2、电解生产原理
➢ 现代铝工业生产，普遍采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。 它的主要设备是铝电解槽。
➢ 化学反应式：2Al2O3(溶解的)+3C（固）＝4Al（液）+3CO2
➢ 在冰晶石－氧化铝融盐电解法中，熔融冰晶石是溶剂，氧 化铝作为溶质溶解在其中，以碳素材料作为阴、阳两极。 通入强大的直流后，在两极间发生电化学反应，阴极上的 产物为铝液，阳极上的产物为二氧化碳等气体。
器、储槽和管路等。
➢ 食品包装材料 仓库储槽、容缸、食品罐头盒子、零用包 装铝箔。
二、电解生产原材料及原理简介
1.铝电解生产所用的原材料大致分三类：
原料－氧化铝：熔点为2050℃、沸点为3000 ℃，它的流动 性很好，不溶于水，能溶于冰晶石熔体中。 熔剂――氟化盐（它包括冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁、 氟化钙、氟化锂等） 阳极材料――预焙炭块
各生产单位之间的关系
自 备 电 厂
交 流 电
净 化 系 统
载 氟 料
新鲜氧化铝
烟 气
氧 化 铝 仓 库
整 流
直流电 载氟氧化铝
供风
空 压
站
阳极组
原 铝
阳
铝
极
铸
产
组
造
品
装
厂
（一）、动力分厂
➢ 动力分厂主要任务：就是负责公司内部所有单位的 （生产和生活）用电、用水和用风，并负责电解槽 计算机控制系统的维护。
阳极效应的利和弊
➢ 利：洁净槽底，规整炉膛，清理阳极底掌，校正Al2O3 浓度，清洁电解质。
➢ 弊：浪费大量电耗、人力、物力，严重时烘化炉帮，使 系列最大负载值增加。
换极作业
出铝作业
运铝
（三）铸造分厂
➢ 主要任务：是企业的加工中心，在这里实现了原 铝的成型和品位的调配与确定。
➢ 经济指标：控制烧损率不大于0.6%
➢ 通入直流电的目的：一方面是利用它的热能将冰晶石熔化 呈熔融状态，并保持恒定的电解温度；另一方面是要实现 电化学反应。
3、铝电解质及其性质
➢ 在电解生产过程中，液体电解质是保证电解过程能够进行的 重要条件之一。液体电解质即指冰晶石－氧化铝均匀熔融体， 其主要成分是冰晶石（占85%左右）。
➢ 冰晶石中所含氟化钠摩尔数与氟化铝摩尔数之比，称为分子 比。正常生产过程中，电解质的分子比一般保持在2.4左右， 呈弱酸性。
➢ 工艺流程：
氧化铝
冰晶石
氟化盐
阳极炭块
废气
阳极气体 气体净化 载氟氧化铝
电解槽 铝液 送铸造
直流电能
电解生产掠影
➢。
串联式预焙阳极电解槽
槽控机
打壳
下料
铝电解生产主要操作
➢ 阳极更换 ➢ 出铝 ➢ 熄灭阳极效应 ➢ 抬母线 ➢ 原铝/电解质水平测量等
阳极效应：是电解过程中发生在阳极上的特殊现象，随着电 解质中氧化铝含量的降低，电解质对阳极碳块的湿润能力 下降，电解反应所产生的气体排不出来，聚集在阳极下方， 形成气膜，使槽电压急剧上升，俗称阳极效应。
➢ 铝易与其他金属组成合金。这些合金既可保持铝的某些特性， 又可显著提高其机械性能。
2.铝的用途 ➢ 可做轻型结构材料 如：汽车、国防工业、宇宙、航天工业。 ➢ 建筑工业材料 如：铝合金型材。 ➢ 电气工业材料 制造电线、电缆、电容器、整流器、母线。 ➢ 耐腐蚀材料 在化学工业上常用铝及其合金制造各种反应
工艺流程图
原铝预调包
炉前
调包配料
烟气排放 精炼搅拌
电解槽
铝灰
灰渣分选
★粉尘排放■废渣排放
打渣 ﹌噪音 打印 接收
调流控流 水冷却
取样打眼生产清炉扒渣静置堆垛打捆检验入库
说明： 烟气排放粉尘排放废渣排放 ﹌噪声
原铝检斤
原铝入炉
搅拌 扒渣
打眼
控流 打渣
电解铝厂生产工艺流程简介
一、铝的性质及用途 二、电解生产原材料及原理简介 三、主要生产单位及其工艺
一、铝的性质与用途
1.铝的性质 ➢ 铝的密度在常温下为2.7（液态时为2.3），是铜和铁的三分之
一，其熔点为660℃左右。 ➢ 铝具有良好的耐腐蚀性。铝表面在空气中很快生成一层光滑
致密的氧化铝薄膜，使其内部免受氧化，增强了铝的防腐能 力。 ➢ 铝是一种良好的导电材料。 ➢ 铝具有良好的导热和反光性能。 ➢ 铝具有良好的延展性和可塑性。 ➢ 铝的再利用率高。
➢ 冰晶石理论上讲，在电解过程中是不消耗的，但实际上由于 冰晶石中的氟化铝被电解液中的水分分解，或自身挥发；氟 化钠被电解槽内衬吸收以及操作时的机械损失等原因，在生 产过程中是有一定损耗的。
➢ 冰晶石在熔点处的密度为2.112g/㎝3
三、主要生产单位及其工艺
➢ 动力分厂 ➢ 电解分厂 ➢ 铸造分厂 ➢ 净化分厂 ➢ 阳极组装分厂
D、整流机组
整流柜
整流变压器 有载调压变压器
2.空压站
➢ 工艺原理：大气中的空气经空气过滤器除去其灰尘及杂质 后，洁净的空气进入空气压缩机进行多级压缩，达到一定 的压力后，然后进入干燥机进行干燥，干燥后的压缩空气 进入压缩空气管网供用风单位使用。
空压站实物图
空气过滤器 储气罐
主控室
空压机 干燥机
➢ 主要设备是：电解槽、多功能机组等。
➢ 工艺原理：氧化铝溶解在熔融冰晶石熔体中，形成具有良好导电性的 均匀熔体，采用碳素材料做阴阳两极，当通入直流电后，即在两极上 发生电化学反应。在阳极上产生阳极气体，阴极上析出液态铝，用真 空抬包周期性从电解槽吸出，送铸造分厂铸重熔用铝锭。电化学反应 过程中，阳极不断消耗，阳极母线不断下降，要进行阳极更换和母线 提升作业，另外通过计算机控制，通过超浓相输送向电解槽定时添加 氧化铝，保证生产连续平稳进行
1.整流所
A、工艺流程：由电厂来的110kV、220kV电压经动力变压
器，变为铝厂所需的10kV电压；通过调压变压器及整流 变压器利用二极管的单向导通性能将交流电变为直流电以 供电解铝的需要。
B、工艺流程图
110KV或 220KV
电解 10KV动力电
C、主要经济指标：整流效率（整流机组输出的直流电量与 输入的交流电量的比值）
3.供水系统
工艺原理：水源地→铝厂蓄水池→由变频泵+工频泵→供 水母管→各用水单位。
（二）电解分厂
➢ 任务：是生产出合格的铝液。
➢ 工艺：冰晶石-氧化铝熔盐电解法。该工艺是由美国的霍 尔和法国的埃鲁1886年分别申请的世界专利。
➢ 主要经济指标：电流效率 、氧化铝单耗 、直流电单耗 、 可比交流电耗 、阳极毛耗 、氟化盐单耗 。