年产20万吨铝电解车间毕业设计

年产20万吨铝的铝电解车间设计摘要本设计是毕业设计，依据毕业任务书进行了一年产20万吨铝锭的铝电解车间的设计。在查阅有关文献、翻阅了自己所学的相关课程下，对我国铝工业的开展、国际炼铝的综合情况进行了简明的论述；并确定了冰晶石熔盐电解的方案，选用并论证了420KA电解槽的技术经济指标。作了厂址的选择与论证及铝电解槽的设计计算、物料平衡及能量衡算、铝电解烟气净化及原料输送、环境保护、技术经济评价及本钱核算等内容。并绘制CAD四张，以及完成了一份毕业实习报告书。关键词：电解铝电解槽毕业设计目录一、绪论31.1铝的物理化学性质31.2国内外铝工业开展的现状及趋势42.1工业布局问题8工业布局的影响8各工业区之间的经济协调8厂址和居住区的规划92.2原材料供给及交通运输条件92.3供水供电条件及费用102.4环境保护和节约用地问题10三、生产工艺流程与技术经济指标的选择与论证113.1工艺流程11工艺流程选择的根本原那么11工艺流程图12四、冶金计算134.1铝电解槽的简介134.2铝电解槽结构与计算14阳极尺寸14槽膛尺寸15槽壳尺寸15阴极炭块数目16铝母线16极距174.3台数的计算以及产量的衡算17单个电解槽日产量计算17电解槽槽数确实定17备用槽槽数18电流密度18铝电解槽的电压平衡计算184.4物料平衡计算19铝产量194.4.2Al2O3消耗量19氟化盐的消耗量20阳极炭块的消耗20物料平衡列表204.5热平衡计算21热收入21热支出22热量平衡表24第五章铝电解槽正常生产管理255.1电解车间的生产管理25．车间生产管理的一般法那么25．车间机构及管理层次275．2电解车间工艺技术条件管理305.2.1槽电压管理315.2.2铝水平及出铝管理325.2.3极上保温料的管理335.2.4效应管理335.2.5效应间隔管理375.2.6原铝质量管理37第六章冶金环境保护416.1环境保护的重要性416.2铝电解厂烟气中的污染物及其危害426.3铝电解的环境保护44七、编说明书绘车间平面图及电解槽三视图46八、结束语46九、文献48一、绪论1.1铝的物理化学性质铝的物理性质

1、银白色的轻金属,较软,

2、密度2.7g/cm3,

3、熔点660.4℃,沸点2467℃,

4、它有良好的导电性和传热性.所以铝常用来做导线,制造各种炊具.

5、铝对光的反射性能良好,反射紫外线比银还强,铝越纯,它的反射能力越好,

铝的化学性质

1、和氧气反响：铝粉可燃铙4Al+3O2=2Al2O3〔发强白光〕

2、和非金属反响：2Al+3S=Al2S3

3、和热水反响：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑〔反响缓慢〕

铝和水发生置换反响：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑

4、和较不活动金属氧化物反响：3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3

5、和酸反响：在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化.盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反响,生成盐并放出氢气.2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑

2Al+6HCI=2AlCl3+3H2↑

6、和盐溶液反响：2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3

7、和碱溶液反响：主要和NaOH、KOH强碱溶液反响,可看做是碱溶液先溶解掉铝外表氧化铝保护膜2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

注：1.铝和不活动金属氧化物〔主要是难熔金属氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等〕的混合物,都叫铝热剂,在反响中铝做复原剂.反响过程放大量热,可将被复原的金属熔化成液态

