（1）保持槽底碳块，减少生成碳化铝； 保持槽底碳块，减少生成碳化铝； （2）增加电解槽热稳定性； 增加电解槽热稳定性； （3）保持电解槽底平坦,使电流均匀通过炉底； 保持电解槽底平坦,使电流均匀通过炉底； （4）延长槽寿命； 延长槽寿命； （5）保持高的铝液水平可使炭渣和阳极气体 的分离顺利； 的分离顺利； （6）减小磁场的影响, 保持电压平稳。 减小磁场的影响, 保持电压平稳。
4.2 电解质水平对电流效率的影响
保持适宜的电解质高度可以: 保持适宜的电解质高度可以: 较好地溶解Al 保持Al 较好地溶解Al2O3，保持Al2O3浓度相对稳 减少阳极效应; 定, 减少阳极效应; 减少炉底沉淀,减少炉底压降; 减少炉底沉淀,减少炉底压降; 增加对阳极的湿润性,有利于电压稳定。 增加对阳极的湿润性,有利于电压稳定。
铝电解生产中影响电流效率 因素的研究
一. 铝电解电流效率降低的原因
1. 铝的溶解和再氧化损失
在工业率电解槽上，一般认为的溶 解损失过程分为四个步骤： 金属铝在电解质界面上发生溶解反应； 溶解的铝从交界层扩散出去； 溶解的铝进入电解质整体； 溶解的铝被阳极气体氧化。
控制 步骤
物理溶解：高温状态下的阴极铝液和 电解质的接触面上，会有析出的 铝溶解到电解质中，形成物理溶 解。 化学溶解：2Al+AlF3=3AlF ： 2Al+Na3AlF6=3AlF+3NaF Al+6NaF =Na3AlF6+
5. 极距对电流效率的影响
提高极距 铝的氧化 损失减少 电流效率提高
当极距提高到一定 程度再提高 电明 解显 温提 度高 铝 槽增 熔增 电 解大 压大 度
电流效率降低
6. 阳极效应对电流效率的影响
阳极效应是铝电解生产中一种特殊的 现象，它对电解稳定性生产破坏性极强， 现象，它对电解稳定性生产破坏性极强， 一个效应增加吨铝电耗300kWh左右， 一个效应增加吨铝电耗300kWh左右，效应 300kWh左右 后电解质温度要1 小时才能恢复正常， 后电解质温度要1-2小时才能恢复正常， 这段时间内电流效率将受到影响。 这段时间内电流效率将受到影响。
4.铝水平和电解质水平对电流效率的影响 铝水平和电解质水平对电流效率的影响 4.1 铝水平对电流效率的影响
各种槽型根据其热平衡应有一个最佳铝 水平高度，才能保持电解槽运行稳定，获 水平高度，才能保持电解槽运行稳定， 得高的电流效率。 得高的电流效率。
保持适宜的铝液水平可以: 保持适宜的铝液水平可以:
3. 其它离子的放电
钠离子放电：常在电解温度较高、 钠离子放电：常在电解温度较高、电解 质分子比较高、阴极电流密度较大、 质分子比较高、阴极电流密度较大、氧化 铝浓度较低的情况下发生。 铝浓度较低的情况下发生。 其它杂质离子放电：Fe3+、Si4+、P5+、 其它杂质离子放电 V5+、Ti4+ 等离子
4. 其它损失
电解 2H2↑+O2 水的电解： 2H2O↑ →
高 温
碳化铝的生成：4Al（溶）+3C（固）=Al4C3（固） （
其他损失
二. 铝电解生产中影响电流效率 的因素
1. 温度对电流效率的影响
电解温度对铝在电解质中的熔解度 有很大影响，特别是铝的扩散速度。 有很大影响，特别是铝的扩散速度。 电解温度升高， 电解温度升高，铝的二次反应加 剧，电流效率降低。 电流效率降低。
三．提高铝电解电流效率的途径
1
调节电解质组成，降低电解温度; 调节电解质组成，降低电解温度; 合理的控制铝水平和电解质水平; 合理的控制铝水平和电解质水平; 调整合理的极距; 调整合理的极距;
