3铝电解的基础理论知识—0

1 第三章 铝电解的基础理论知识 3 .1 铝电解槽的主要工艺技术条件（技术参数） 理解铝电解槽的主要工艺技术条件（或称主要技术参数），是深入了解和掌握铝电解原理和操作技术的基础。为此，我们首先回顾一下，在第一章“铝电解概述”中已介绍的铝电解槽的主要特征（图 1-1）。 图 1-1 铝电解槽的主要特征示意图 从该特征图出发，我们来讨论如下描绘铝电解工艺特征的主要技术参数（工艺技术条件）。 3 .1 .1 槽工作电压（槽电压） 槽工作电压，简称槽电压，是指电解槽的进电端与出电端之间的电压降。现代预焙槽的槽电压一般在4.0～4.4V 之间。在系列电流基本恒定的情况下，电解槽的电压高低直接决定着电解槽的能量收入，因此，调整槽电压是调整电解槽能量收入的最直接和最主要的手段。 （1 ）关于槽电压及相关参数的检测 槽电压是电解槽上唯一可由仪表或计算机控制系统直接地、实时地进行检测的参数，也是最能反应电解槽状态变化的参数。另一个可由仪表或计算机控制系统直接地、实时地进行检测的参数是系列电流，但它不是在电解槽上直接检测的，而是在整流车间集中检测，因为电解槽是串联的，通过各槽的系列电流强度是一样大的。 凝固电解质 （边部结阴极 电解质（液态） 铝液 阳极 阳极 2 对于现场操作人员和计算机控制系统来说，槽电压和系列电流是用于分析和控制电解槽的最重要的参数。还有一个与槽电压密切相关的参数是槽电阻，它是由槽电压和系列电流计算得来的。 （2 ）关于槽电压的内涵 关于槽电压的内涵，将在本章第11 节“铝电解的电压平衡”中详细讨论。关于槽电阻的有关概念将在第五章中讨论。 3 .1 .2 极距 极距是指铝电解槽阳极底部（常称为阳极底掌）到阴极铝液镜面（即铝液与电解质的界面）之间的距离，简而言之，就是电解槽阴、阳两极之间的距离。它既是电解过程中的电化学反应区域，又是维持电解温度的热源中心。铝电解槽只有保持一定的极距才能正常生产。正常生产过程的极距一般在4cm ～5cm 之间。 （1 ）关于极距与槽电压之间的关系 由于改变极距便改变了阴阳两极间电解质的电阻，于是便改变了极间电解质的电压降。极距改变 1m m ，引起槽电压的变化约 30～40m V，这是非常显著的。因此，调整极距是调整槽电压的主要手段。生产中所指的槽电压调节意指通过调整极距来改变槽电压。这便是生产中常把极距调节与槽电压调节两个概念等同起来的原因。 （2 ）关于极距与技术经济指标间...