铝电解车间工艺设计

1、铝电解车间工艺设计铝电解车间工艺设计2主要内容主要内容概述概述主体设备的设计主体设备的设计技术条件及技术经济指标的选择技术条件及技术经济指标的选择冶金计算冶金计算车间配置车间配置3铝电解的基本知识铝电解的基本知识1 1、铝的性质与应用、铝的性质与应用 密度小、导电性好密度小、导电性好, ,熔点熔点为为660.37660.37，万能金属，万能金属绿色、低碳、节能、生态绿色、低碳、节能、生态4一一.概述概述 现代铝工业生产普遍采用现代铝工业生产普遍采用冰晶石冰晶石氧化铝氧化铝熔盐电解法。电解熔盐电解法。电解铝铝在熔盐电解在熔盐电解槽中进行，以氧化铝为原料，熔融的槽中进行，以氧化铝为原料，熔融的Na

2、3AlF6 -Al2O3为电解质。采用炭素材料为电解质。采用炭素材料作阳极，铝液作阴极，在直流电作用下作阳极，铝液作阴极，在直流电作用下进行电化学反应。进行电化学反应。5一一冰晶石冰晶石氧化铝氧化铝氟化盐氟化盐炭素材料炭素材料直流电解直流电解气体净化气体净化载氟氧化铝载氟氧化铝废气废气阳极气体阳极气体铝液铝液铸造铸造铝锭铝锭澄清或净化澄清或净化残极残极返回炭素生产线返回炭素生产线烟气烟气6原料原料铝电解过程的主要原料铝电解过程的主要原料AlAl2 2O O3 3 铝电解对其化学纯度要求：铝电解对其化学纯度要求： 比铝更正电性元素的氧化物（比铝更正电性元素的氧化物（FeFe2 2O O3 3、S

3、iOSiO2 2、TiOTiO2 2、V V2 2O O5 5等）含量有要求等）含量有要求； 比铝负电性元素，如碱及碱土金属等，电解时与氟化铝反应，使其损比铝负电性元素，如碱及碱土金属等，电解时与氟化铝反应，使其损失，分子比改变；失，分子比改变； 水分也是有害成分，分解电解质中氟化物，产生水分也是有害成分，分解电解质中氟化物，产生HFHF。铝电解对其物理性能要求：铝电解对其物理性能要求： 具有吸水性小，活性大，粒度适宜，在电解质中溶解性好等，同时要具有吸水性小，活性大，粒度适宜，在电解质中溶解性好等，同时要求能够严密地覆盖阳极，以防止阳极暴露在空气中被氧化，保温性能要好。求能够严密地覆盖阳极，

4、以防止阳极暴露在空气中被氧化，保温性能要好。 这些性质主要取决于氧化铝晶体的晶型、粒度和几何形状。这些性质主要取决于氧化铝晶体的晶型、粒度和几何形状。 根据氧化铝的物理性能不同，可分为砂状、粉状和中间状。根据氧化铝的物理性能不同，可分为砂状、粉状和中间状。7辅助生产材料辅助生产材料NaNa3 3AlFAlF6 6因外观酷似冰而得名冰晶石，分为天然冰因外观酷似冰而得名冰晶石，分为天然冰晶石和人造冰晶石，仅格陵兰岛有天然冰晶石，一般晶石和人造冰晶石，仅格陵兰岛有天然冰晶石，一般用人造冰晶石。用人造冰晶石。冰晶石生产方法有：酸法、碱法、干法和磷肥副冰晶石生产方法有：酸法、碱法、干法和磷肥副产法等，其

5、中酸法应用最广。产法等，其中酸法应用最广。冰晶石冰晶石8冰晶石冰晶石-氧化铝熔体的结构氧化铝熔体的结构 冰晶石的晶体结构冰晶石的晶体结构nNaNa3 3AlFAlF6 6是离子型化合物；是离子型化合物；n晶格以晶格以AlFAlF6 63-3-原子团构成的立原子团构成的立方晶格为基础，且与方晶格为基础，且与NaNa(1)(1)+ +, , NaNa(2)(2)+ +离子分别形成的两个不离子分别形成的两个不同尺寸的体心立方晶格相互同尺寸的体心立方晶格相互穿透形成属复式晶格；穿透形成属复式晶格；n晶型转变序：晶型转变序：单斜体心晶系单斜体心晶系 565 565 立方体心立方体心晶系晶系 880 88

