铝电解工艺试题.docx

一、 填空题（每题1分，共15分）1. 滚铝是由于在电解槽内（水平磁场）与（纵向电流）相作用，产生一种向上的电磁力而造成的。2. （电流分布）是研究热场、磁场、流场的基础。3. 炉帮伸腿长至阳极外边缘可使（水平电流）最小。4. 在电流不变的情况下，增大（阴极电流密度），有利于提高电流效率。5. 温度过高将导致铝的溶解度（增大）、溶解后（扩散速度）加快等，增加铝的二次损失，6. 铝的熔点为（660）。7. 提高极距对抑制铝的二次损失有益，因此应该通过改善（电解质成分）、（清洁电解质）等降低电解质电阻率的办法来提高极距。8. 弱酸性电解质有利于降低电解质（初晶温度），提高（电流效率）。9. 控制氧化铝浓度的依据是（槽电阻）氧化铝浓度特征曲线。10、电解槽的极距一般指（ 阳极底掌） 到 （铝液镜面 ）之间的垂直距离。11、在冰晶石-氧化铝熔盐电解体系中,绝大多数电流是通过（钠离子） 迁移的。12、直流电单耗是由（电流效率） 和 (槽平均电压 )决定的。13、电解质中氧化铝的溶解量随分子比的降低而 (降低) 。14、氟化镁能(减少)铝在冰晶石氧化铝溶液中的溶解损失量。15、氟化锂的主要优点是可明显提高电解质的(导电度)，同时降低电解质的(初晶点)。二、 选择题（20分）1. 某电解系列生产槽200台，当日发生阳极效应30个，那么当日系列效应系数为（ ）次/日.台。A、0.25 B、0.32 C、0.60 D、0.15答案：D2. 铝液的密度要比电解质的大，一般两者相差（ ）g/cm3。A、0.05 B、0.2 C、0.4 D、0.6答案：B3. 添加MgF2能（ ）电解质的表面张力，促进炭渣分离。A、增大 B、减小 C、不改变 D、取消答案：A4. 分子比降低使电解质的挥发损失（ ）。A、增大 B、减小 C、不改变 D、为零答案：A5. 电解槽启动后期是指（ ）。A、从开始启动到停槽之间 B、从启动结束到停槽之间C、从启动结束到正常生产之间 D、从正常生产到停槽之间答案：C6. 破损槽炉底修补后在工艺上应注意（ ）。A、多造沉淀形成炉底结壳 B、保持低铝水平C、保持适当低的电解温度和适当高铝水平 D、勤加工勤扒沉淀答案：C7. 氧化铝电解过程中，E极化 = E分解（ ）E过A、+ B、 C、 D、答案：A8. 自然界中的铝含量极为丰富，几乎占地壳中全部金属含量的（ ）。A、二分之一 B、三分之一 C、四分之一 D、五分之一答案：B9. 在电解温度下，铝液与电解质的密度差（ ）对生产越有利。A、愈大 B、愈小 C、不变 D、为零答案：A10. 电解槽烟气净化用的吸附剂是（ ）。A、AlF3 B、NaF C、Na3AlF6 D、新鲜Al2O3答案：D11. 阳极采取的方法是按（ ）。A、自然数顺序法 B、交叉法 C、随机抽样 D、无顺序答案：B12. 杂质中含有下列物质混入电解原料中，能影响原铝质量的有（ ）。A、氧化镁 B、氯化钠 C、氧化钙 D、二氧化硅答案：D13. 降低分子比，下列说法不正确的是（ ）。A、降低电解质初晶温度 B、增大氟化盐挥发损失 C、增大电解质导电度 D、增大电解质粘度答案：C14. 能提高电解质初晶温度的物质有（ ）。A、氟化铝 B、氟化钠 C、氟化镁 D、氟化锂答案：B15. 阳极效应时，阳极气体成分中（ ）。A、C0、CO2含量不变 B、CO2含量增加、CO含量减少 C、CO2含量减少、CO含量增加 D、CO含量减少答案：C16. 杂质中含有下列物质混入电解质原料中，能影响电解质成分的是（ ）。A、氧化铁 B、二氧化硅 C、氧化钙 D、氧化铜答案：C17. 铝液表面隆起，是由于磁场对铝液中（）。A、垂直电流作用的结果 B、水平电流作用的结果C、垂直电流和水平电流共同作用的结果D、络合离子作用的结果答案：C18. LiF 是一种有益的添加剂，下面说法不正确的是（）。 A、LiF能降低电解质初晶温度 B、LiF 能提高电解质导电度 C、LiF会降低电解质中Al2O3的溶解度 D、LiF能使电解质密度升高 答案：D19. 大型预焙阳极电解槽应加强（ ）。 