2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反响,情况较复杂不做要求1.2国内外铝工业开展的现状及趋势世界金属统计局表示，2023年全球前10个月铝市供给过剩113.2万吨，远远超过去年同期4.4万吨的过剩量。值得关注的是，12月份开始全球铝库存增加的速度突然变快。库存的快速增加说明全球原铝供需正在继续恶化。如今全球的原铝生产商都面临着全球经济放缓、铝库存增加、价格下跌等困难，并且走出这样的困难需要时日。全球的原铝生产商都在大幅度的削减生产或取消扩建方案，以平衡供需关系。对于中国来讲，首先，从政策环境来看，中国电解铝行业的出口限制政策持续深化，铝合金、铝板带或将成为调整对象。与此同时，国储局伸援手收储30万吨电解铝。此举对企业短期内缓解经营压力、减少亏损是有利的。这次收储价格确实定主要以企业以本钱报价后再加成后确定，为12350元/吨，该价格比市场价格高10%。但这种收储行动主要还是帮助企业度过难关，很难对市场价格产生实质的推动作用。其次，从经济环境来看，宏观经济面临的国内外环境将更加趋紧，尤其是内部经济内生性变化带来的周期性调整压力可能会明显大于2023年。世界经济增长周期性变化和国内周期性因素相叠加，增大了2023年经济进一步向下调整的压力。但是，我国经济长期增长的内在条件没有改变，宏观经济政策有可能转为中性偏松，2023年经济继续向下调整的幅度可能会小于2023年。2023年以来，工业经济总体保持了平稳较快的开展态势。08年前三季度，规模以上工业增加值同比增长15.2%，增速同比减缓3.3个百分点。其中7、8、9月增速分别为14.7%、12.8%、11.4%，减速趋势十清楚显。对于固定资产投资，进入2023年以来，投资速度继续加快，前三季度，全社会固定资产投资116246亿元，同比增长27%，比上年同期加快1.3个百分点。2003-2007年，我国房地产投资增长速度以26.32%的速度在增长，进入08年以来，受到国内信贷政策及金融危机的影响，中国房地产投资增长速度出现了回落，2023年1-10月，全国完成房地产开发投资23918亿元，同比增长24.6%，增幅比1-9月回落了1.9个百分点。再次，从社会环境来看，在有色金属工业协会组织召开局部骨干电解铝企业市场分析座谈会上全体代表通过了电解铝企业联合减产“建议书〞，并承诺自即日起一个月内逐步到达减产5-10%的目标。并向全国电解铝企业发出建议，希望所有电解铝企业参加到减产行列，为电解铝行业争取一个较为宽松的市场环境。此次联合减产，不仅可以缓解电力紧张的状况，而且可以稳定铝价，提高企业的盈利能力。但由于目前行业并没有出现亏损，加上在建产能较多，我们预计实际影响的产量较为有限。最后，从技术环境来看，目前世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。电解铝工业对环境影响较大，属于高耗能、高污染行业，但是电解铝是一种应用广泛的金属，轻工业、电器行业、机械制造、电子行业等各行各业都离不开铝。目前电解铝的最重要的下游行业为建筑行业、交通运输业、电子电力行业及包装行业，其对铝金属的消耗量约占总量的80%。随着下游行业的开展以及应用领域的托长，电解铝应用前景广阔。国家连续出台了一系列政策，遏制钢铁、电解铝、水泥等行业根本建设投资过热势头。加上氧化铝供给短缺价格居高不下。近期爆发的能源危机导致电价上涨，及出口退税率降低等因素的影响，电解铝企业四面受敌，这对于正处开展顶峰的电解铝工业来说不亚于一场风暴，据报道目前全国已经有六十家铝厂处于停产或者局部停产状态，电解铝企业陷入前所未有的困境。其中，电解铝价格快速下跌，主要是两个方面的原因，一是电解铝行业产能过剩，另一方面是经济危机使来自于汽车、房地产等下游行业的需求大幅减少。目前中国电解铝产量过剩情况如此严重除了需求下降的因素外，中国电解铝行业的非理性扩张也是一个重要的原因。从中国的资源量来看，中国铝土矿根底储量只有7亿吨左右，只占世界的2.3%，按照现在的开展速度，中国的铝土资源只能维持10年左右，因此行业的调整已是必然。如今电解铝的主要原料氧化铝价格都已经在行业平均本钱价以下。从08年9月份以来，包括氧化铝、电力及各类辅料在内的几乎所有本钱都出现下降，其中氧化铝和辅料的价格下跌尤为迅速。考虑到原料和辅料价格进一步下跌的可能性，以及由于煤炭价格下跌，拥有自备电厂的电解铝厂将在本钱上拥有优势，国内电解铝的平均生产本钱有进一步下降至15000元/吨，但由于中国铝土矿的稀缺性，中国电力紧张的情况仍将长期存在，因此电解铝生产本钱再大幅下降的可能性不大。从电解铝产业竞争态势来看，第一，进入者的威胁。目前中国氧化铝完全能够满足国内电解铝生产的需要，并出现供给过剩。氧化铝供求弹性低，出现过剩将促使氧化铝生产商向下游电解铝行业延伸产业链。第二，购置者分析。电解铝行业的购置方即铝消费者，在中国随着经济的复苏，中国城市化进程中根底设施、公共事业、住房和汽车等消费品，将极大地带动国内铝消费需求，而中国旺盛的铝消费是推动电解铝产量增长的根源。第三，替代品分析。为了调节供需矛盾，作为电解铝一局部替代品的再生铝加大了加工生产力度，但国内废铝回收比例并不高，原材料供给量缺乏致使废铝的进口数量居高不下。第四，行业内现有竞争者分析。目前电解铝行业处于高速开展阶段，行业集中度不断提升二、厂址的选择与论证厂址选择对工业企业的建设速度、建厂投资、生产开展、经济效益、环境保护及工农关系都能具有重要意义。2.1工业布局问题2.1.1工业布局的影响建设一座电解厂，对全国的供给业布局、一个地区或一个城市的合理开展、各工业区之间的经济协调及农业开展等起着重要作用，应根据工业布局大分散、小集中、多搞小城市的方针，按工农结合，城乡结合，有利生产，生活方便的原那么，进行厂址选择和居住区的规划，使之符合供给业布局总体规划及城市建设规划要求。2.1.2各工业区之间的经济协调我国地域辽阔，经济开展水平差距较大，不仅表现为东、中、西部三大地带间的巨大差距，而且还表现为三大地带内部各省区之间的差距。特别是改革开放以来得以快速开展的东部沿海地带，其内部各省区之间、新兴工业区和老工业区之间以及各省区内部之间也存在开展差距。由于不同区域的资源禀赋和社会经济条件不同，因而，各具独特的经济潜力和相对优势。区域经济协调开展理论认为：地区间分工应建立在发挥各自优势的根底上，中央和地方政府应积极支持和促成这种分工的形成;国家对地区的倾斜政策与国家的产业政策和地区优势有机地结合起来，即对重点开展地区的优势产业或国家重点支持开展的产业进行倾斜，对其他产业不予倾斜，国家加快条件较好地区开展的同时，也要重视落后地区的开展，将地区差距控制在社会能够承受的范围内。2.1.3厂址和居住区的规划我选择的厂址位于位于秦晋豫黄河金三角中心――山西省永济市境内中条山北麓。