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1 铝电解概述1

1.1 铝及铝合金的特点及应用1

1.1.1 铝的性质1

1.1.2 铝的用途2

1.2 铝电解发展简史3

1.2.1 铝冶金的历史3

1.2.2 铝电解的发展4

1.2.3 我国铝电解的发展4

1.2.4 铝电解生产指标5

1.3 铝电解生产工艺简述8

1.4 铝电解生产用原材料9

1.4.1 氧化铝10

1.4.2 冰晶石11

1.4.3 氟化铝11

1.4.4 阳极炭块11

1.5 铝电解槽生产主要设备及参数13

1.5.1 现代铝电解槽13

1.5.2 400kA预焙阳极电解槽15

1.5.3 200kA及300kA铝电解槽16

2 铝电解生产安全17

2.1 铝电解生产潜在的危险17

2.1.1 铝电解厂的职业危害17

2.1.2 主要的危险伤害19

2.2 铝电解生产安全通则21

2.2.1 劳动保护用品21

2.2.2 行车安全通则21

2.2.3 冶炼工操作安全21

2.3 铝电解生产安全事故案例23

2.3.1 山东某铝厂“8.19”铝液外溢爆炸重大事故23

2.3.2 中国西北某铝厂铝液外泄爆炸事故25

2.3.3 铝电解厂的两起伤亡事故26

2.3.4 铝电解生产作业中的典型事故案例26

3 铝电解生产29

3.1 铝电解生产工艺技术29

3.1.1 400kA铝电解工艺技术29

3.1.2 200kA铝电解工艺技术30

3.2 铝电解生产的启动与停槽31

3.2.1 铝电解槽焙烧启动31

3.2.2 预焙阳极铝电解槽停槽46

3.2.3 临时停槽49

3.3 铝电解生产的日常作业50

3.3.1 出铝50

3.3.2 换极55

3.3.3 提升阳极母线61

3.3.4 氧化铝浓度及分子比控制64

3.3.5 熄灭阳极效应65

3.3.6 捞炭渣67

3.3.7 日常巡视作业68

3.3.8 铝电解生产中的取样69

3.4 电流分布测量70

3.4.1 阳极电流分布测量70

3.4.2 阴极电流分布测量72

3.5 温度测量73

3.5.1 电解质温度测定73

3.5.2 阴极钢棒及槽壳温度测量74

3.6 铝电解两水平和极距测量75

3.6.1 两水平测量75

3.6.2 极距测量77

3.7 电压降测量78

3.7.1 铝电解槽电压降78

3.7.2 阳极压降测量79

3.7.3 炉底压降测量81

3.7.4 母线电压降测量82

3.7.5 炉底隆起情况测量83

3.8 铝电解槽破损、漏炉的检测、维护和处理84

3.8.1 电解槽破损的检测84

3.8.2 电解槽破损的确定84

3.8.3 电解槽破损的维护85

3.8.4 电解槽漏炉的处理86

3.9 铝电解生产主要设备的维护保养87

3.9.1 铝电解槽机械设备的维护保养87

3.9.2 铝电解12t真空抬包的维护保养89

3.9.3 400kA铝电解槽阳极母线提升机的维护保养90

3.9.4 铝电解槽阳极提升装置维护保养91

3.10 智能槽控机的使用92

3.10.1 智能槽控机基本功能92

3.10.2 智能槽控机的自动控制93

3.10.3 逻辑箱面板信息96

3.10.4 动力箱按键操作99

3.10.5 逻辑箱按键操作100

3.10.6 智能槽控机使用注意事项102

3.11 铝电解技术经济指标计算102

3.11.1 铝电解产品产量103

3.11.2 基础指标——生产槽日、生产槽、槽日产量、平均电流强度104

3.11.3 效率指标——铝液电流效率、整流效率、电解工实物劳动生产率105

3.11.4 生产工艺技术参数——槽电压、铝水平、电解质水平、效应系数等107

3.11.5 主要原材料单耗——氧化铝、氟化盐、阳极块单耗108

3.11.6 电耗——铝液直流电及交流电单耗、铝锭综合交流电单耗110

