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摘 要： 电解铝在工业生产中占有非常重要的地位，在生产过程中电解质的水平能够决定最终生产出的铝产品的品质。为了提高生产质量，生产厂商一直在研究如何保证电解质水平的办法，通过长时间的经验积累和不断探索，终于得出了一些能够有效提升电解质水平的办法，作用于生产过程中，能够有效提高铝生产效率，减少相应成本的投入，提高企业经济效益。
关键词： 铝电解；电解质；电解质水平
冰晶石氧化铝盐电解法最初在19世纪末发明，在长达百年的发展过程中，受到了全世界各地铝生产厂家的使用，作为一种成熟的电解铝制作方法其产量稳定，成品质量有所保障，经过长时间的程序优化，已经形成了一整套完善的制作方式，广泛应用于全世界各个地区的铝电解工业。目前大部分铝电解槽都采用熔盐电解槽，冰晶石氧化铝熔盐在整个电解过程中起到非常关键的作用，通过对电解质中所含有的氧化铝进行溶解，使其发生电化学反应，生产出铝。
1.电解质的组成和性质
由于产地和自然环境不同的因素，不同产地的电解质在组成成分方面存在一定的差异。为了保证产量和最终成品的质量，在电解过程中，工作人员还会依据不同的生产要求和产品原材料质量，向其中添加一些额外的化合物，用于改善电解质属性。化合物的增加使其组成成分变得更加复杂，可变因素更多。常见的电解质成分为冰晶石，氟化铝，氧化铝，氟化钙。
电解质的性质通常意义上是指该物质的物理性质和化学性质，其与生产有关的性质包括密度，导电度，浓度，过热度。不同的性质对于生产结果的影响是不同的，需要工作人员根据经验和具体的要求对于材料的不同性质进行优化调整，以保证最终成品的质量。
2.电解质水平与生产的关系
2.1电解质水平影响电解质浓度
在生产过程中，电解质水平的高低会直接影响到电解质浓度，而浓度代表了单位空间内生产所需材料的数量，一旦生产所用材料数量过低就会影响到产品的形成，电解质水平与电解质浓度之间呈正相关关系。按照正常的NB间隔，电解质中的氧化铝浓度会出现偏低的情况，而且偏低趋势愈发明显。当电解质水平过低时，会出现以下两种情况，第一种情况是由于电解质过低，从定容下料器下来的材料在火眼处不容易在电解质表面扩散开，而是聚集在一堆，形成堵料情况，造成氧化铝不容易进入到电解质中，产生缺料的情况，造成浓度降低。第二种情况是，材料能够较好的进入熔体中，但是由于电解质自身的水平偏低，影响到了溶解水平，造成氧化铝过剩，而出现沉淀悬浮的情况，影响到氧化铝浓度。为了减少由于电解质水平对于生产过程的影响，现代生产过程中一般都采用计算机进行自动控制，能够实现更加精确的用料管理。
2.1.2电解质水平与效应
阳极效应的发生与电解质中缺少氧化铝有关，由于电解质的水平较低，电解槽就会容易出现堵料和下料点不吃料的情况，造成氧化铝的溶解程度降低，影响到后续生产的氧化铝浓度，当这种效应沉积到一定程度后，就会造成生产的氧化铝浓度低于其效应的临界浓度，会产生阳极效应。
2.2电解质水平与原铝质量
电解质量对于最终的成品铝的质量有直接影响，在生产过程中如果出现电解质过高的情况，就会导致原铝质量呈现下降趋势。当电解值过高时，阳极碳还容易泡入电解质中，这样可能会导致阳极钢爪融化，造成原铝中出现铁离子，影响到材料纯度，并且会由于离子数增加，影响到电解过程。如果电解质过高可能会造成内爪被氧化，同样会造成铝中含有铁离子，使原铝质量无法有效控制。在一般的生产过程中，如果发现电解质超过23公分时，工作人员就要对其进行密切关注，一旦电解质高于23公分时，原铝就一定会受到一定的影响，所以在生产过程中，工作人员必须调节优化生产过程，根据不同材料特点和不同生产步骤，对于电解质的数量进行严格控制。
2.3电解质水平与操作质量及劳动强度
在电解过程中需要工作人员进行细致操作在生产过程中必须调控好操作质量和劳动强度之间的平衡。只有保证具有适当的电解质水平，氧化铝才能够以最好的状态进入电解质中，不会出现堵料积料的情况，工作人员进行换机操作时，结壳块比较容易打捞，炉底的沉淀较少，可以减少工作人员进行打捞沉淀的工作，从而减少了由于打捞沉淀所造成的二次反应。如果在生产过程中出现电解质过低的情况，对氧化铝的溶解程度就会出现不足，相应的生产材料就不能以较好的状态进入电解质，随之出现的问题就是造成堵料，沉淀形成的情况，工作人员需要花费大量的时间和精力去处理这些堵料沉淀，会严重影响到工作进度，并且容易产生二次反应，影响到整体的工作质量。