6、0 立方晶系立方晶系9氟化盐氟化盐氟化盐包括氟化盐包括NaFNaF、AlFAlF3 3、CaFCaF2 2和和LiFLiF等。其作用如表所示等。其作用如表所示10炭素材料炭素材料炭素材料耐高温，抗腐蚀，导电良好，有足够的机械炭素材料耐高温，抗腐蚀，导电良好，有足够的机械强度和热稳定性。强度和热稳定性。生产炭素阳极的原料：生产炭素阳极的原料：骨料骨料和和粘接剂粘接剂两部分两部分1 1、骨料、骨料-石油焦、沥青焦石油焦、沥青焦 对骨料的要求：对骨料的要求： 灰分含量不能过高，会因带入杂质而影响铝的质量；灰分含量不能过高，会因带入杂质而影响铝的质量； 硫的含量过高，易使炭素制品开裂，电阻率增高；硫的

7、含量过高，易使炭素制品开裂，电阻率增高； 钒元素也会增大炭素材料的氧化活性，故其含量不宜太高。钒元素也会增大炭素材料的氧化活性，故其含量不宜太高。 2、粘接剂、粘接剂-沥青沥青 其主要功能是粘结固体骨料，构成具有一定塑性的炭糊，并且在炭糊焦其主要功能是粘结固体骨料，构成具有一定塑性的炭糊，并且在炭糊焦化过程中渗入骨料之间，使阳极具有足够的机械强度。化过程中渗入骨料之间，使阳极具有足够的机械强度。11技术条件及技术经济指标的选择技术条件及技术经济指标的选择技术条件技术条件电流电流 电流槽的大小一般称为电流槽的容量，皆以电流大小表示。电流槽的大小一般称为电流槽的容量，皆以电流大小表示。电流槽的电流

8、反映了电流槽的单槽产能。电流槽的电流反映了电流槽的单槽产能。法国彼斯涅公司对年铝产量均为法国彼斯涅公司对年铝产量均为20万万t/年、分别采用年、分别采用180kA与与300kA两种容量电流槽的方案做了比较两种容量电流槽的方案做了比较(见表见表83)。结果表明，。结果表明，建一个系列建一个系列240台台300 kA的电流槽与建两个系列的电流槽与建两个系列400台台180kA的电的电流槽相比，总投资节约流槽相比，总投资节约15%。12电流电流静电除尘器的除尘效率静电除尘器的除尘效率可达可达99%以上，压力损以上，压力损失小于失小于500Pa。13技术条件技术条件面积电流面积电流 设计与生产中总是取

9、阳极面积电流作为设计与计算的基础。设计与生产中总是取阳极面积电流作为设计与计算的基础。电解质水平与铝水平电解质水平与铝水平 电解质水平是指电解槽中电解质的深度。同样，铝水平是指电电解质水平是指电解槽中电解质的深度。同样，铝水平是指电解槽中铝液的深度。电解质水平为解槽中铝液的深度。电解质水平为1622cm，铝水平为，铝水平为2030cm。极距极距 阳极底面与铝液镜面间的距离称为极距。通常情况下极距不小阳极底面与铝液镜面间的距离称为极距。通常情况下极距不小于于4cm。14技术条件技术条件电解质分子比电解质分子比 电解质中电解质中NaF与与AlF3的物质的量之比称为电解质分子比，简称的物质的量之比称

