么?
3、电阻“针振”和电压“摆动”产生因素是什么?如何解决?
4、什么叫“滚铝”?滚铝产生因素是什么?如何解决?
D、技术参数测量
1、测量电解质水平和铝水平措施及注意事项?
2、电解质温度测量措施及注意事项?
3、取电解质分子比试样措施及注意事项?
4、测量炉底压降措施及注意事项?
三、铝电解工实际操作工具清单
1、换极工具 大耙(1把)、铁钩(2把)、扫把(1把)、漏铲(2把)、两水平测量钎(1根)、直尺(1把)、氧化铝耙(1把)、毛刷(1把)、兜尺(1把)、试料勺(1把)、大勺(1把)等。
(以上工具由赛场提供)
2、测量工具 电压表(1套)、测温表(2套)、热电偶(2根)
(以上工具由赛场提供)
3、劳保用品自带。
附:
一、铝电解工理论试题参照答案
(一)填空题
1、串联 2、2.7 2.3 2.1 3、Al2O3 HF SiO2 CF4
4、铝再溶解损失 5、1889 6、CO2 CO
7、0.3356 8、Na+ 9、Al2O3
10、6320 11、预焙槽 自焙槽 12、660℃
13、槽型 生产能力 14、氧化铝 吸附剂 15、固体 初晶温度
16、氟化钠 氟化铝 17、阳极底掌 铝液表面 18、水解 机械损失
19、预热 爆炸烫伤 20、槽电压 断路 21、干法净化 湿法净化
22、27 0.3356克/安培·小时 23、钠析出 铝溶解和损失
24、槽平均电压 电流效率 25、CO2 CO
26、热电偶测温法 27、金属杂质 非金属杂质
28、焙烧 启动
29、阳极底掌摆平 炉料不能进入阳极底掌内
30、槽电阻 31、固体 10~20℃
32、2Al2O3 + 3C=4Al +3 CO2
3O2-(络合)+ 1.5C-6e → 1.5CO2
2Al3+(络合)+ 6e → 2Al
33、0.20% 0.12% 0.03% 0.30%
0.20% 0.10% 0.03% 0.30%
34、稀相 浓相 超浓相35、电解温度 分子比 电解质和铝液水平 阳极效应系数
36、铝液焙烧 焦粒焙烧 燃气焙烧
37、阳极导电不良 阳极偏流发红
38、有无结壳 碳渣状况 邻极状况 炉底状况
39、保温 避免阳极氧化 减少钢爪与炭块之间压降
40、电磁阀坏 下料阀被关 风动溜槽堵塞
41、AE电压 处在自动 下料气阀与否打开。
42、正常解决 调节电压
43、壳面裂纹下陷 火眼多 电解质水平高 槽温高 电压摆
44、降电流 出铝 抬母线 发生AE 换极
(二)选用题
1、D 2、D 3、B 4、B 5、B 6、A 7、A 8、A 9、B 10、C 11、C 12、A 13、B 14、A 15、D 16、B 17、B 18、B 19、A 20、D 21、D 22、D 23、C 24、D
25、C 26、D 27、D 28、D 29、B 30、C 31、C 32、C33、B 34、D 35、C
(三)判断题
1、√ 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、√ 7、× 8、√ 9、√10、× 11、√ 12、√ 13、√ 14、× 15、√ 16、× 17、√ 18、√19、× 20、× 21、√ 22、√ 23、√ 24、√ 25、× 26、√ 27、×28、× 29、√ 30、× 31、√ 32、× 33、√ 34、× 35、√ 36、√
37、√ 38、× 39、× 40、×
(四)简答题
1、电解质温度,氧化铝浓度,添加剂,分子比,极距,阴极电流密度,槽龄,阳极效应系数,电解质内杂质含量,两水平。
2、槽膛内型、电解槽内沉淀分布、电解槽内结壳、铝水平低和电压低。
3、使阴极底部炭块和侧部炭块烧成一种整体、排除内衬中具有水分、均匀升高内衬温度。
4、(1)电解质初晶温度低,可减少电解温度;(2)钠离子(Na+)在阴极上放电也许性小;(3)电解质密度和粘度有所减少,使电解质流动性较好,并有助于金属铝从电解质中析出;(4)电解质同炭素和铝液界面上表面张力增大,有助于炭粒从电解质中分离和减少铝在电解质中溶解度;(5)炉面上电解质结壳松软,便于加工操作。
5、(1)提高电流效率;(2)提高炭素材料机械强度及抗氧化性能,减少氧化及掉块;(3)保持阳极工作正常,避免阳极过热,封好阳极保温料,避免电解质上面阳极与空气接触,减少氧化;(4)加强对阳极检查,避免过厚阳极就换掉,保证阳极使用周期;在保证不涮爪头、不露大饼条件下延长阳极使用周期。