A、底部保温、侧部散热 B、侧部保温、底部散热 C、底部、侧部保温D、底部、侧部散热答案：A20. 在电流效率94%不变的情况下，平均电压降低10mV，吨铝直流电耗可降低（ ）KW.h。A、28.7 B、31.7 C、35.5 D、38.5答案：B三、 多选题（15分）1、铝液焙烧法与焦粒焙烧法、燃气焙烧法相比较，描述正确的是（D、E ）A、 焙烧速度快；B、焙烧能量利用率高；C、焙烧效果好；D、操作简单；E、对内衬寿命影响大。2、新启动电解槽为形成规整稳定的炉膛，在启动后期应(B、C、D ) A、保持低电解质水平；B、保持适当高的槽电压；C、设置较短的AEW间隔； D、保持高分子比；E、设置正常生产时的加料间隔。 3、导电母线的电压降取决于（A、B、C ）A、电阻率 B、电流密度 C、母线长度 D、电流效率 4、下面对铝电解槽阳极效应于生产不利影响的描述,正确的是（A、B、C、E、） A、效应期间产生的高热量，使铝的二次反应和溶解量加大，电流效率降低； B、效应发生时，槽电压较高，耗费大量的电能；C、效应期间产生的高热量，提高了电解质和铝液温度，一定程度上破坏了电解槽的正常生产状态； D、效应期间产生的高热量，熔化了部份炉底沉淀； E、效应发生时，电解质温度升高，造成氟化铝迅速挥发；F、经常发生效应的电解槽，电流效率比较高。5、以下对确定出铝量的原则的描述,正确的是（A、C、E） A、正常情况下，每次出铝量要接近出铝周期内的产铝量；B、保持高铝水平生产；C、槽况异常时，可利用出铝量调整失控的炉膛和生产技术条件；D、确保电解槽内的在产铝量；E、在正常生产时，出铝量要平稳，避免急剧的波动。6、能够很好地净化电解烟气的氧化铝必须满足（B、D ）。 A、较小的吸水性 B、较好的活性 C、较好的溶解性 D、足够的比表面积 7、在电解槽运行过程中，出现以下（B、D、E ）情况需要提高设定电压。 A、电解槽热量过剩，效应迟发时； B、出现电压摆动（又称针振）时；C、电解质水平连续在上限基准之上时； D、炉帮变厚、炉底出现沉淀时；E、分子比较低时。8、减小氧化铝在电解质中的溶解度的添加剂有（A、B、C、D）A、氟化铝 B、氟花锂 C、氟花钙 D、氟化镁 9、铝电解槽电解温度高的原因主要是（A、B、C ）。A、热收入大于热支出 B、电解质电阻大C、铝的二次反应严重 D、电解质水平过高10、下面对电解槽发生阳极效应时的特征的描述，正确的是（A、C、D、F ）。A、在阳极四周发生明亮的小火花，并带有明显的劈啪声； B、电解过程仍然正常进行；C、阳极与电解质界面上的气泡不再大量析出； D、电解质停止沸腾；E、部份铝液翻到电解质上面； F、电解槽电压升高，一般达到2030V。11、铝电解过程中的电流损失是（A、B、C ）。A、铝的溶解损失 B、电流空耗C、钠离子放电 D、氧化铝的溶解损失12、在冰晶石-氧化铝熔盐电解体系中加入AlF3的作用是（ A、B、C ）。A、降低初晶点 B、降低分子比 C、降低电解温度 D、以上三项都不是13、盘存电解槽中在产铝量所选择的惰性指示剂必须满足（A、B、C ）。A、在铝液中易于溶解和扩散均匀化 B、不进入阳极和电解质中 C、由原料带来的惰性指示剂量基本稳定 D、惰性指示剂必须具有导电性14、阳极消耗速度与(A、B、C )有关。A、阳极电流密度 B、电流效率C、阳极假比重 D、阳极真比重15、在电解槽运行过程中，出现以下（B、D、E ）情况需要提高设定电压。 A、电解槽热量过剩，效应迟发时；B、出现电压摆动（又称针振）时；C、电解质水平连续在上限基准之上时；D、炉帮变厚、炉底出现沉淀时；E、分子比较低时。四、 判断题（15分）1. 温度过高将导致铝的溶解度增大。（）答案：2. 降低初晶温度的方法是合理地使用添加剂，改善电解质性质。（）答案：3. 在其他参数不变的情况下，槽电压的大小就表示极距的高低。（）答案：4. 钠的渗透会导致侧部炭块膨胀引起侧部炭块剥落。（）答案：5. 钠的侵蚀作用在高温作用下尤为严重。（）答案：6. 炭钠化合物在高温条件下会部分分解。（）答案：7. 效应过多会增加电能消耗和原料的损失，破坏炉膛。（）答案：8. 