3.电解质水平降低的原因
在目前对于电解质水平降低的原因，探究中，主要出现的原因是由于技术条件失控，造成电解质水平出现迅速降低。
（1）铝水平过高，增加了铝液保持一定温度所需吸收的能量。由于铝材料自身的散热性较好，铝水平的增加造成体积增大会提高其散热性能，导致电解质在边部出现结晶。炉膛减少，此时液态的电解质数量减少，电解质水平出现降低。
（2）工作人员计算失误，设定电压偏低，导致电解槽中所需的能量不足，造成电解质出现萎缩情况。
（3）分子比低。电解质温度低，在这种情况下，电解液的初晶温度降低，容易出现电解质结晶，降低了电解质浓度，减少了电解质中的材料含量。
（4）阳极保温料不足，导致上部散热增加，电解质在电解质液表面出现结晶情况，吸附在结壳块底部，降低电解质浓度，降低了电解质水平。
4.保持电解质水平措施
（1）确保结壳块的返回利用
每一块残极都会吸附大量的电解质，在工作人员打捞这部分残极过程中大量的电解质材料会伴随残极被一同打捞，造成电解质材料损失，根据统计工作人員每进行一次更换阳极操作，整个电解质都会损失约40-80kg。在打捞碳渣的过程中，也会造成一部分电解质损失。在进行处理作业时，一部分电解质会随铝业被一同抬包，并且吸出管的表面也会吸附一部分电解质。以上三点都会造成大量的电解质损失，所以在生产过程中必须要保证从电解槽中取出的矿量能够全部返回到电解槽内，保证电解槽内的电解质数量平衡。
（2）有计划的添加冰晶石或电解质块
对于生产过程中一些无法避免的材料损失情况，工作人员要进行具体的统计，并且在生产过程中适时增加相应数量的电解质材料，保证整体的电解质浓度符合生产标准。
结束语：
在铝电解生产过程中，电解质如何保持是一个难题，随着近些年精确测量仪器的出现，可以使生产人员在生产过程中较为精确的了解到电解质材料的容量情况，作出相应调整，保证生产过程的顺利进行。
参考文献
[1]张正林.如何保持电解铝生产中的电解质水平[C].//第五届铝电解专业委员会2005年年会暨学术交流会论文集.2005：145-149.
[2]赵忠兴.高分子比电解质在铝工业的应用及节能效果研究[D].兰州理工大学，2013.
[3]刘冬喜.铝电解节能、工艺条件优化实践[D].兰州理工大学，2006.
[4]李啸云，王振武，吕定雄， 等.水电铝综合自动化控制技术[Z].云南省盈江星云有限公司.2007.
[5]武晓愚，朱志林，乔立峰， 等.电解槽自动控制机研制[Z].包头市众益电子技术有限责任公司.2003.
关键词： 铝电解；电解质；电解质水平
冰晶石氧化铝盐电解法最初在19世纪末发明，在长达百年的发展过程中，受到了全世界各地铝生产厂家的使用，作为一种成熟的电解铝制作方法其产量稳定，成品质量有所保障，经过长时间的程序优化，已经形成了一整套完善的制作方式，广泛应用于全世界各个地区的铝电解工业。目前大部分铝电解槽都采用熔盐电解槽，冰晶石氧化铝熔盐在整个电解过程中起到非常关键的作用，通过对电解质中所含有的氧化铝进行溶解，使其发生电化学反应，生产出铝。
1.电解质的组成和性质
由于产地和自然环境不同的因素，不同产地的电解质在组成成分方面存在一定的差异。为了保证产量和最终成品的质量，在电解过程中，工作人员还会依据不同的生产要求和产品原材料质量，向其中添加一些额外的化合物，用于改善电解质属性。化合物的增加使其组成成分变得更加复杂，可变因素更多。常见的电解质成分为冰晶石，氟化铝，氧化铝，氟化钙。
电解质的性质通常意义上是指该物质的物理性质和化学性质，其与生产有关的性质包括密度，导电度，浓度，过热度。不同的性质对于生产结果的影响是不同的，需要工作人员根据经验和具体的要求对于材料的不同性质进行优化调整，以保证最终成品的质量。
2.电解质水平与生产的关系
2.1电解质水平影响电解质浓度
在生产过程中，电解质水平的高低会直接影响到电解质浓度，而浓度代表了单位空间内生产所需材料的数量，一旦生产所用材料数量过低就会影响到产品的形成，电解质水平与电解质浓度之间呈正相关关系。按照正常的NB间隔，电解质中的氧化铝浓度会出现偏低的情况，而且偏低趋势愈发明显。当电解质水平过低时，会出现以下两种情况，第一种情况是由于电解质过低，从定容下料器下来的材料在火眼处不容易在电解质表面扩散开，而是聚集在一堆，形成堵料情况，造成氧化铝不容易进入到电解质中，产生缺料的情况，造成浓度降低。第二种情况是，材料能够较好的进入熔体中，但是由于电解质自身的水平偏低，影响到了溶解水平，造成氧化铝过剩，而出现沉淀悬浮的情况，影响到氧化铝浓度。为了减少由于电解质水平对于生产过程的影响，现代生产过程中一般都采用计算机进行自动控制，能够实现更加精确的用料管理。
