铝电解槽生产工艺与施工概述

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1、铝电解槽生产工艺与施工概述铝电解槽生产是铝工业生产的核心。近几年西方国家新建或扩建的大型铝厂几乎全部采用300KA级（包括160KA~600KA）铝电解槽生产铝。铝工业生产主要是由三大块互相独立又相互依存的生产组成，即氧化铝生产、电解铝生产、铝用炭素材料生产。三大块中电解铝生产是核心。从工艺复杂程度看：氧化铝生产最复杂，铝用炭素材料生产排第二，电解铝生产排第三。从投资额大小看：氧化铝生产最大，铝电解生产仅次，铝用炭素材料生产排后。从施工工期看：氧化铝生产最长，铝电解生产其次，铝用炭素材料生产再次。电解铝生产主要是铝电解槽。一、电解厂房电解厂房一般为

2、装配式钢筋混凝土排架结构。厂房内为两层楼结构，底层有钢筋混凝土设备基础，安装铝电解槽及阴极母线等；第二层为操作层，标高一般约2~3m左右。设备基础和二层楼结构均为钢筋混凝土结构。屋面一般采用轻型钢屋盖，轻型墙面围护结构。厂内配有多功能天车，供更换阳极炭块、出铝、运输等作业，轨顶标高一般为9m左右。吊车梁一般为钢筋混凝土预制构件。从建筑工程的角度，土石方、杯口基础、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁、现浇钢筋混凝土设备基础、轻型钢屋架、铝板瓦或彩板瓦等，都是常规施工方法施工。二、铝电解槽主要工艺电解铝生产是把氧化铝中的铝转变为金属铝的过程。其生产

3、的主要原理是以熔融的冰晶石—25氧化铝体系作为电解质，以炭素材料作为两极（即阳极和阴极），炭素阳极安装在电解槽上部，阳极母线强大的直流电（30~320KA，不同的铝电解槽采用不同的电流）通过炭素阳极材料导入电解槽的电解液与铝液层并参与电化学反应，然后从炭素阴极材料经阴极母线导出。直流电在电极间产生热能并保持正常的电解温度（920~950℃），使冰晶石和氧化铝熔融体变成离子状态，在炭素阳极底部发生分解氧化铝的复杂的电化学反应（称阳极反应），阳极的最终产物是CO和CO2的混合气体（一般情况下，生成的CO约占30%左右），在阴极上析出液态金属铝，再铸成铝

4、锭，完成铝的生产。工业铝电解槽装置图如下：三、铝电解槽工程主要工程内容1、厂房内配有多功能天车、每台铝电解槽设槽前控制机一台，配置在厂房纵向小过道一侧。2、铝电解槽制作。主要包括：底梁、母线支架、大梁立柱、槽壳、底板、短侧板、长侧板、摇兰架、上部结构、铝槽罩制作、铝电解槽槽壳组装、上部结构及铝槽罩组装等。3、铝电解槽安装。主要包括：梁安装、摇兰架安装、槽壳与上部结构安装、阳极提升机安装、筒式定容下料器安装、出铝气缸、打壳气缸安装等。4、铝母线制作。主要包括：阳极铸铝母线、阴极铸铝母线、阳极软铝母线、阴极软铝母线的制作。5、铝母线安装。主要包括：阳极

5、导杆、阳极母线、立柱母线、槽底母线、槽侧母线、进电侧母线、短路母线、出电侧母线、阳极软母线、阴极软母线等。6、铝电解槽内衬砌筑。7、压空管网系统及槽上配管。8、槽间盖板制安。四、铝电解槽工程主要施工方法概述铝电解槽制安主要是四个关键：材料、工艺、焊接、变形。材料的一般要求：钢材：对进厂的主要钢材，如槽底板、侧板的钢板应预先作好物理力学试验、化学成分分析的复核，它们的测试数据是否与材料合格证相吻合，否则不得下料。所使用的板材及型材（包括工字钢、槽钢、角钢）等预先平直。所有金属材料不得有锈蚀现象。25焊条、焊丝及焊剂：焊条焊剂必须放置于干燥通风良好的仓

6、库内，仓库内不允许存放有害气体和腐蚀性介质，室内保持干净。焊条焊剂在使用前必须按焊条说明书进行烘干。烘干焊条时，禁止将焊条突然放进高温炉内或从高温炉内突然取出冷却，防止焊条因聚冷或聚热产生脱皮现象。焊丝应符合焊接用钢丝标准，焊丝使用前表面应干燥，无氧化皮、油污和锈蚀。铝材：堆放硬铝焊板、软铝母线等要注意防潮，更不能被雨淋。铸铝母线表面平正，无夹渣、气孔、粗大铸瘤等缺陷，不应有扭曲。软铝母线原材料一般设定宽不定长的铝卷板，外观检查主要看是否有油污，验尺主要视其宽度是否一致，厚度是否超厚或超薄（如果超厚或超薄影响焊接）。供货原材料是否退火到位，生产厂家

7、应保证退火到位，如退火不到位软铝母线就难以成型。焊接的一般要求：焊接场地的温度应在-5℃以上，环境温度最好保持8~10℃。如焊接场地的温度低于-5℃时，应采取措施使之达到-5℃以上或采取焊接预热等方法以保证焊接质量。室外焊接有二级风以上时，要有防风措施。焊接应在专用胎具上或平台上进行。施焊前，应将焊接面油漆、油污、泥土、铁锈等清除干净，接件要清除尖角、飞边、毛刺等。焊缝应饱满、充实、平整、光滑，不得有孔隙、夹渣、气泡等缺陷。也不得有间断和浮焊，隐蔽处不得漏焊。控制焊接咬肉范围、组装焊缝公差在允许范围内。在大批施焊前应做焊接性能试验。当焊缝表面有搭接

8、补强板时，需将焊缝铲平或磨平，再进行补强板的焊接。用CO2气电联焊进行立焊时，应从下往上进行立焊。如无特殊规定，焊接构件时