10、为电解质分子比，简称分子比。目前分子比多选为分子比。目前分子比多选为2.22.8。效应系数效应系数 阳极效应阳极效应(简称效应简称效应)是熔盐电解过程中发生在阳极上的特殊现是熔盐电解过程中发生在阳极上的特殊现象，电解槽发生效应期间其输入功率为平常的数倍，同时电解过象，电解槽发生效应期间其输入功率为平常的数倍，同时电解过程基本停止，导致电解质过热，电流效率降低，并耗费大量电能，程基本停止，导致电解质过热，电流效率降低，并耗费大量电能，不利于生产。某一系列电解糟平均每台电解槽每天发生阳极效应不利于生产。某一系列电解糟平均每台电解槽每天发生阳极效应的次数称为效应系数，是电解槽系列是否正常运行的标志。

11、的次数称为效应系数，是电解槽系列是否正常运行的标志。15技术经济指标技术经济指标电流效率电流效率电能效率电能效率=(1000000Q)/(0.3356It)100% 式中式中 电流效率，电流效率，% q每台电解槽的铝产量，每台电解槽的铝产量，t I系列电流，系列电流，A t电解时间，电解时间，h100%WW理电能实-3-610=29800.335610IVVI平均平均式中式中 电流效率，电流效率，% V平均平均电解槽的实际电压，电解槽的实际电压，V I电解槽的电流，电解槽的电流，A 电解时间，电解时间，h 0.3356铝的电化当量，铝的电化当量，g/(Ah)160acacexBVEI RRRR

12、Ve V平()acE0 为氧化铝可逆分解电压；为氧化铝可逆分解电压； 为阳极反应过电压；为阳极反应过电压； 为阴极过电压；为阴极过电压；Ra 为阳极电阻；为阳极电阻； Rc 为阴极电阻；为阴极电阻； Re 为电解质电阻；为电解质电阻；Rx 为母线电阻；为母线电阻；Ve 为为效应分摊电压；效应分摊电压；VB 为槽间电压和电解厂房到整流所之间母线电压降的分摊电压之和。为槽间电压和电解厂房到整流所之间母线电压降的分摊电压之和。 槽平均电压槽平均电压+VVVV黑平工作效应17 槽平均电压槽平均电压VEVVVV电解质工作极化阳极阴极母线()24 60minVkVVtVVket效应效槽应槽效应电压；槽电压

13、；效应系数；效应时间（）。 槽工作电压槽工作电压效应分摊电压效应分摊电压 VeVe 槽间电压、厂房外母线分摊电压槽间电压、厂房外母线分摊电压 V V黑黑-V工作总电压 槽工作电压总和 效应分摊电压总和生产槽台数18技术经济指标技术经济指标氧化铝消耗总量氧化铝单耗铝产量 氧化铝单耗氧化铝单耗炭阳极单耗炭阳极单耗 氟化盐单耗氟化盐单耗氟化盐消耗总量氟化盐单耗铝产量炭素材料消耗总量炭素阳极单耗铝产量19上世纪6080年代以前广为使用现仍有少量存在的侧插阳极棒自焙阳极电解槽主体设备的设计主体设备的设计20上世纪6080年代广为使用的上插阳极棒自焙阳极电解槽主体设备的设计主体设备的设计在上世纪6070年

14、代，上插棒自焙阳极电解槽在世界范围内得到了很大发展，其电解槽的最大电流强度达到了170180kA。21图3.3 当代的预焙阳极电解槽主体设备的设计主体设备的设计22公司或铝厂槽型电流强度(kA)电流效率(%)直流电耗(kWh/t)槽寿命(Mon.)AlcanP18018094.51440060-80AlcoaA69721694.51390070-80BecancourAP-1818094.91330080-100GrangesP8615095.41317072ZSNF ZiarHAL23023096.313306-DubalCD20020094.01440065LauralcoAP-30319

15、96.01300072-96Aloca PortlandA81730395.01360060-72国外主要槽型的技术指标 国内外铝电解技术现状国内外铝电解技术现状主体设备的设计主体设备的设计23国内外工业铝电解技术现状国内外工业铝电解技术现状参数国外电解槽国内200kA 系列国内300kA 系列电流强度(kA)300-320200300日铝产量(kg)247515142295直流电耗(kWh/kg)12.9-13.513.2-13.313.1-13.2电流效率(%)9492-9392-93阳极电流密度(A/cm2)0.8-0.850.720.733槽膛面积(m2)40-4540.156.6阳极