2.1.2电解质水平与效应
阳极效应的发生与电解质中缺少氧化铝有关，由于电解质的水平较低，电解槽就会容易出现堵料和下料点不吃料的情况，造成氧化铝的溶解程度降低，影响到后续生产的氧化铝浓度，当这种效应沉积到一定程度后，就会造成生产的氧化铝浓度低于其效应的临界浓度，会产生阳极效应。
2.2电解质水平与原铝质量
电解质量对于最终的成品铝的质量有直接影响，在生产过程中如果出现电解质过高的情况，就会导致原铝质量呈现下降趋势。当电解值过高时，阳极碳还容易泡入电解质中，这样可能会导致阳极钢爪融化，造成原铝中出现铁离子，影响到材料纯度，并且会由于离子数增加，影响到电解过程。如果电解质过高可能会造成内爪被氧化，同样会造成铝中含有铁离子，使原铝质量无法有效控制。在一般的生产过程中，如果发现电解质超过23公分时，工作人员就要对其进行密切关注，一旦电解质高于23公分时，原铝就一定会受到一定的影响，所以在生产过程中，工作人员必须调节优化生产过程，根据不同材料特点和不同生产步骤，对于电解质的数量进行严格控制。
2.3电解质水平与操作质量及劳动强度
在电解过程中需要工作人员进行细致操作在生产过程中必须调控好操作质量和劳动强度之间的平衡。只有保证具有适当的电解质水平，氧化铝才能够以最好的状态进入电解质中，不会出现堵料积料的情况，工作人员进行换机操作时，结壳块比较容易打捞，炉底的沉淀较少，可以减少工作人员进行打捞沉淀的工作，从而减少了由于打捞沉淀所造成的二次反应。如果在生产过程中出现电解质过低的情况，对氧化铝的溶解程度就会出现不足，相应的生产材料就不能以较好的状态进入电解质，随之出现的问题就是造成堵料，沉淀形成的情况，工作人员需要花费大量的时间和精力去处理这些堵料沉淀，会严重影响到工作进度，并且容易产生二次反应，影响到整体的工作质量。
3.电解质水平降低的原因
在目前对于电解质水平降低的原因，探究中，主要出现的原因是由于技术条件失控，造成电解质水平出现迅速降低。
（1）铝水平过高，增加了铝液保持一定温度所需吸收的能量。由于铝材料自身的散热性较好，铝水平的增加造成体积增大会提高其散热性能，导致电解质在边部出现结晶。炉膛减少，此时液态的电解质数量减少，电解质水平出现降低。
（2）工作人员计算失误，设定电压偏低，导致电解槽中所需的能量不足，造成电解质出现萎缩情况。
（3）分子比低。电解质温度低，在这种情况下，电解液的初晶温度降低，容易出现电解质结晶，降低了电解质浓度，减少了电解质中的材料含量。
（4）阳极保温料不足，导致上部散热增加，电解质在电解质液表面出现结晶情况，吸附在结壳块底部，降低电解质浓度，降低了电解质水平。
4.保持电解质水平措施
（1）确保结壳块的返回利用
每一块残极都会吸附大量的电解质，在工作人员打捞这部分残极过程中大量的电解质材料会伴随残极被一同打捞，造成电解质材料损失，根据统计工作人員每进行一次更换阳极操作，整个电解质都会损失约40-80kg。在打捞碳渣的过程中，也会造成一部分电解质损失。在进行处理作业时，一部分电解质会随铝业被一同抬包，并且吸出管的表面也会吸附一部分电解质。以上三点都会造成大量的电解质损失，所以在生产过程中必须要保证从电解槽中取出的矿量能够全部返回到电解槽内，保证电解槽内的电解质数量平衡。
（2）有计划的添加冰晶石或电解质块
对于生产过程中一些无法避免的材料损失情况，工作人员要进行具体的统计，并且在生产过程中适时增加相应数量的电解质材料，保证整体的电解质浓度符合生产标准。
结束语：
在铝电解生产过程中，电解质如何保持是一个难题，随着近些年精确测量仪器的出现，可以使生产人员在生产过程中较为精确的了解到电解质材料的容量情况，作出相应调整，保证生产过程的顺利进行。
参考文献
[1]张正林.如何保持电解铝生产中的电解质水平[C].//第五届铝电解专业委员会2005年年会暨学术交流会论文集.2005：145-149.
[2]赵忠兴.高分子比电解质在铝工业的应用及节能效果研究[D].兰州理工大学，2013.
[3]刘冬喜.铝电解节能、工艺条件优化实践[D].兰州理工大学，2006.
[4]李啸云，王振武，吕定雄， 等.水电铝综合自动化控制技术[Z].云南省盈江星云有限公司.2007.
[5]武晓愚，朱志林，乔立峰， 等.电解槽自动控制机研制[Z].包头市众益电子技术有限责任公司.2003.