偶尔发生阳极效应对清理电解质中炭粒和阳极底掌、校正氧化铝浓度等是有益的。（）答案：9. 阳极浸入电解质的深度对电解质的电压降有影响。（ ）答案：10. 随着温度的上升，铝的密度比电解质的密度下降速度更大。（）答案：11. 在确定阳极尺寸时，磁场作用不用考虑。（ ）答案：12. 钠的析出随电流密度增大而减小。（）难易：-答案：13. 阴极炭块中生成的碳化铝使电解质对炭块的湿润性变好。（ ）答案：14. 一个正常效应会使单槽日均电压增加50mv以上。（）答案：15. 冰晶石是电解质中的最主要的成分。（ ）答案：16. 氧化铝在电解质中的溶解速度主要是由氧化铝的物理性质决定的。（ ）答案：17. 阳极消耗速度与阴极电流密度没有关系。（ ）答案：18. 铝在自然界中都是以化合态形式存在。（ ）答案：19. 砂状氧化铝的安息角最大。（ ）答案：20. 粉状氧化铝的平均粒度最大。（ ）答案：21. 粉状氧化铝的真比重最大。（ ）答案：22. 粉状氧化铝的容积比重最大。（ ）答案：23. 氧化铝的真比重为1g/cm3。（ ）答案：24. 随着氧化铝浓度的逐渐下降，阳极气体中CO浓度下降，CO2浓度上升。（ ）答案：25. 钠在阴极的析出量是由钠与铝的平衡电位差值决定。（ ）答案：26. 钠的析出量与分子比、温度、氧化铝浓度和阳极电流密度有关。（ ）答案：27. 钠的析出量会因温度的升高而减小。（ ）答案：28. 在电解过程中，钠的析出主要有两种途径：一种是铝置换冰晶石中的钠，另一种是钠离子在阴极放电析出。（ ）答案：29. 电化学溶解的特点是溶解时有电流产生。（ ）答案：30. 提高电解槽的密闭程度，有利于提高HF吸附率。（ ）难易：-答案：五、 简答题（15分）1、电解质含炭的外观特征及产生的原因?答；含炭槽的外观特征主要有：火苗黄而无力，电压自动升高；含炭处电解质不沸腾，发粘，呈粥状等。含炭槽的产生原因主要有：极距低，槽温高；电解质脏等。 2、造成铝电流效率降低的本质是什么?其主要因素有哪几方面?答；造成铝电流效率降低的本质是铝的损失。其主要因素是；铝的溶解与损失，已经析出的铝有一部分重新溶解在电解质中被再氧化，属于化学损失，这是电流效率降低的主要原因。高价离子与低价离子的循环转换。电流损失， 阴阳极之间局部短路，溶解在电解质内呈元素状的铝和钠的电子导电等均属电流损失。其他损失如机械夹杂损失等。3、减少炭阳极消耗的途径有哪些？（1）提高电流效率；（2）提高炭素材料机械强度及抗氧化性能，减少氧化及掉块；（3）保持阳极工作正常，防止阳极过热，封好阳极保温料，防止电解质上面的阳极与空气接触，减少氧化；（4）加强对阳极的检查，防止过厚的阳极就换掉，保证阳极使用周期；在保证不涮爪头、不露大饼的条件下延长阳极使用周期。六、 计算题（10分）1.某系列电解槽原电解电流强度为200KA，槽工作电压为4.200伏，如果降低电解电流强度10KA，在极距保持不变的情况下，该槽的工作电压为多少伏？（该槽的反电动势为1.700伏，计算保留三位小数）难易：+答案：解：由U1/I1U2/I2可得(4.200-1.700)：200000=(V-1.700)/(200000-10000)V=4.025 (伏)2.某系列电流强度为425KA，有420台工作电解槽，若电流效率由91%提高到92.5时，问每年可增加多少吨铝?答：M=K*I*t*（1-2）=0.3355*425*24*365*420*(0.925-0.91)七、 论述题（10分）1.怎样延长电解槽阴极内衬使用寿命？答案：使用高质量的炭块。最好选用膨胀系数小的无烟煤和石墨作为制作阴极的材料，使用的阴极炭块不能经受过日晒雨淋。侧部使用抗腐蚀性、耐冲刷、散热等的碳化硅结合氮化硅侧块。保证阴极内衬的砌筑扎固质量。在砌筑阴极内衬时，必须严格执行各工序施工规范和质量标准要求，选择合格的炭块，扎固底糊的质量必须符合技术标准。改善槽底保温材料的结构。在阴极炭块下铺设干防渗料等新型保温料层，对延长槽寿命有积极作用。采用合理的焙烧启动制度，提高阴极焙烧质量。在焙烧过程中要使焙烧温度均匀分布且均衡上升，炉底受热均匀，扎固炭缝良好焦化，避免局部过热和