铝电解技术条件对正常生产期电流效率的影响

晏代林

摘  要：文章针对如何提高电流效率、实现节能增效的目的，分析了铝电解生产技术的调整与管理措施，介绍了电流强度、电解温度以及电介质成分和分子比等对电流效率的影响，同时提出了应对各种影响应采取的措施，以期能够为铝电解生产的安全运行提供一点方向。

关键词：铝电解技术;正常生产期;电流效率

铝电解技术条件是铝电解工业化生产中的关键因素，很多铝电解生产企业对此都非常重视，并且也在这一方面加大了研究力度。这是因为从电解槽投产到停槽大修的整个运行过程中，其技术条件与生产、安全等都有着直接的联系。由于有些电解槽的使用时长已经超过2000天，甚至2600天，因此，要研究这些长龄槽的技术条件对正常生产期的影响，这对于指导铝电解企业的生产运营有着十分重要的作用，特别是在节能增效方面具有重要的经济意义。

一、影响电解生产的因素

影响铝电解生产的技术条件主要有电流强度、电解温度以及阳极效应系数等多个方面，因此，要以确保电解槽的操作质量为基础，对这些技术条件进行改进，以保障电解槽能够长期保持稳定状态，在实现高电流效率的同时降低能量消耗。

（一）电流强度

企业在设计系列产能时会首先设定好电流强度，但是在正常生产期，还是会出现各种因素，使电流强度发生改变，在这些影响因素中，系统电压和阳极效应的影响是比较明显的。这对这种情况，可以通过稳定系统电压来解决。但是在实际的生产过程中，系统电压是不能由点解生产企业进行控制或调整的;还有一种方法，就是安装稳流装置。铝电解生产企业可以通过配置安装稳流装置来解决因系统电压变化而造成的电流强度不稳定[1]。而由于目的铝市场形势低迷，使用这种方法会加重铝电解企业的经济负荷。因此，如果企业在建设初期没有安装配置该装置，最好等企业的经济效益好转之后再进行安装。此时企业应做好生产过程中的技术条件控制，降低效应发生时对电流造成的影响。另一方面，铝电解生产企业在调整整流变压器的工作档位时，要以因系统电压变化而造成的电流变化而随时进行调整，保证能量平衡，使电流能够满足铝电解生产的需要。

（二）电解温度

电解温度是铝电解生产过程中一项非常关键的技术指标，其实就是指电介质

的温度。在铝电解生产的过程中，要从最大程度上保持电解温度的稳定，使其能够在热收入方面保持稳定的状态，而其他技术的参数都要以电解温度为主，随电解温度的变化而发生改变。由于电解温度比初晶温度要高出十至一百五十摄氏度，同时初晶温度又与电介质成分的组成有着十分密切的关系，因此电介质的初晶温度是决定电解温度的关键[2]。如果电介质的成分已经在生产中得到确定，那么，就不能在初晶温度较高的时候单纯的降低电解温度，因为这样做不但不能提高电流效率，反而会使电流效率更低。这是因为如果电解温度太低，就会使电介质的黏度与密度大大提高，电导率和铝氧化的溶解度也会因此而降低，导致铝液与电介质无法分离，同时电介质中的炭渣分离难度也会加大，最终造成铝的损失。因此，要从电介质的成分入手，来实现电解温度的降低。在降低电介质初晶温度与电解温度的过程中，可以通过添加氟化镁、氟化铝等方法。另外，还要调整电流强度、铝水平以及极上料等能够引起电解温度改变的技术参数，保证各参数之间能够互相配合，才可以实现降低电解温度的目的。

（三）电解质成分和分子比

添加剂、熔融的冰晶石以及溶解在熔融的冰晶石中的氧化铝，是构成电解质

的主要成分。各项物质的占比如下：冰晶石占百分之八十二至百分之九十、分子比占百分之二至百分之二点六、氧化铝占百分之二至百分之五、氟化钙占百分之四至百分之六、氟化镁占百分之三至百分之五、氟化锂占百分之二至百分之三。电解质的性质由电解质的成分所决定。在以上个电解质构成物质中，对电解质物理性质造成影响最大的电解质成分是冰晶石，含有游离氟化铝的酸性电解质在铝电解生产中使用最为广泛。肉眼观察各种电解质溶液：碱性电解质溶液呈亮黄色，表面结壳非常致密且坚硬;中性电解质溶液一般呈橘黄色，其表面结壳比较坚硬、致密;酸性电解质溶液的颜色为暗红色，表面结壳比较酥松且有空隙;弱酸性电解质溶液的液体是暗红色的，表面结壳酥松、有空隙[3]。在管理电解质时，要按照阶段与周期性，对其进行全面的分析，调整并管理电解质的成分，以判定初晶温度，确定电解温度，提高电流效率，节能增效，使技术条件能够保持比较稳定的状态。

二、加强电解铝生产的管理措施

（一）落实工艺制度

在铝电解生产过程中，除了要控制技术条件的指标，还要注意工艺制度与管理制度的结合，这样才能保证各项技术都可以实现合理的指标。比如，换极时间、外部加工及加工质量、吸出偏差等个性工艺指标的制度落实[4]。要实现工艺制度的有效落实，首先要重视考核，确保操作人员都能够通过考核，并将工艺考核与利益分配向结合：员工生产的量足，并且具有较高的质量，就要给予相应的奖励;而产量少并且质量较差的员工，要减少其奖励，或是根据实际情况，对其进行处罚，通过制度与考核来激励员工，使其保持较高的工作热情与积极性。

（二）提高管理队伍的整体水平

只有建立一支综合能力过硬、水平够高的管理队伍，才可以将职工队伍带好。

因此，要提高管理队伍的管理能力，同时要求管理人员具有不怕吃苦、不怕困难的精神，同时还要了解职工的实际需求、事事为职工考虑，这样才能保证管理人员下发的工作任务能够得到有效的执行与落实，保证企业的稳定运行与长久发展。

结束语

综上所述，通过在技术控制与管理制度等多方面进行科学的管理与控制，可

以实现铝电解生产企业改善技术条件，在获得较高电流效率的同时降低能量的消耗。同时，建立健全的管理制度，加强管理队伍建设，通过制约与管理并行的方式，不断推进企业的生产与发展。

参考文献

[1]呂怀军. 铝电解技术条件对正常生产期电流效率的影响[J]. 中州煤炭，2009，（5）：34-36.

[2]张琨，曹曦. 超低能耗铝电解技术研究和经济效益分析[J]. 有色冶金节能，2020，36（2）：22-25.

[3]刘炎森，王宏伟，刘极锋. 提高铝电解电流效率的生产实践研究[J]. 河南科技，2017，（5）：131-133.

[4]， 大型铝电解连续稳定运行工艺技术及装备开发. 河南省，河南中孚实业股份有限公司，2016-01-01.