图红1位置2.2原材料供给及交通运输条件铝电解厂是连续性的，物料吞吐量一般较大，大型冶炼厂每昼夜要处理数千吨物料，如不及时吞吐，势必影响生产，因此在选择厂址时，必须充分考虑交通问题，为了减少运输费用，在保证良好的运输条件下，应使厂址尽可能接近原材料基地和销售市场。原材料供给：山西铝矿资源丰富，氧化铝厂分布很多，多分布在山西南部，原料的供给充足。运输的条件：在省道S336上建造，与其他县之间运输可以走国道G59与国道G209，交通运输非常方便，而且厂之间距离短，运输本钱低。2.3供水供电条件及费用铝电解厂是大量用水和耗电多的企业，例如建设一座年产10万吨铝锭的电解厂，需要一座容量为250000KW左右的发电站做保证，因此希望厂址附近有充分的水源和电源。我选择的厂址是在黄河边上，水源丰富，借着丰富的水源，黄河上有许多水利发电站，离厂最近的发电站是三门峡发电站，直线距离58公里，年发电量：13.1亿千瓦小时，电力充足，电度电价为0.4812,适合建厂。2.4环境保护和节约用地问题冶金生产的特点之一是无意例外地产出大量造成环境污染的三废物质，除必须有完善的三废治理工程外，必须尽量考虑在主导风向和主要水流的下游位置，安排好三废处理厂和废渣堆放场地，要有良好的自然通风条件，并应考虑厂址附近的居民点、城市开展规划、农牧渔业及旅游胜地、自然资源保护区等问题，我国是农业大国，人口多，土地相对少，耕地也较少，因此在选择厂址时，必须节约用地，不占或少占耕地，不撤除或少撤除建筑物，尽可能选择荒山野岭或坡地建厂，我所选择的厂址符合这些条件，是在郊区的山边上建的，可以修条1公里的路便和S336接上，交通无问题，并且不会占用耕地，不会撤除建筑，周围无以上所说的居民点等，所以无污染问题，居民点距厂址有2公里的距离，坐公交车10分钟，四周无牧渔业及旅游胜地、自然资源保护区等，适合建厂。三、生产工艺流程与技术经济指标的选择与论证3.1工艺流程冶金工艺流程是指从单一的矿物原料或复杂的矿物原料经过假设干工序加工成品的过程，因此工艺流程的选择，实质上就是生产方法及生产工艺路线的选择。由于原材料原有的成分、品质等的不同，各个国家技术水平和技术政策的差异，乃至同一国家不同地区自然条件、环保要求等的不同，所选的工艺流程也不同，可见工艺流程的选择是一项十分复杂的综合性的技术经济工作决策。一座新建有色冶金厂的全部设计内容，都是围绕着确定的工艺流程而展开的，所选工艺流程在技术是否先进可靠，经济上是否合理，将直接关系到企业的投资水平和建成后的生产水平、经济效果乃至工厂的前途。因此，工艺流程的选择是一项十分重要的工作。3.1.1工艺流程选择的根本原那么所选工艺流程应对原料有较强的适应性，能使产品品种具有可变性和多样性，不致因原料成分有所变化而影响产品的产量和质量。所选工艺流程，应在确保产品符合国家及市场需求的前提下，能充分利用原料中各有价元素并获得最高的金属回收率、设备利用率、劳动生产率；能有效地进行三废治理，保护环境；能简化工艺，缩短流程，降低能耗，从而节省投资，降低本钱。3.1.2工艺流程图以下图为我所选的工艺流程图：3-1氧化铝氟化盐阳极块直流电排空电解槽阳极气体电解槽干法净化废气干法净化铝液净化澄清回收氟化物净化澄清浇铸浇铸铝锭合金工艺流程图3-1四、冶金计算4.1铝电解槽的简介铝电解槽是炼铝的主要设备。铝电解槽分为自焙槽、预焙槽和试验槽。预焙槽的阳极是预先焙制好的，预焙槽中又分为不连续阳极预焙槽和连续阳极预焙槽。不连续阳极预焙槽又分为边部下料和中间下料槽。这两种槽尤其是后者为目前铝电解生产的主力槽型。自焙槽的阳极是电解生产中在电解槽上自行焙烧的，按照阳极棒的插入方式又分为侧插阳极电解槽及上插阳极电解槽两种。由于自焙槽能耗大，且电解过程中产生有害的气体不便收集而极易造成严重的环境污染，因此这种槽型正在不断淘汰或被改造成预焙槽。下面的图分别为不连续阳极预焙槽、连续阳极预焙槽、上插棒阳极自焙槽和侧插阳极电解槽。图4-1不连续阳极预焙槽简图图4-2连续阳极预焙槽简图图4-3上插棒阳极自焙槽简图图4-4侧插阳极电解槽简图4.2铝电解槽结构与计算设计的参数I=420ka阳极电流密度选择0.8A/cm²电流效率为95%阳极尺寸选1550*1320*620，阴极尺寸选1600*515*450大面尺寸为300mm，小面尺寸为420mm，阳极炭块组间距取45mm，阳极行间距取250mm，阴极炭块间距用炭糊扎缝30mm。体系电压4V，阳极气体成分CO275%CO25%，排烟量7900m³/h4.2.1阳极尺寸阳极尺寸是铝电解槽一个重要的结构参数。一般说来，电解槽容量越大，那么阳极尺寸也要越大一些。预焙阳极炭块尺寸，视阳极排列与组数不同，长度各异，。在这里，炭块的高度是一个主要参数。一般倾向于采用稍高一些的炭块，综合各种因子的考虑，本设计阳极尺寸设计取为1550*1320*620mm需要阳极面积S=420000/0.8=525000cm²需要阳极炭块数n=52500/155*132=25.65，选26块阳极，分二行排列，每行13组。阳极实际面积与阳极电流密度值为：S=26*155*132=531960cm²D=420000/531960=0.7A/cm²。4.2.2槽膛尺寸取阳极到槽膛侧壁尺寸为380mm，到槽膛端壁之距离为420mm。阳极炭块组之间距离取45mm，阳极行间距离取250mm。由此计算：槽膛长=2*420+13*1320+12*45-40=18500mm槽膛宽=2*300+2*1550+250=3950mm槽深取560mm4.2.3槽壳尺寸槽底内衬选择侧部为散热型结构，一般底部和上部要加强保温，在阴极炭块底有炭素底垫〔30mm〕,三层耐火砖〔3*65mm〕,一层氧化铝粉〔100mm〕,三层保温砖〔3*65mm〕，硅酸盐保温砖一层〔65mm〕。由此可计算底部厚度=450+30+3*65+100+3*65+65=1035mm槽深=1035+560=1595mm槽壳结构有臂撑式和摇篮式两大类。摇篮架是弹性变形体，这种槽壳受力不产生应力集中，在电解槽的端角部位，不能发生断裂现象，这是摇篮式槽壳最大的优点。摇篮支架选用360mm工字钢，厚钢板焊接而成，槽侧壁都有一些摇篮架。根据槽膛及槽内衬尺寸可算出槽壳尺寸：槽壳宽度=3950+2*125+12*2+25*2+2*300=4924mm槽壳长度=18500+2*125+2*400+2*25=19640mm槽壳深度=560+1035+10+40+300=1945mm4.2.4阴极炭块数目槽底部阴极炭块选择采用1600*515*450mm阴极炭块数n=18540/(515+30)=32炭块到端壁边缘尺寸：{18540-〔30*31+515*32〕}/2=565mm炭块到侧壁边缘尺寸=〔3950-3370〕/2=290阴极电流密度D=420*1000/〔32*200*140*2〕=0.23A/cm²4.2.5铝母线铝电解槽有阳极母线，阴极母线和立柱母线，都用铝制作。