鋁電解技術問答

前言

近年來，我國鋁工業(yè)獲得了快速發(fā)展。電解鋁產量已連續(xù)7年居世界首位。2008年達1310萬噸，隨著相關行業(yè)對鋁的需求逐年增加，我國形成了一個以西北、西南地區(qū)為電解鋁基地的布局。我國獨立開發(fā)成功300～350kA的大型預焙鋁電解槽，隨著鋁電解槽的大型化和計算機自動控制的廣泛應用，電解鋁生產的整體經濟技術指標達到了世界同行業(yè)先進水平。本書以問答的方式介紹了鋁電解方面的基礎理論和生產實際中的應用知識，側重于解決生產過程中遇到的實際問題。包括鋁電解質及其物理化學性質、氧化鋁在電解質中的溶解及其行為、冰晶石一氧化鋁系熔鹽結構、陽極效應、鋁電解中碳陽極上的電催化作用、鋁在電解質中的溶解和二次反應及損失、鋁電解的電流效率以及鋁電解的理論最低能耗與節(jié)能等內容，包含了國內外鋁電解理論、生產技術和裝備方面的最新研究成果。本書適合于電解鋁生產企業(yè)的技術人員、管理人員以及高等學校有色冶金專業(yè)的教師和學生參考閱讀。編著本書的人員為太原理工大學材料科學與工程學院王皓（第一、二、三、四、五、六、九章），王克勤（第七、八、十、十一章）。書中部分插圖由鄧海霞負責繪制。由于編者水平有限，書中不妥之處在所難免，敬請讀者給予批評指正。

內容概要

　　《鋁電解技術問答》以問答的方式介紹了鋁電解方面的基礎理論和生產實際中的應用知識，并側重于解決生產過程中遇到的實際問題。包括鋁電解質及其物理化學性質、氧化鋁在電解質中的溶解及其行為、冰晶石一氧化鋁系熔鹽結構、陽極效應、鋁電解中碳陽極上的電催化作用、鋁在電解質中的溶解和二次反應及損失、鋁電解的電流效率以及鋁電解的理論最低能耗與節(jié)能等內容，并介紹了國內外鋁電解理論、生產技術和裝備方面的最新研究成果?！　　朵X電解技術問答》適合于電解鋁生產企業(yè)的技術人員、管理人員以及高等學校有色冶金專業(yè)的教師和學生參考閱讀。