6、因极距保持过低,导致电解质不沸腾,或因炉膛不规整而导致阳极接触炉底沉淀或侧部炉帮现象称为压槽。压槽解决措施:(1)如果是极距过低导致,只须把极距抬到正常或比正常稍微偏高即可;(2)若不是因极距过低引起压槽,应一方面把阳极抬高,离开沉淀结壳或炉帮;(3)为使槽子尽快转入正常,可恰当提高铝水平和电解质水平;(4)为避免浮现压槽,可在出铝前扒沉淀,用钎子捅结壳等。压槽一般都出目前出铝后或出铝时,此时要特别注意。
7、砂状氧化铝长处,重要体目前其良好流动性、溶解性、不挥发性和吸附氟化氢性,这对铝电解生产极为有利。
8、在阳极上: 3O2-(络合)+ 1.5C-6e → 1.5CO2
在阴极上: 2Al3+(络合)+ 6e → 2Al
总反映式:2Al2O3 + 3C = 4Al + 3CO2
9、铝电解生产原理是采用氧化铝-冰晶石融盐电解法,它是以冰晶石作为熔剂,氧化铝为熔质,强大直流电通入电解槽内,使阴阳极发生电化学反映。电解产物,阴极上是铝液,阳极上是气体。这种措施就是电解法炼铝。
化学反映方程式: 2 Al2O3+3 C=4 Al+3 CO2
工艺流程简图为:
10、引起电流效率减少因素诸多,归纳起来,不外乎下列四种:
(1)铝溶解和再氧化损失;(2)其她离子放电,重要是指钠析出;(3)电流空耗,波及高价铝离子与低价铝离子循环转换、阴阳极短路和漏电、电子导电等;(4)其她损失,波及槽内生成Al4C3、熔盐中水分和杂质电解、出铝和锻造过程中铝损失等。在这些因素中,最重要是铝溶解与损失。
11、“铝二次反映”是指槽内阴极上已经析出铝水,一某些又溶解到电解质中,经扩散和转移到阳极附近,被阳极气体氧化所导致铝损失,称为铝溶解与损失即“铝二次反映”,这是电流效率减少本质与重要因素。其反映式为:
2Al(溶解)+3CO2(气)=Al2 O3(溶解)+3 CO(气)
12、答:目前世界铝电解槽发展方向,是向着大型化、高效化、节能化、环保化、自动化现代化预焙槽方向发展。
13、答:电解质“过热度”,是指电解质实际温度减去初晶温度差值,即:过热度=电解质温度-初晶温度。一般“过热度”应保持在10~20℃。
炭渣对电解质“过热度”有很大影响,炭渣多会导致电解质压降大,“过热度”升高,电流效率低,
14、极距是指阳极底掌到阴极铝液镜面之间距离,它既是电解过程中电化学反映区域,又是维持电解温度热源中心,对电流效率和电解温度有直接影响,增大极距能减少铝损失,提高电流效率。缩短极距可减少电压,节省电能,但过低极距会导致铝损失增长,减少电流效率。
15、工业氧化铝中杂质重要是SiO2、Fe2O3、Na2O、CaO和H2O对电解均有不利影响。电位正于铝元素氧化物杂质,如SiO2、Fe2O3在氟化盐中溶解时,其Si、Fe离子先入铝离子在阴极上放电析出,影响铝质量,CaO与H2O与氟化盐反映,分解了价高氟化盐。使氟化盐消耗增大,此外,CaO会导致电解质中CaF2实集偏高,H2O会导致铝中氢含量升高。
16、铝电解通入直流电,一方面是运用它热能将水晶石熔化或熔融状态,并保持一定电解质温度;另一方面重要也是在两极实现电化学反映,也就是电解质中铝离子从阴极得到电子而析出,从而得到铝,阴离子则在阳极上放大,与碳生成CO、CO2混合气体。
(五)计算题:
1、解:设减少电解电流8000安培后,槽工作电压为XV,则有:
V/I=R,槽电阻不变,那么:(4.15-1.6)/240000=(X-1.6)/(240000-8000)
解得:X=4.065V,工作电压减少值为:4.15-4.065=0.085V
答:该槽工作电压减少0.085V。
2、解:根据题意有:
I=00A=200KA;U=160×0.15×35=840V;t=(3×365)/60=18.25h
根据公式:W=IUt=200×840×18.25=3066000kWh
答:每年发生阳极效应比正常生产多消耗3066000kWh直流电。
3、解:已知效应电压升高: U = 35-4.15 = 30.85(伏),
I = 280000A=280KA, t =3分钟 = 3/60小时 = 0.05小时,
则发生一种阳极效应消耗电能:
W = UIt = 30.85×280×0.05 = 431.9(kWh),全系列每天少发生效应数为:
n= 252×(0.25-0.15)= 25.2(个),全年全系列可节电:
W年 = 25.2
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