4
合理的控制阳极效应系数; 合理的控制阳极效应系数; 提高操作人员素质，优化管理质量。 提高操作人员素质，优化管理质量。
3. 电流密度对电流效率的影响
3.1阳极电流密度 阳极电流密度
生产中阳极电流受原料质量、 生产中阳极电流受原料质量、电解槽的 槽膛、槽温度、电解质成份、铝液流动性、 槽膛、槽温度、电解质成份、铝液流动性、 极距、操作等因素影响，而电流分布的变 极距、操作等因素影响， 化，将直接导致槽况的不稳定，影响到电 将直接导致槽况的不稳定， 流效率。 流效率。
3.2 阴极电流密度
阴极电流密度的变化也存在两种情况： 阴极电流密度的变化也存在两种情况： 一是系列电流强度不变， 一是系列电流强度不变 ， 阴极面积改 使阴极电流密度增大或减少。 变，使阴极电流密度增大或减少。 二是阴极面积不变，系列电流强化， 二是阴极面积不变，系列电流强化， 阴极电流密度增大或减少。 阴极电流密度增大或减少。 总的趋势是电流效率随着阴极电流密度 的增大而提高。 的增大而提高。
2.高价铝离子的不完全放电
铝电解过程中阴、阳极上发生着铝的电 阴 化学反应: 化学反应: 在阴极： +2e=Al 在阴极： Al3++2e= + 当Al+转移到阳极时，又在阳极被重新氧 转移到阳极时， 化成高价铝离子。 化成高价铝离子。即： Al+-2e= 3+ 2e=Al 这些反应反复进行，造成了电流的空耗， 这些反应反复进行，造成了电流的空耗， 降低了电流效率。 降低了电流效率。
阳极电流密度的改变有两种情况： 阳极电流密度的改变有两种情况： 一是阳极面积增大，而系列电流强度不变， 一是阳极面积增大，而系列电流强度不变， 阳极电流密度降低； 阳极电流密度降低； 二是阳极不变，系列电流强度增大，阳极 二是阳极不变，系列电流强度增大， 电流密度增大。 电流密度增大。 当阳极电流密度降低时， 当阳极电流密度降低时，铝的溶解和 二次再氧化损失减少，电流效率提高。 二次再氧化损失减少，电流效率提高。
降低分子比 使用添加剂
降低初晶温度
电解质温 度降低
提高电流效率
2. 电解质成分对电流效率的影响
2.1 铝电解质中冰晶石分子比的影响
降低 冰晶 石 分子 比
铝的溶解度下降
Na+放电减少
初晶温度下降
电 流 效 率 提 高
但分子比过低、溶体中AlF 含量过多时， 但分子比过低、溶体中AlF3含量过多时， 电流效率反而会下降。且当分子比偏低时, 电流效率反而会下降。且当分子比偏低时, 由于该槽型炉底保温效果差, 由于该槽型炉底保温效果差,很容易使电解 槽走向冷行程,造成炉底沉淀和结壳，降低 槽走向冷行程, 降低 电流效率。 电流效率。
所以， 所以，应该适当的降低分子比
2.2 氧化铝浓度的影响 氧化铝浓度过高 氧化铝浓度过高 氧化铝浓度过低 氧化铝浓度过低
影 易槽 响导 引底 电电 起沉 解度 淀 质
放 电离 的子 铝减 少
铝氧 的化 溶损 解失 和加 再大
电流效率降低
2.3 添加剂对电流效率的影响
不同的添加剂有不同的作用： 不同的添加剂有不同的作用： 的添加可以降低铝电解温度。 ①AlF3的添加可以降低铝电解温度。但增大电 解质的挥发损失。 解质的挥发损失。 的添加， ②CaF2和MgF2的添加，可以降低电解质初晶温 但增大了电解质密度和电解质粘度。 度。但增大了电解质密度和电解质粘度。 LiF可以大幅度降低电解质熔体初晶温度和 ③LiF可以大幅度降低电解质熔体初晶温度和 熔体密度。但锂盐价格昂贵。 熔体密度。但锂盐价格昂贵。
谢谢