書籍目錄

第一章 概述1.通常金屬元素分為哪兩大類？鋁屬于其中的哪一類？2.有色金屬按其特性又可分為哪幾類？3.鋁有哪些性質和用途？4.煉鋁的歷史可劃分為哪兩個階段？5.什么是電解法煉鋁？6.鋁電解用的原材料是什么？7.鋁電解通人直流電的目的是什么？8.氧化鋁原料中的雜質對生產有什么危害？9.工業(yè)鋁電解對A1203物理性能的要求是什么？10.根據A1203的物理性能可把氧化鋁分為哪三類？其中哪種類型對生產較好？11.冰晶石熔劑的作用是什么？12.鋁電解為什么采用碳陽極？13.系列電流是怎樣流經電解槽的？第二章 鋁電解生產的基本理論知識14.當前電解鋁采用冰晶石一氧化鋁融鹽法的優(yōu)缺點是什么？15.電解質由哪些成分組成？其特性是什么？16.鋁電解質的物理化學性質都包括哪些？17.什么是鋁電解質的熔點？電解溫度一般要高于初晶點多少攝氏度？18.電解溫度主要取決于什么？19.什么是分子比？分子比對電解溫度有何影響？20.如何用數字確定電解質的酸堿性？21.什么是電解質的黏度？保持適宜黏度的標準是什么？22.什么是電解質的揮發(fā)性？其中揮發(fā)性最大的物質是什么？23.在電解過程中電解質是怎樣損失的？24.鋁電解質中的添加劑常用的有幾種？它們的優(yōu)缺點是什么？25.電解質中的添加劑應滿足什么條件？26.添加MgF2的作用是什么？27.氟化鋰添加劑的作用是什么？28.在工業(yè)電解生產中電解質的電導率與哪些因素有關？29.氧化鋁在電解質中的溶解度與哪些因素有關？30.鋁電解質中含有哪些離子？31.鋁電解的基本反應式是什么？32.鋁電解過程中兩極副反應都是什么？33.電解槽中金屬鈉的析出有什么危害？34.什么叫鋁的溶解和損失？35.什么是陽極效應？36.陽極氣體的成分和變化如何？37.什么是極化電壓？第三章 鋁電解槽的正常生產38.電解槽的正常生產特征有哪些？39.電解槽生產的技術參數包括哪些？40.槽工作電壓由哪些部分組成？41.槽工作電壓為什么不能保持過高也不能保持過低？42.什么是極距？有什么作用？43.電解質由哪些成分組成？44.低分子比生產有什么好處？45.電解質水平高低對電解生產過程有什么影響？46.鋁液水平過高或過低對電解過程有什么影響？47.什么是陰極電壓降？影響陰極電壓降有哪些因素？48.什么是陽極效應系數？陽極效應有哪些好處和壞處？49.不正常的陽極效應主要有哪幾種？如何處理？50.無效應加工有幾種方法？正常情況下采用哪一種加工方法？51.出鋁時有哪些主要注意事項？52.如何更換陽極，操作上應遵循哪些基本原則及注意事項？53.在鋁電解正常生產時期為什么分子比會升高？54.如何調整分子比？試述正確添加AlF時應注意什么？第四章 病槽和事故的處理55.什么是病槽？常見的病槽和事故有哪幾種？56.什么叫冷槽？冷槽的外觀特征及危害是什么？57.冷槽產生的原因及處理方法有哪些？58.什么叫熱槽？熱槽的外觀特征及危害是什么？59.熱槽產生的原因及處理方法有哪些？60.什么叫壓槽？壓槽的外觀特征及危害是什么？61.壓槽產生的原因及處理方法有哪些？62.什么叫滾鋁？滾鋁的外觀特征及危害是什么？63.滾鋁產生的原因及處理方法有哪些？64.什么叫難滅效應？難滅效應產生的原因是什么？65.怎樣處理難滅效應？66.電解質含碳的外觀特征及其產生的原因和處理方法有哪些？67.電解槽發(fā)生漏爐事故如何處理？68.短路口放炮時怎樣處理？69.陽極導桿與母線打火怎樣處理？70.陽極升降失控怎樣處理？71.出鋁操作嚴重過失怎樣處理？72.怎樣判定針振？如何處理？73.異常電壓怎樣處理？74.什么是陽極長包？怎樣處理？75.發(fā)生陽極脫落如何處理？第五章 鋁電解生產主要技術經濟指標76.什么是電量？其單位是什么？77.什么是化學當量及克當量？鋁的化學當量及克當量是多少？78.什么是法拉第定律？79.什么是電化當量？試計算鋁的電化當量？80.鋁的理論產量如何計算？列出它的計算公式？81.什么叫鋁電解的電流效率？82.為什么把電流效率看作鋁生產的主要經濟技術指櫪？83.造成鋁電流效率降低的本質是什么？其主要因素有哪幾方面？84.影響電流效率的因素有哪些？85.提高電解鋁產量的途徑有哪些？86.什么是鋁的直流電耗？構成直流電耗的兩大因素是什么？87.電解槽平均電壓由哪幾部分構成？88.試述降低鋁電解直流電耗的途徑有哪些？……第六章 陽極操作技能與方法第七章 大型預焙槽的焙燒與啟動第八章 鋁電解生產安全技術第九章 鋁電解槽能量平衡測試與計算方法第十章 四點進電預焙陽極鋁電解槽電壓平衡測試與計算方法第十一章 兩點進電預焙陽鋁電解橫槽電壓平衡測試與計算方法參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：④由于鋁的材質輕，因此常用于制造飛機、火箭、飛船、汽車、火車、地鐵、船舶等陸?？战煌üぞ?，以減輕自重、增加裝載量。例如，一架超音速飛機約70％的配件由鋁及其合金制造，每枚導彈的用鋁量約占總重量的10％～159／6，德國、美國等國家已生產出了全鋁汽車。⑤鋁的表面因有致密的氧化物保護膜，不易受到腐蝕，是不生銹的金屬。在大多數環(huán)境條件下，包括在空氣、水（或鹽水）、石油和很多化學體系中，鋁都能顯示優(yōu)良的抗腐蝕性。因此，鋁常用于防腐要求較高的領域，如用來制造化學反應器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、液態(tài)天然氣的輸送管道等。鋁具有極高的回收性，再生鋁的特性與原生鋁幾乎沒有差別。這使鋁成為發(fā)展循環(huán)經濟、建設節(jié)約型社會不可或缺的“綠色”環(huán)保型材料。⑥鋁的表面具有高度的反射性，反射紫外線的能力強于銀，而且鋁越純，其反射能力越好，輻射能、可見光、輻射熱和電磁波都能有效地被鋁反射，特別是拋光后的鋁在很寬波長范圍內具有優(yōu)良的反射性，因而常用來制造高質量的反射鏡。⑦在鋁中添加某些金屬，便可大大改善鋁的性能。如在鋁中加入少量銅，可制得堅韌且耐腐蝕的鋁銅合金，硬度與低碳鋼接近，且有著不易變暗的金屬光澤，常用于制造珠寶飾物、酸洗設備和其他與稀硫酸、鹽酸和氫氟酸接觸的設備以及建筑工業(yè)中。在鋁中加入鎂，便制得鋁鎂合金，其硬度比純的鎂和鋁都大許多，而且保留了其質輕的特點，常用于制造飛機的機身、火箭的箭體，制造門窗，美化居室環(huán)境，制造船舶。在鋁里添加其他金屬成分，可以變成各種各樣的鋁合金，有些鋁合金在強度上甚至超過鋼材。

編輯推薦

《鋁電解技術問答》是由化學工業(yè)出版社出版的。

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