铝母线有两种：压延母线和铸造母线，后者通用于高电流的大型电解槽，铝母线的电流密度一般为0.25～0.40A/mm2。电解槽阳极母线断面为500mm×200mm，面积电流为0.35A/mm2，阳极母线采用铸造铝母线，两端用软母线连接，以便阳极母线升降，与立柱母线的连接采用压接。立柱母线断面为320mm×480mm，面积电流为0.38A/mm2。阴极母线也采用铸造铝母线，远电端母线面积电流为0.40A/mm2，近电端阴极母线经电解槽槽底沿纵向中心引出，与远电端母线聚集引入下一台电解槽，从而使电流分布均匀，减少了母线用量，减少了大容量电解槽产生的磁场影响。4.2.6极距所谓极距，是指阴阳两极之间的距离。在工业电解槽上，浸在电解质里的阳极外表都是阳极工作面，而槽底上的铝液外表实际上就是阴极工作面。为便于测量起见，一般取阳极底掌到铝液镜面之间的垂直距离作为极距。工业电解槽中，提高极距，那么电解质电压降有所增大。根据实测，每提高极距10mm，引起电压降增加400mV〔旁插棒槽〕或350mV〔预焙槽〕。因此在工业生产上宜在取得高电流效率的情况下，保持尽可能低的极距，以便减少单位铝产量的电能消耗量。本设计取极距为4.0cm。4.3台数的计算以及产量的衡算4.3.1单个电解槽日产量计算电解槽日产原铝量按下式计算P=0.3356Iηt×10〔t/d〕铝产量：P=0.3356*420000*95%*0.001=133.9kg/槽h每年每个槽子的产量=133.9*365*24=1172964kg/槽年=1172.964t/槽年4.3.2电解槽槽数确实定工作槽数确实定年产铝20万吨，那么电解槽台数N计算如下N==200000/1172.964=170台4.3.3备用槽槽数备用槽槽数经验公式[13]n=t=170*30/2000=2.55取3台t此处取为30天4.3.4电流密度W=×10(KW·h/t)式中:V———电解槽平均电压取4VW=×10=12689(KW·h/t)4.3.5铝电解槽的电压平衡计算工业电解槽的电流消耗率，与电流效率和平均电压两个因素有关，降低平均电压或提高电流效率都能够减少电解槽的电能消耗率。电解槽的平均电压V=E实际+△V阳+△V阴+△V电解质+△V母线+△V效应+△V联〔1〕实际分解电压即极化电压，就是Al2O3理论分解电压与阳极过热电压和阴极过热电压之和。采用炭阳极进行电解时，Al2O3理论分解电压是1.1～1.2V,取1.15V。现代大型预焙槽的阳极过电压大约是0.4～0.5V。取其值为0.45V。那么实际分解电压为1.60V。〔2〕电解质电压电解质电压可根据柯鲁鲍夫提出的经验公式计算：△V电解质=式中S——阳极的截面积，㎝2;L——极间距离，cm;本设计阳极与阴极距离4.0～4.5cm，这里计算取4.2cm；2〔A+B〕——阳极周长，cm;——电解质比电阻，Ω·cm，电解质的分子比在2.1～2.3之间时，取其值为0.53Ω·cm。△V电解质=4.4物料平衡计算4.4.1铝产量铝产量：P=0.3356*420000*95%*0.001=133.9kg/槽h4.4.2Al2O3消耗量产出1吨铝所需氧化铝=1000*102/54=1888.9kg/tAL2O3消耗量比理论多1.5~6.0%，取1吨消耗为1930kg，AL2O3的槽/时消耗量=133.9*1930*0.001=258.43kg/槽时AL2O3的理论槽/时消耗量=133.9*1888.9=252.92AL2O3损失量=258.4-252.92=5.484.4.3氟化盐的消耗量以下是生产每吨铝的消耗：需要冰晶石5*133.9/1000=0.67kg需要氟化铝25*133.9/1000=3.35kg需要氟化镁5*133.9/1000=0.67kg需要氟化钙4*133.9/1000=0.54kg4.4.4阳极炭块的消耗实际理论炭消耗=12*12*133.9/7/54=514kg/槽时CO2的生成量=44*9*133.9/54/7=140.28kg/槽时CO的生成量=28*3*133.9/54/7=29.76kg/槽时炭块消耗为450kg/tAL，那么实际消耗为=133.9*450/1000=60.25kg/槽时炭的损失=60.25-51=9.25kg/槽时4.4.5物料平衡列表收入支出名称数量百分百%名称数量百分百%AL2O3258.4379.78原铝133.941.34冰晶石0.670.2冰晶石0.670.21氟化铝3.351.03氟化铝3.351.03氟化钙0.540.16氟化钙0.540.17氟化镁0.670.2氟化镁0.670.21阳极炭块60.2518.6CO2140.2843.31总计323.91100CO29.769.19碳损失量9.252.86氧化铝损失5.581.72总计323.911004.5热平衡计算4.5.1热收入〔1〕电能的收Q=4*420*1000*3600=6048000000KJ/h〔2〕阳极反响所得热：根据反响方程式AL2O3+12/7C→2AL+9/7CO2+3/7CO计算已得：CO2的生成量140.28kg/槽日，所以nCO2=140.28/44=3.19kmol/槽hCO的生成量29.76kg/槽日，所以nCO=29.76/28=1.06kmol/槽h在电解温度下:CO2的生成热为394.97KJ/molCO的生成热为113.07KJ/molQ=〔3.19*394.97+1.06*113.07〕*1000=1379808.5KJ/槽hCO燃烧热CO+1/2O2=CO250%的CO发生了反响且CO的燃烧热282.69KJ/molQ背=282.69*1.06*50%*1000=149825.7槽h4.5.2热支出AL2O3的反响热AL2O3→2AL+3/2O2nAL2O3=109.59/102=1.07mol在950℃下，AL2O3分解的自由能为：Gr=405760=3.75㏒T-92.22T=292986.52G292986.52*4.2*2.53=3113274.76气体带走的热量气体平均比热：C=1.25JK/m³℃烟气平均温度85℃，根底温度25℃Q=1.254*7900*〔85-25〕=954396KJ/h铝液带走热铝比热298~933℃为C=4.96+0.002296Tcal/mol铝比热:933~1273℃位C=7.00cal/mol融化热为93kcal/molQ1=〔4.96+0.0029*1231/2〕*133.9/27*4.2*1231/2=86944.93KJ/hQ2=93*133.9*4.2=52301.34KJ/hQ3=7*133.9/27*4.2*△t=145.80*1231/2=89739.9KJ/hQ总=86944.93+52301