3.11.7 质量指标及槽寿命112

3.11.8 开、停槽和在产铝的规定113

4 电解铝及铝合金铸造115

4.1 铝及铝合金简介115

4.1.1 概述115

4.1.2 铝及铝合金的分类115

4.1.3 铝及铝合金生产工艺流程120

4.1.4 常用铸造铝合金主要特性及用途120

4.1.5 常用变形铝合金主要特性及用途123

4.2 金属的凝固与铸坯124

4.2.1 金属的凝固过程124

4.2.2 金属晶粒度的影响因素124

4.2.3 铸件的凝固方式125

4.2.4 金属的铸锭组织126

4.2.5 铝及铝合金铸坯的基本要求127

4.3 铝及铝合金熔炼127

4.3.1 原辅材料的使用与管理127

4.3.2 中间合金和添加剂136

4.3.3 配料计算138

4.3.4 成分调整141

4.3.5 熔炼工艺142

4.4 铝及铝合金熔体的精炼净化146

4.4.1 金属的氧化146

4.4.2 夹渣和除渣精炼148

4.4.3 影响氧化烧损的因素及降低氧化烧损的方法152

4.4.4 金属液的吸气和除气精炼153

4.4.5 炉外联合在线精炼158

4.4.6 铝合金熔体净化新方法的研究163

4.5 重熔用铝锭铸造164

4.5.1 重熔用铝锭的技术要求164

4.5.2 普通铝锭铸造165

4.5.3 40t混合炉使用与维护177

4.5.4 影响重熔用铝锭质量的因素及处理方法180

4.5.5 铸造过程中液体铝金属损耗的预防181

4.6 重熔用铸造铝合金锭生产182

4.6.1 铸造铝合金锭的质量要求182

4.6.2 铸造铝合金锭生产工艺182

4.6.3 铸造工艺控制184

4.7 铝合金扁铸锭和圆锭生产186

4.7.1 铝合金扁、圆铸锭生产方法186

4.7.2 铝合金扁、圆铸锭质量要求189

4.7.3 铝合金扁、圆铸锭工艺生产191

4.8 铝合金铸轧带生产204

4.8.1 铝合金铸轧铝板生产方法204

4.8.2 铝及铝合金铸轧带材质量要求208

4.8.3 铝合金铸轧带材生产工艺211

4.9 铝圆杆生产224

4.9.1 铝圆杆生产方法224

4.9.2 铝圆杆质量要求226

4.9.3 生产工艺控制228

4.10 铝及铝合金铸锭常见缺陷及其防止办法230

4.10.1 偏析230

4.10.2 疏松（显微缩松）230

4.10.3 气孔231

4.10.4 夹杂231

4.10.5 针孔232

4.10.6 裂纹233

4.10.7 晶粒粗大233

4.10.8 冷隔234

4.10.9 缩孔234

4.10.10 过烧234

4.11 熔炼设备235

4.11.1 火焰反射炉235

4.11.2 电阻反射炉236

4.11.3 感应电炉238

5 铝电解及铝合金铸造的发展与新技术242

5.1 铝电解技术改进与发展242

5.1.1 大型化、规模化242

5.1.2 高槽寿命243

5.1.3 低电压、低效应、低PFC排放243

5.1.4 新型节能阴极技术244

5.1.5 过热度的控制246

5.1.6 预焙铝电解槽阳极自焙保护环优化技术247

5.1.7 低温电解展望248

5.1.8 PFC排放控制和铝电解固体废弃物无害化249

5.1.9 铝电解强化电流技术250

5.2 铝合金铸造的新工艺新材料255

5.2.1 低温熔炼铝硅合金255

5.2.2 采用PET索带包装铝锭257

5.2.3 电解铝大块锭的生产261

附录264

附录1 铸造铝合金锭化学成分（GB/T 8733—2007）264

附录2 铸造铝合金国内外牌号对照表267

附录3 铝中间合金锭化学成分（YS/T 282—2000(2009)—2009年复审继续有效）270

附录4 常用扁铸锭牌号化学成分271

参考文献272