电流效率的测定

电流效率的测定第一页，共十三页，编辑于2023年，星期日在铝电解生产中，为了生产过程的需要，电解槽内必须保持有一定量的在产铝，所实际的产铝量以下式计算：测定铝电解的电流效率通常采用盘存法、回归法和气体分析法。第二页，共十三页，编辑于2023年，星期日∑Mi一盘存期间产出的铝量，kg；Mt—第二次测得的槽内铝量，kgM0一第一次测得的槽内铝量，kgI—平均电流，A；t—时间，h。

（3-4）

盘存法第三页，共十三页，编辑于2023年，星期日

按照上式的要求，需准确盘存计算周期前槽内在产铝量Mo和计算周期末槽内在产铝量Mt，以及计算周期内的实际出铝量。但在生产中，常以一定时间内（如一个月）的实际出铝量代替M实计算电流效率，这相当于假定计算周期前后的在产铝量恒定（Mt-Mo=0），此时，上式简化为:(3-5)第四页，共十三页，编辑于2023年，星期日

实际上，Mt-Mo≠0，这样得到的电流效率短期内的误差很大，要达到与实际电流效率误差在±1%的精确度，需要九个月以上的时间，为此，利用上式在短时间内得到的电流效率只能是一个参考值，按上式得到的电流效率称为“出铝电流效率”。第五页，共十三页，编辑于2023年，星期日

除此之外，在生产管理中，还常常通过电解槽消耗氧化铝的多少，来估计电解槽的电流效率（按照每生产1t铝消耗氧化铝的定额），这种电流效率称为“氧化铝消耗电流效率”。这样得出的电流效率也是非常粗糙的，只用于电解槽物料平衡管理。

第六页，共十三页，编辑于2023年，星期日

为盘存槽内铝量，采用稀释技术较为精确。稀释技术早已在铝电解中应用。通常采用惰性金属，例如铜和银。稀释技术的原理是往糟内铝液中添加少量示踪元素，待其溶解均匀后，取样分析铝中该元素的含量，进而计算槽内铝量。对示踪元素的要求是：(1)在电解温度下，它能够均匀地溶解在铝液内，而完全不溶解在电解液内；(2)它的蒸气压很小，在电解温度下不能蒸发出来；(3)它不应是原料或电极材料的组分；(4)它的纯度要高，一般采用纯度很高的铜和银。第七页，共十三页，编辑于2023年，星期日

设Q为加人的示踪元素量，C0为加入示踪元素后该元素在铝中的总浓度，C1为铝液小该元素的本底浓度，则槽内铝量可按下式计算：

Q（1－C1）

M＝－－－－－－－－－

C0－C1铝液中的本底铜来自原料中所含的微量铜。通常在测定电流效率前20一30日内定期测定，以求得稳定值。我国铝厂电解槽的铜本底值为0.0010％－0.0012％。第八页，共十三页，编辑于2023年，星期日例：某台240kA型电解槽在一个月内（30天）共出铝53930kg，月平均电流强度为240000A，计算该槽的出铝电流效率.注意：在计算电流效率中，一般取四位有效数字。第九页，共十三页，编辑于2023年，星期日

目前，铝工业上的电解槽电流效率约为85～95%，即有5%～15%的电流损失。例如，若240kA电解槽的电流效率比设计值低1%，每年每槽损失的铝量达：M损=0.3356×240000×365×24×1%×10-6=7（吨）

这是一个相当惊人的数字，所以，提高铝电解生产中的电流效率极为重要。第十页，共十三页，编辑于2023年，星期日回归法回归法适用于测定短期内电流效率回归法也采用稀释技术。所用的示踪元素分为两类：(1)惰性金属元素(如铜,银)；(2)放射性同位素(如金—198，钻—60)。第十一页，共十三页，编辑于2023年，星期日阳极气体分析法适用于测定瞬时的电流效率。气体分析法的原