.34+89739.9=228986.2KJ/h残极带走热：C残：C消=160:400C消=60.25C残=60.5*160/400/13=1.85Kmol/h残极外表温度450℃，电解温度为950℃残极的平均温度为〔950+450〕/2=700℃Q残极带走的热=1.85*4.1*4.2*700=10266.39KJ/hQAL2O3=1000*4.2=4200KJ/hQ残总=10266.39+4200=14466.39加热氟盐、冰晶石22W/kg-ALQ盐=22*3600*133.9*0.001=10604.88KJ/h散热损失Q=7577634.2-10604.88-14466.39-228986.2-954396-3113274.76=3255905.97KJ/h4.5.3热量平衡表收入支出名称数量百分百名称数量百分百阳极效应1379808.518.21%AL2O3反响3113274.7641.09%CO燃烧149825.71.98%气体带走热95439612.59%电能收入604800079.81%铝液228986.23.02%总收入7577634.2100.00%残极14466.390.19%加热氟盐10604.880.14%散热损失3255905.9742.97%总支出量7577634.2100.00%第五章铝电解槽正常生产管理5.1电解车间的生产管理人类使用一定的工具，按照一定的方法对劳动对象进行劳作，从而构成生产力。电解车间的管理者在从事管理活动中应从生产力的三要素来着眼，充分发挥要素的能动作用，并注意调整三者之间的关系。电解铝生产过程简单，产品永远不变，因此，作业方法也相应稳定。电解反响由于是在结壳封闭的熔池内进行，而熔体的高温、腐蚀和冲刷使安装各种传感器异常困难，故不能从多侧面反映槽内的反映情况，不得不借助直观感觉和体会。从而使对过程的判断和处置带有浓厚的经验性。随着槽型不断大型化、操作机械化、自动化水平的日益提高，与旧式电解车间相比，280KA中心下料预焙槽显现出，对作业时间安排和作业质量更加严格，各工种，上下式序间配合更加紧凑，协调，指导生产更加重视数据解析的大趋势。电解车间是工厂主体车间，供电、阳极、铸造、化验、工艺车队，原料供给库，槽修、电解设备维修、计器等车间工作节奏服从于电解生产的节拍，他们的产品质量或效劳质量只有通过电解生产的成绩才能表达和得到检验。电解生产的特点和车间在工厂中所处的核心地位就决定了电解车间生产管理的根本点。5.1.1．车间生产管理的一般法那么人是生产力最活泼的要素。生产管理的核心，就是要发挥其活力。所谓“活力〞有两层意义。其一，是指从事电解工作的人都能经受恶劣环境的考验，始终保持旺盛的工作热情和责任态度，其二是操作着要熟练掌握各项操作，基层管理者要懂得技术条件和操作管理的方法，并具备较强过程分析和改善的能力。对此，车间的管理者应调动政治、行政、分配、教育等手段，长期不懈地致力提高操作者和基层管理者的政治素质及业务素质。从构成生产力的另两个要素考虑，结合电解生产特点，应从如下方面入手实施管理：⑴同步化电解车间每天的所进行的作业都有固定的时间和程序，这是由过程平稳所要求的，也是多功能天车作业能力决定的。因此，一到某一时间，所有参与作业的不同工种的操作都必须到达现场，并且在指定的时间内完成作业。根据电解车间作业时间表，排出了其他车间配合作业的节奏，从而形成了整个工厂的工作拍节。电解车间和其他车间都必须遵守已经约定的配合时间表，到时同步动作，使任务完成协调，高效。⑵标准化对于连续性强，机械化自动化程度高，工序间环环相扣的大工业来说，成百上千的人集中在一起，从事着相同的劳动，制造着同样的产品，这就需要在操作方法，管理制度和产品标准上的高度统一。因此，现代工厂中都把制订标准、执行标准作为生产管理的重要内容，工厂只有执行了标准化，才有可能使生产指标跨上一个新台阶。⑶均衡化指进入电解车间物流和从电解车间移出的物流均衡。“均衡〞含两重要意义：第一，物流不能中断；第二，投入和产出都保持在一定范围之内，维护投入产出的均衡是生产的重要内容。简言之，槽子稳定是物流均衡的根底，物流均衡又是槽子稳定的客观表现。⑷设备管理电解的主要操作，技术条件的调整，物流的进出都是建立在设备正常的根底上，有人讲，设备好坏是电解死或活的问题，工艺的好坏是指标高或低的问题。一句话，设备不正常，同步化，标准化，均衡化均为奢谈。在电解车间，除电解槽外最重要的设备是多功能天车、净化大风机、计算机、槽控箱和电解槽，因此要加强对此设备的管理。⑸全面质量管理全面质量管理是发动群众参加管理，实现从把关的一种行之有效的管理形式，全面质量管理的根本思想是，以防为主，处理为辅；把管结果变成管原因，把处理事故变为抓日常工作的严格管理，使每个操作，每项技术条件都处于受控状态，且整个过程中，始终贯彻用数据说话，对于铝电解这个连续性强，多人参与，效果反映缓慢，经验色彩较浓的行业，全面质量管理非常有用。5.1.2．车间机构及管理层次⑴车间管理机构电解车间的生产管理，涉及面宽，内容复杂，绝非一个人能包打天下，需要一批人按照不同的分工，构成不同的层次去进行管理。电解厂房、计算机室、供料与净化部在流程上是互相联系不能分割的。三者产生的各种数据都是电解过程分析所不可缺少的。其具体分工如下：①管理者〔车间主任、区长〕、监督者〔区长、班长〕，执行者〔各类操作工人〕层次清楚，职位明确。②作业组工种齐全，减少了因按工种划分，而造成任一作业都需要电解工区对外联系的麻烦和扯皮。③厂房自成小系统，配备的设备管理员、技术员、吸出管理员、资料员能独立地进行设备管理，电解操作管理，日常对外联系和过程的初步分析。④车间具备较强的数据处理和过程分析能力，能够提供厂房各种资料，指导厂房改善过程，使电解生产始终充满向上的活力。⑵电解车间管理层次电解车间管理者层次一般划分为管理者、监督者、执行者、三者承当的职能不同，不同层次管理者管理的内容和深度不同。①车间正、副主任按照工厂下达的方案，制定符合车间实际的实施方案；研究方案实施中生产存在的操作质量，技术条件，设备运转，原材料质量，工种间配合协作等方面的问题，并及时发出改善指示。遇到重大问题负责与配合车间联结，或向厂长汇报并接受指示。②区长他们是第一线的管理人员，每天都要处理大量的业务问题和协调方面的问题。他们应精通操作和异常状况发布操作或处置，能够做到：按操作标准对厂房、区的操作质量和技术条件进行严格管理；及时、准确地异常情况发布操作或处理指示；将车间方针和实施方案具体化，制订落实措施，向班组贯彻，并检查班组长工作。定期向管理人员对电解生产的现状进行分析，指出存在的问题，提出改善的可能性和可行性意见；定期或不定期向厂房，区提供操作质量和槽子趋势的分析资料；协助车间，厂房，区制订槽基准和实现长期目标的措施；指导厂房，区操作质量的推进；负责对操作标准和技术条件提出修正意见。