16、面积(m2)3827.740.9阳极/槽膛面积比0.90.690.723阴极铝液流速(cm/s)平均45最大17最大1617阴极寿命(d)2500-30001500-18002000阳极净耗(kg/kg)0.430.440.42国内外电解槽的典型参数 主体设备的设计主体设备的设计24国内主要铝厂国内主要铝厂 抚顺铝厂抚顺铝厂中国最早的铝厂中国最早的铝厂 百色平果铝厂百色平果铝厂中铝公司中铝公司 贵州铝厂贵州铝厂 中国铝业公司中国铝业公司 青海铝厂青海铝厂中国铝业公司中国铝业公司 青铜峡铝业集团公司青铜峡铝业集团公司 云南铝业股份有限公司云南铝业股份有限公司 包头铝业集团公司包头铝业集团公司 总

17、电投集团旗下的铝厂总电投集团旗下的铝厂 兰州铝业股份有限公司和兰州连城铝业有限公司兰州铝业股份有限公司和兰州连城铝业有限公司 郑州铝厂郑州铝厂中国铝业公司中国铝业公司主体设备的设计主体设备的设计25主体设备的设计主体设备的设计平果铝厂平果铝厂26平果平果320KA320KA铝电解铝电解抚顺抚顺230KA230KA铝电解铝电解主体设备的设计主体设备的设计27主体设备的设计主体设备的设计贵州铝厂贵州铝厂200KA200KA贵州铝厂烟气净化系统贵州铝厂烟气净化系统28青海青海200KA200KA铝电解槽铝电解槽伊川伊川300KA300KA铝电解槽铝电解槽主体设备的设计主体设备的设计29南山南山300

18、KA300KA铝电解槽铝电解槽兰州兰州200KA200KA铝电铝电解槽解槽主体设备的设计主体设备的设计30青铜峡青铜峡200KA200KA铝电解槽铝电解槽主体设备的设计主体设备的设计31电解槽的主体结构电解槽的主体结构321号号槽槽控控机机系系列列电电流流检检测测信信号号交交换换机机1 1# #监监控控微微机机电电流流信信号号传传输输线线CANBUS 通通信信网网MM# #监监控控微微机机1号号电电解解槽槽2号号槽槽控控机机2号号电电解解槽槽n号号槽槽控控机机n号号电电解解槽槽服务器接接其其他他监监控控、管管理理微微机机接接车车间间、分分厂厂工工作作站站以以太太网网（TCPIP通通信信）铝铝电

19、电解解智智能能模模糊糊控控制制系系统统硬硬件件配配置置图图计算站电解车间整流车间主体设备的设计主体设备的设计33出铝操作（法国出铝操作（法国300kA槽）槽）主体设备的设计主体设备的设计34主体设备的设计主体设备的设计大型预焙电解槽结构大型预焙电解槽结构阴极结构阴极结构 、上部结构、母线结构、电气绝缘、上部结构、母线结构、电气绝缘。阴极结构阴极结构 槽壳、内衬砌体。槽壳、内衬砌体。槽壳槽壳槽壳为内衬砌体外部的钢壳和加固结构，是生产期间成槽壳为内衬砌体外部的钢壳和加固结构，是生产期间成装铝液、电解质的容器。分有底槽和无底槽。装铝液、电解质的容器。分有底槽和无底槽。内衬砌体内衬砌体分为四种材质：碳

20、质内衬材料、耐火材料、保温材分为四种材质：碳质内衬材料、耐火材料、保温材料、粘结材料。料、粘结材料。内衬气体在筑炉过程中自槽壳下部向上依次为：石棉板、硅酸钙内衬气体在筑炉过程中自槽壳下部向上依次为：石棉板、硅酸钙板、保温砖、防渗料、阴极炭块、扎固糊料、侧部炭块。板、保温砖、防渗料、阴极炭块、扎固糊料、侧部炭块。侧部炭块种类侧部炭块种类|普通材质炭块、碳化硅结合氮化硅。普通材质炭块、碳化硅结合氮化硅。35主体设备的设计主体设备的设计上部结构上部结构承重桁架、阳极提升装置、自动打壳下料装置、阳承重桁架、阳极提升装置、自动打壳下料装置、阳极母线和阳极组、集气排烟装置。极母线和阳极组、集气排烟装置。阳