③班、组长是操作班的负责人，必须精通操作标准，善于做群众工作。他们应做到，经常检查操作质量，贯彻操作标准；负责异常情况下的处置和协调；负责贯彻车间在操作方法的改善意见；团结，领导好部下，完成操作，现场清扫和设备维护任务，不发生人身，设备事故。⑶电解车间定员电解车间定员是根据设计车间拟定的产品方案和生产规模规定具有一定质量的各类人员的数量指标。定员工作的中心任务是在保证生产需要的前提下，按照精兵简政、提高效率的原那么。合理使用劳动力，节约劳动力。对生产岗位的定员主要是按照岗位的性质和劳动量来选定，不同素质的劳动力应有不同的岗位配置，做到用其所长，避其所短，优化组合；各车间的管理人员按全车间的5%来确定。人员岗位是：每个车间三个主任，两个副主任分别负责设备和生产，每车间分4个区，每个区有两个班长和两个区长，每个区一个生产班，生产班分4个作业组，每个组设立一个作业组长，每个作业组包括天车工、操炉工两个工种，车间设立一个综合班，负责整个车间的抬母线、检修、以及检测等工作。即台母线两个组，每组4人，检修槽两个组，每组8人，检测4人，另外车间办公室2人，负责车间的原财物料的领用、发放、保管，以及日常办公工作，总人数为454人。具体见表电解车间定员表。表5-1电解车间定员表岗位每个车间〔2个车间〕每个工区〔4个工区〕每个作业组〔4个作业组〕总人数备注车间主任361正2副工区长82161正1副生产班长82161正1副作业长164324班3倒天车工48123964班3倒操炉工1122872244班3倒综合班30601正1副班长办事员24合计427454以上就是电解车间的不同层次的管理的人员配置。5．2电解车间工艺技术条件管理新槽启动后，经过三个月的调整，逐渐形成规整的炉膛，电解槽进入正常生产阶段。在正常生产期，需要对各项工艺技术条件进行管理，这些工艺技术包括槽电压，加料量〔指氧化铝通过加料间隔管理来实现〕，铝水平和电解质水平，阳极效应，槽温等，在保证电解槽操作质量的前提下，管理好这些技术条件，电解槽就能在长期的状态下工作，获得高电流效率和低能量消耗，此为电解生产管理的主体，须特别重视。5.2.1槽电压管理槽电压指电解槽正常工作的电压，由电解槽的阳极母线压降、卡具压降、铝导杆压降、爆炸焊压降、钢爪-碳块压降、阳极碳块压降、阴极压降、分解与极化压降、电解质压降、效应分摊压降组成。生产中槽电压的管理主要是注重于随槽子状态而变化的，主要是对阳极压降、阴极压降、电解质压降和效应分摊压降的控制，其中阳极压降那么是由阳极生产单位取保证。由于各个槽安装质量有异，槽工作状态不一。每个槽的电压并不绝对一致，需要依据实际情况人为设定。槽电压的管理就是依照人为设定的槽电压为目标，通过计算机忠实地实行监控进行自动调整控制。在电流恒定的条件下，电压是调节电解槽能量平衡最重要、最易实现的因素之一，因此，电压管理实质是电解槽能量平衡的管理。通过变更设定电压实行对槽电压进行控制，实质是通过增减极距来变更电解质电压降，因为槽电压与极距呈现确定的线性函数关系，即随着极距的增长而升高。当槽电压恒定，但炉底、阳极电压降增高时，或电解质电阻变大时，极距就会被压缩，从而引发病变。为了使电压能真正与极距呈现确定的线性对应关系，在实际中应尽量保证阳极、阴极电压降接近设计值，并按基准要求保持电解质成分，并使这些工程稳定。在电流恒定的条件下，电压是调节电解槽能量平衡的最重要，最易实现的因素之一，因此，电压管理实质是电解槽能量平衡的主要管理。实际生产中，通过增减极距来变更电解质电压降来实现对槽电压的控制。以下情况需要将电压上升：电解槽热量缺乏，效应多发或早发。需要指出的是：但凡通过变更其它技术条件能到达同样的目的，就尽量不要上升是电压。这样以防止提高电压对槽膛产生的副作用。在电解槽恢复过程中，应根据实际情况及时调整，否那么产生热量收支不平衡，恶化槽况。5.2.2铝水平及出铝管理铝水平的作用主要是稳定磁场，降低针振和电压摆发生的机率与幅度，并减少对阴极的侵蚀等。由于铝的导热性好，使电解槽内温度分布比拟均匀，因此保持较高的铝水平使阳极底部热量能够及时地散发出去，有利于调节、降低槽温，减弱二次反响。较高的铝水平能储存较大的热容量，因此使得电解槽有较大的热稳定性。在偶然发生的阳极效应、槽电压升高和电流增大时，可使电解槽内产生的大量多余热量储入铝水中，而不至于使电解槽温度上升得过高，不会给电解槽的热稳定性带来很大的影响，这对改良和提高电解槽的电流效率是有好处的。事实证明，电解槽容量越大，电解质和铝水越多，电解槽的这种热稳定性就越好，越能承受诸如换极作业等对电解槽的干扰。铝具有良好的导电性能，具有使阳极电流和阴极电流分布比拟均衡的功能。较高的铝水平能使电解槽周围形成规整、稳固的槽帮，收缩铝液镜面，提高阴极电流密度，这些因素均有利于提高电流效率、降低电耗、提高电解槽寿命。低铝水平，对电解槽的平稳、高效和平安生产均带来了较为不利的后果。由上可以看见，电解槽的铝水平的管理十分重要。管理的重点是平衡保持确定的铝水平，防止偏高偏低。铝水平的管理，首要条件是采用正确的测量方法，取得准确的铝水平数据。测定的方法一般为一点测定法和三点测定法。出铝量的管理是指怎样确定各台槽吸出多少铝，即确定指示量。严格地讲，每台槽每次的出铝量应等于出铝周期内所产的铝量，但实际生产中难以做到准确把握此量。由于铝水平关系到槽子的热平衡以及正常生产，我们也应以铝水平来决定出铝量的多少，保证电解槽稳定生产。5.2.3极上保温料的管理极上保温料是维持电解槽热平衡的一个重要因素。槽子的热设计确定之后，生产中必须保证热输入与热支出的平衡，才能到达槽子平稳运行。极上保温材料主要是保持槽子热量的作用，但它也可作为调节热支出的手段，通过增减极上保温料的厚度，调节电解槽的热支出，但不能只考虑这一种手段，必须与槽电压，铝水平高度调整配合实施。正常槽极上保温料加的缺乏，自然会导致槽子走向冷态，必须升高槽电压来维持热平衡，势必造成多耗电能。生产管理中必须按设计所确定的来添加。当输入热量过剩时，可适当减薄保温料厚度加大槽散热，否那么过剩的热量就会通过侧部散出，使槽帮变薄。当输入热量缺乏时，可适当增加保温料厚度，角部和厂房两头及过道边易散热槽的保温料要稍厚些，冬季时节也可适当厚些。极上氧化铝厚度的标准值为16～18cm，即与阳极钢爪横梁下限2～3cm齐为标准。5.2.4效应管理阳极效应是铝电解过程中发生在阳极上的一种特殊现象，无论哪种解释机理都有氧化铝浓度降低的原因。传统的电解工艺认为阳极效应的发生可以调整槽子的热平衡，校正电解槽内电解质中氧化铝的浓度，并到达洁净电解质，清理阳极底掌．炉底沉淀以及规整炉膛的目地。但是当阳极效应发生时，电解过程会中止，很容易烧坏良好的侧部炉帮，使熔体电解质过热，造成电流效率降低及环境污染．并浪费大量电能、原材料、人力。因此国内外各大铝厂都在努力降低阳极效应系数．减少效应的发生。在电解槽的正常生产中，我们总是希望能按照设定的阳极效应系数发生效应。但是在现场生产中不可防止存在设备故障及技水条件不合理的情况．因此不正常的效应发生在所难免。在大型预焙铝电解槽炼铝生产过程中，所谓非正常效应就是没有按照设定的效应系数在效应等待以外期间发生的效应。其主要有以下几种类型。(1)突发效应未到效应等待期发生的效应即为突发效应。其主要产生的原因是电压偏低。热输入缺乏，铝水平偏高。极上保温料缺乏。加料量缺乏。可按以下程序进行判断与处理，如图5－1所示。图5.1突发效应处理程序(2)延迟效应AE在设定的效应系数的等待期以后，推迟发生或不发生即为延迟效应，其发生的主要原因是阳极本身有异常。物料过剩，电压过高或Al水平过低，可按以下程序判断处理，如图6－2所示。图5.2延迟效应处理程序(3)异常效应(1)效应电压小于15V的效应，其产生的主要原因是阳极底掌有局部病变，引起短路，电解质水平过高引起槽子过热，可按以下程序进行判断与处理，如图5－3所示。图5.3效应电压小于15V的处理程序(2)效应电压高于35V，其产生原因主要是AE时人为提高电压；电解质水平压低；铝水平过高或槽子过冷。可按以下程序化进行判断处理．如图6－4所示。图5.4效应电压小于35V的处理程序实践证明，只要认真把好操作关，提高阳极质量，把好支配物料和热因素的各项技术条件，并合理将他们组合，可望能取得效应管理的满意效果。5.2.5效应间隔管理AE间隔，亦称AE设定时间，即指上次AE结束时刻起，到停止本次加料历程，开始等待AE时止的规定时间，这是人为设定的。AE间隔越短，效应次数越多，等待AE的时间越长，加料次数越少，说明AE间隔这个参数能够影响加料量，其实际意义为：相隔多长时间清理一次槽内积料，校准一次氧化铝浓度，这个AE间隔取值取决于参加量与槽实际需要量的偏差的大小。因此要按照槽子的实际情况，调整好效应间隔。5.2.6原铝质量管理铝的质量是铝电解生产中一项重要指标，纯度高的铝具有良好的化学物理性能，而铝中杂质增多将影响其理化性能，如导电性变坏、耐蚀性降低、白光反射率降低等。因此在电解槽中力求生产出高品位的铝，纯度越高，使用价值越高。一、影响原铝质量的因素(1)原材料对原铝质量的影响众所周知，铝锭的质量与企业效益息息相关，铝品位越高，其价格和销路也越好，但好品位的铝锭来源于高质量的原铝，因此我们有必要先摸清影响原铝质量的主要因素。影响原铝质量的杂质成份，主要的是铁(Fe)、硅(Si)两种，它们的含量上下直接影响原铝的品位。对预焙槽而言，由于其上部增加了阳极钢爪和打壳锤头，加上炭阳极质量和保温料质量的影响，使得原铝质量更难控制。(2)病槽对原铝质量的影响原料中的杂质有一局部沉积在槽膛内壁上的结壳里，一旦电解槽失常进入热行程，这局部结壳便会熔化，而沉积在结壳里面的杂质被铝复原，使铝内杂质含量增多，同时用于保护侧部炭块及粘土耐火砖层的结壳将熔化，炭块中的灰分及炭块外部的粘土耐火材料便会被腐蚀，也使铝内杂质增多，而且在处理病槽时，随着铁工具伸入槽中的次数增加，熔入槽内的铁含量将升高。(3)破损槽对原铝质量的影响电解槽破损后，炭素中的灰份以及耐火材料内衬中的杂质进入铝中，同时阴极钢棒熔化造成原铝中杂质含量增多。(4)生产操作对铝质量的影响在操作过程中，假设不慎将铁工具、出铝管及脏料带入槽内使其熔化，或阳极周期掌握不好，造成阳极棒及吊环的熔化，均使原铝中杂质增多，质量下降。(5)效应系数对质量的影响效应系数偏多，在熄灭效应过程中，铁工具极易被打断或熔化，同时，效应熄灭后槽温较高，炉帮结壳易化，造成原铝质量下降。(6)电解槽壳面总高对质量的影响总高过高会导致电解质跑冒，使生产工艺技术条件控制不稳定，造成病槽，同时上El不好维护，炉帮易化，使铝质量下降。二、提高原铝质量的措施严抓细管是提高原铝质量的关键，在生产管理上进行严抓细管。(1)严格控制原材料的进入，认真按ISO9002质量体系程序办事，不合格产品决不允许进入下一道工序。(2)在加工操作中，认真按照操作规程操作，禁止将脏料带入槽内或将铁工具熔化，在加工过程中实行“勤加工，少下料〞的加工方法，加强保温工作降低阳极效应系数。(3)推行按时定置添加氟化盐制度，电解质成分趋于合理，’减少了氟化盐的消耗。(4)生产组织上打破了几十年不变的铝电解生产管理模式，工资、奖金与质量挂勾，科学合理地将指标考核到每个操作工人。(5)生产管理推行一体化考核制度，使各项生产管理到达严格和细致。(6)加强现场管理和定置管理，到达物放有序，牌物相符，并制定了质量责任制和质量指标方案。加强技术培训、提高人员素质，人员素质的提高是获得优质产品的保证，自焙槽生产的特点是机械化、自动化程度低、劳动强度大、工作环境恶劣，这就要求有一支高素质的职工队伍来保证电解生产的正常运行。而目前职工多数是青工，文化素质参差不齐，学技术热情不高，出工不出力，整体操作水平低。针对这些问题我们采取了以下措施。(1)加强思想教育和技术培训，使他们树立正确的人生观和价值观，做一名懂技术、会操作的好职工，树立质量意识。(2)以竞赛活动为载体，经常开展创优质劳动竞赛及技术比武，调动职工学技术，争先进的积极性。(3)指标层层分解，严管细抓，自我加压，加大奖罚力度，在企业内形成提高质量的动力。(4)推行轮岗、轮训制度，每个职工必须经过2个月的专业技术轮训制度，并设立了文化学习专项奖，提高了职工学习文化的热情。(5)制定了人才晋升程序和奖励制度，对产品质量有突出奉献者重奖，影响产品质量者重罚，形成了人人争优质的局面。预焙槽的原铝质量管理虽难度较大，但只要找准影响主要因素，从源头抓起，采取行之有效的措施，进行预防和纠正，是照样能取得好效果的。影响原铝质量的因素主要有阳极炭块质量、技术条件控制、辅料的质量、操作人员工作质量、系列电流的稳定性及设备的影响等。阳极炭块对原铝质量的影响不可无视，铝厂应坚持使用三级以上符合国家标准的炭块，并实行优质优价的政策。原铝质量的管理过程是一个系统工程，以新建厂或改造厂而言，从投产之日起就要预先做好准备工作，要分时期有阶段性的实施管理。原铝质量的管理是铝厂长期的工作重点，必要时需从技术上采取措施，加以稳固和持续改良。充分利用高品位原铝质量优势，在铸造车间对铝资源进行优化配置，可为企业创造较好经济效益和社会效益。第六章冶金环境保护6.1环境保护的重要性全球环境问题源于西方的工业化，工业开展消耗了巨额的自然资源，排放了大量的废气、废水和废渣，对生态环境造成了巨大的破坏，人类所赖以生存的地球变得越来越脆弱。时至今日，环境问题依然是当今人类面临的主要问题之一。联合国最新公布的研究结果显示，在过去30年中，虽然国际社会在环保领域取得了一定成绩，但全球整体环境状况持续恶化，主要表现在大气和江海污染加剧、大面积土地退化、森林面积急剧减少、淡水资源日益短缺、大气层臭氧空洞扩大、生物多样化受到威胁等多方面。