21、极提升装置阳极提升装置有两种方式：一种是采用涡轮蜗杆螺旋起重器有两种方式：一种是采用涡轮蜗杆螺旋起重器阳极升降机构，另一种是采用滚珠丝杠三角板阳极升降装置。阳极升降机构，另一种是采用滚珠丝杠三角板阳极升降装置。自动打壳下料装置自动打壳下料装置有打壳系统（打壳气缸和打击锤头）、下有打壳系统（打壳气缸和打击锤头）、下料系统（料仓和筒式下料器）。料系统（料仓和筒式下料器）。阳极母线和阳极组阳极母线和阳极组阳极母线是由两条平行母线和中间进点联阳极母线是由两条平行母线和中间进点联络母线组成。阳极组由：炭块、钢爪、铝导杆组成。络母线组成。阳极组由：炭块、钢爪、铝导杆组成。36主体设备的设计主体设备的设计母

22、线结构母线结构电解槽的母线结构由阳极母线、阴极母线、立柱母电解槽的母线结构由阳极母线、阴极母线、立柱母线、软母线一个一个串连在一起的。可分为压延母线、铸造母线两线、软母线一个一个串连在一起的。可分为压延母线、铸造母线两种。种。电气绝缘电气绝缘电解槽绝缘部位较多，槽壳对地，阳极对阴极等。电解槽绝缘部位较多，槽壳对地，阳极对阴极等。图图4-2-837预焙阳极块生产的基本工艺流程图预焙阳极块生产的基本工艺流程图主体设备的设计主体设备的设计38我国现行大型预焙槽阳极的主要技术参数我国现行大型预焙槽阳极的主要技术参数我国现行的阳极炭块质量标准（我国现行的阳极炭块质量标准（GB874288）主体设备的设计

23、主体设备的设计39国外现代预焙槽炭阳极质量要求国外现代预焙槽炭阳极质量要求主体设备的设计主体设备的设计40 成型成型制备制备阳极生块阳极生块主体设备的设计主体设备的设计41阳极仓库阳极仓库主体设备的设计主体设备的设计42吊装阳极生块吊装阳极生块主体设备的设计主体设备的设计43碳阳极放置图碳阳极放置图主体设备的设计主体设备的设计44碳阳极残极图碳阳极残极图主体设备的设计主体设备的设计45电解槽设计参数的选择电解槽设计参数的选择阳极尺寸阳极尺寸 预焙阳极炭块尺寸，视阳极排列与组数不同，长度各异，而宽度一般为预焙阳极炭块尺寸，视阳极排列与组数不同，长度各异，而宽度一般为500-750cm。高度一般在

24、。高度一般在550mm，过低则残极率增大，过高则阳极上的平均电压增高，过低则残极率增大，过高则阳极上的平均电压增高。 槽膛深度主要取决于电解质水平、铝水平及操作工艺制度，一般取槽膛深度主要取决于电解质水平、铝水平及操作工艺制度，一般取400600mm。大型。大型预焙阳极电解槽的预焙阳极电解槽的槽膛深度通常取槽膛深度通常取550600mm。 槽膛深度槽膛深度 阳极到槽帮的距离阳极到槽帮的距离阳极到槽帮的距离对电解楷的工作影响很大。距离过大，则热损失大；过小，阳极到槽帮的距离对电解楷的工作影响很大。距离过大，则热损失大；过小，则不便操作。预熔阳极电解槽的这个距离，大多取则不便操作。预熔阳极电解槽的