我国是开展中大国，目前正处在工业化、城镇化的高速开展时期，在全球环境状况趋于恶化的背景下，我国环境形势也十分严峻，主要表达在以下四个方面：〔1〕环境污染依然严重。主要污染物排放总量超过环境自净能力。重要河流湖泊遭受不同程度的污染，城市空气污染严重，工业危险废物、城市垃圾的数量在增加，噪声扰民相当严重。〔2〕生态破坏问题突出。主要表现为森林质量不高，草地退化，土地沙化速度加快，水土流失严重，水生态环境仍在恶化。〔3〕生物资源破坏加剧。生物多样性锐减，有害外来物种入侵，遗传资源大量丧失。〔4〕未来面临的环境压力加大。工业化进程中造纸、酿造、电力、化工等行业将继续开展，控制环境污染和生态破坏的难度加大；以煤为主的能源结构长期存在；城市环境根底设施建设滞后，大量的垃圾与污水得不到平安处置；沿海地区高强度的开发加大近岸海域的环境压力；农业面源和农村环境污染加剧；社会消费转型中，电子电器废物、机动车尾气、有害建筑材料和室内装饰不当等各类新污染呈迅速上升趋势；转基因产品、新化学物质等新技术、新产品将对环境和健康可能带来潜在风险，持久性有机污染物危害加重。所以环境保护是一项崇高的事业，功在当代，利在千秋。6.2铝电解厂烟气中的污染物及其危害冰晶石一氧化铝熔体电解制铝过程中，散发的有害气体与粉尘主要有固态与气态氟化物．二者各占约50％左右。其它污染物有CO和s。自焙槽还有沥青烟(内含苯并芘)与SO2。1、氟化物(1)熔融电解质蒸气．主要质点是NaAIF、(NaA1)2和A1F，。在低于920℃时．NaA1分解成亚冰晶石与AF3。(2)气态氟化物主要是HF．因为在原料中含有水分．或电解质液面暴露时与空气中水分发生下述反响：(3)在接近发生阳极效应时．产生c．含量占1．5-2％．在阳极效应时高达20-40％。(4)向电解槽参加氟化盐产生粉尘进入烟气中进入电解烟气中总氟量(气态与固态)16～20kg／tA1．集气罩内烟气中气一固氟总含量90～120mg／N。2、CO、与CO2沥青烟电解过程中氧化铝与碳阳极发生反响生成铝与CO与CO2。碳阳极消耗与电流效率(1)及阳极气体中CO含量(x)与CO2含量(1一x)关系见图6－1。图6.1阳极消耗与电流效率，CO,CO2含量关系3、粉尘打壳加料时产生的氧化铝粉尘为23～25kg／t．Al；另外还有少量阳极碳粒子。粉尘粒子尺寸0．005～1m占50％，1一lO0m占50％。4、废渣电解槽内衬大修时，废内衬(阴极碳块与耐火保温砖)中有大量氟化物，以160kA预焙槽为例，槽内衬使用寿命3．5年，折除废内村称重后，约增重10～12t／台槽，相当于内衬吸氟11～13kg／t．AI。年产铝1O万t的铝厂，每年大修槽废料中含氟260～310kg。为此铝厂必须设置大修槽废料堆场，此堆场要具有防止地下水污染之性能，以到达环保标准.6.3铝电解的环