25、这个距离，大多取450mm。 母线面积电流母线面积电流铝电解槽上母线用量很大。一个中型电解槽约需铝母线铝电解槽上母线用量很大。一个中型电解槽约需铝母线69t，而大型电解槽，而大型电解槽铝母线的用量高达铝母线的用量高达2535t。46计算举例计算举例:某铝厂电解槽设计电流为某铝厂电解槽设计电流为160kA，电流效率为，电流效率为90%，则每台电解槽理论日产原铝量按下式计算：，则每台电解槽理论日产原铝量按下式计算：冶金计算冶金计算47一般物料平衡计算一般物料平衡计算氟平衡计算氟平衡计算 A 铝电解槽氟的收入量。铝电解槽氟的收入量。 (2)净化回收系统回收后随氧化铝加入。合计吨铝净化回收系统回收后随

26、氧化铝加入。合计吨铝27.2-0.544-0.347=26.31kg冶金计算冶金计算 (1) 随氟盐加入。合计吨铝随氟盐加入。合计吨铝13.42+2.12=15.54kg 上 述 两 者 之 和 即 为 铝 电 解 槽 氟 的 收 入 量 ， 共 计 为 吨 铝上 述 两 者 之 和 即 为 铝 电 解 槽 氟 的 收 入 量 ， 共 计 为 吨 铝15.54+26.31=41.85kg48一般物料平衡计算一般物料平衡计算氟平衡计算氟平衡计算 B 铝电解槽氟的支出量。铝电解槽氟的支出量。 (2)随残极吸收带走的氟量为吨铝随残极吸收带走的氟量为吨铝0.3kg冶金计算冶金计算 (1) 槽内衬吸收氟

27、量为吨铝槽内衬吸收氟量为吨铝6.05kg铝 电 解 槽 氟 的 支 出 量 ， 共 计 为 吨 铝铝 电 解 槽 氟 的 支 出 量 ， 共 计 为 吨 铝6.05+0.3+27.2+3+5.3=41.85kg (3)水解、挥发、飞扬进入烟气的气态和固态氟量为吨铝水解、挥发、飞扬进入烟气的气态和固态氟量为吨铝27.2kg (4)机械损失氟量为吨铝机械损失氟量为吨铝3kg (5)电解质增量消耗氟。耗氟量为电解质增量消耗氟。耗氟量为5.3kg49一般物料平衡计算一般物料平衡计算铸造金属平衡计算铸造金属平衡计算冶金计算冶金计算以年产能力为以年产能力为10万吨万吨/年的电解铝厂为例，原铝铸造损失率为年

28、的电解铝厂为例，原铝铸造损失率为0.5%,铸造金属平衡见表铸造金属平衡见表8-10收入收入支出支出项目项目数量数量/t项目项目数量数量/t原铝原铝102233普通铝锭普通铝锭101722铸造损失铸造损失511合计合计102233合计合计102233表表8-10 铸造金属平衡表铸造金属平衡表50铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算冶金计算冶金计算 在稳定状态下，供给电解楷体系的能量等于电解过程在稳定状态下，供给电解楷体系的能量等于电解过程需要的能量与从电解槽体系损失的热能之和，这就是电需要的能量与从电解槽体系损失的热能之和，这就是电解槽的能量平衡。解槽的能量平衡。目的：目的：在设

29、计电解槽工程中，通过能量平衡计算可以确在设计电解槽工程中，通过能量平衡计算可以确定出电解槽适宜的保温条件，即确定出适宜的热损失与定出电解槽适宜的保温条件，即确定出适宜的热损失与恰当的极间距离，并为调整电解槽的热损失的分配与事恰当的极间距离，并为调整电解槽的热损失的分配与事先估计电能效率提供必要的资料。先估计电能效率提供必要的资料。51能量平衡计算的温度基础、体系、体系电压及时间能量平衡计算的温度基础、体系、体系电压及时间温度基础温度基础指计算所假定采取的初始温度。通常取电解温度为计算基础，或者取指计算所假定采取的初始温度。通常取电解温度为计算基础，或者取0或或25作作计算基础。计算基础。计算对

30、象的边界范围，它应该包括电解槽体。对有罩预焙槽，可取槽底计算对象的边界范围，它应该包括电解槽体。对有罩预焙槽，可取槽底槽壁槽壁槽罩槽罩槽壁为边界范围。对无罩预焙槽，可取槽底槽壁为边界范围。对无罩预焙槽，可取槽底槽壳槽壳槽面槽面阳极为边阳极为边界范围。界范围。 体系体系 体系电压体系电压计算对象边界范围以内的电压降。对于带罩的预焙槽，体系电压是从铝导杆起计算对象边界范围以内的电压降。对于带罩的预焙槽，体系电压是从铝导杆起至阴极樟头为止一段线路上的电压降。对于不带罩的预焙槽来说，体系电压则至阴极樟头为止一段线路上的电压降。对于不带罩的预焙槽来说，体系电压则取从钢爪起到阴极棒头止一段线路上的电压降。

31、取从钢爪起到阴极棒头止一段线路上的电压降。 时间时间通常取通常取1h或或24h。铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算52铝电解槽的能量平衡式铝电解槽的能量平衡式以以0为计算温度基础，解槽能量平衡涉及的项目如图为计算温度基础，解槽能量平衡涉及的项目如图8-14所示所示.铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算图图8-14 以以0为计算温度基础的能量平衡示意图为计算温度基础的能量平衡示意图53铝电解槽的能量平衡式铝电解槽的能量平衡式铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算能量收入项为：能量收入项为： (1)电力供给计算体系的能量电力供给计算体系的能量Q电能电

32、能； (2)原料带入计算体系的能量原料带入计算体系的能量Q原料原料t1-0；(3)阳极气体在离开计算体系之前放出的热量阳极气体在离开计算体系之前放出的热量(其中包括其中包括因气体温度降低和烘烧而放出的热量因气体温度降低和烘烧而放出的热量) Q气体气体t3-t2 。能量支出项为能量支出项为：(1)电解反应消耗的能量电解反应消耗的能量Q反应反应0 ；(2)铝液带走的热量铝液带走的热量Q铝液铝液0-t3 ；(3)阳极气体带走的热量阳极气体带走的热量Q气体气体0-t3；(4)残极带走的热量残极带走的热量Q残极残极0-t3；(5)电解格计算体系向周围环境通过传导、对流和辐射而电解格计算体系向周围环境通过

33、传导、对流和辐射而损失的热量损失的热量Q损失损失。54铝电解槽的能量平衡式铝电解槽的能量平衡式铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算以以0为计算温度基础，能量平衡式为为计算温度基础，能量平衡式为55铝电解槽的热损失铝电解槽的热损失铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算传导热损失传导热损失铝电解槽槽底与槽帮由内向外的热损失属于传导热损失铝电解槽槽底与槽帮由内向外的热损失属于传导热损失56铝电解槽的热损失铝电解槽的热损失铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡及其计算对流热损失对流热损失57铝电解槽的热损失铝电解槽的热损失铝电解槽的能量平衡及其计算铝电解槽的能量平衡

34、及其计算辐射热损失辐射热损失58电解铝生产系统电解铝生产系统电解铝厂生产系统包括电解、铸造、氧化铝储运、烟气净化、阳极电解铝厂生产系统包括电解、铸造、氧化铝储运、烟气净化、阳极组装等工段或车间。组装等工段或车间。铝电解车间的主要任务是生产液态原铝，主要生产和辅助设备为铝电解铝电解车间的主要任务是生产液态原铝，主要生产和辅助设备为铝电解槽、电解多功能机组，母线转接装置。槽、电解多功能机组，母线转接装置。 电解车间电解车间电解车间通常由两层互相平行的两层楼式厂房组成，一楼安装槽体和电解车间通常由两层互相平行的两层楼式厂房组成，一楼安装槽体和阴极母线等。二楼为工作面。阴极母线等。二楼为工作面。车间配置车间配置电解槽在厂房内呈单排横向或双排纵向配置，采用槽罩密闭。车间内电解槽在厂房内呈单排横向或双排纵向配置，采用槽罩密闭。车间内设有压缩空气管道，电解烟气净化系统、新鲜氧化铝储槽等。设有压缩空气管道，电解烟气净化系统、新鲜氧化铝储槽等。59电解铝生产系统电解铝生产系统铸造车间的主要任务将原铝铸造成重熔铝锭、合金铝锭等商