本书是有色金属行业职业教育培训规划教材之一，本书全面系统且深入浅出地向读介绍了现代铝电解生产过程的各主要环节，尽可能追踪铝电解技术发展前沿和铝电解生产的最新控制理念、操作管理方法及手段。本书可作为铝电解厂技工、技师及现场生产管理人员的技术培训教材和自学参考书，也可作为职业专科学校相关专业推荐教材及高等院校相关专业师生下厂实习的参考资料。

本书是有色金属行业职业教育培训规划教材之一，是根据有色金属企业生产实际、岗位技能要求以及职业学校教学需要编写的，并经人力资源和社会保障部职业培训教材工作委员会办公室组织专家评审通过。

本书全面系统且深入浅出地向读介绍了现代铝电解生产过程的各主要环节，尽可能追踪铝电解技术发展前沿和铝电解生产的最新控制理念、操作管理方法及手段。其基本内容包括：铝电解的基础知识，铝电解原材料及能源，现代预焙铝电解槽的结构，预焙铝电解槽的焙烧、启动与管理，铝电解槽的常规操作和测量，铝电解的计算机控制，预焙铝电解槽的病槽及破损槽的防治，铝电解的电流效率、电能消耗和能量平衡，铝电解的原料输送、烟气净化及环境保护，铝电解产品质量控制及检测，铝及铝合金的精练和铸锭以及铝电解生产指标、成本及发展方向。

本书可作为铝电解厂技工、技师及现场生产管理人员的技术培训教材和自学参考书，也可作为职业专科学校相关专业推荐教材及高等院校相关专业师生下厂实习的参考资料。

1 铝电解的基础知识

 1.1 铝的性质和用途

 1.2 炼铝方法的发展历程

1.2.1 化学法炼铝阶段

1.2.2 电解法炼铝阶段

1.2.3 电解法生产铝基合金及其他炼铝方法

 1.3 现代铝电解的基本原理

1.3.1 阴极过程

1.3.2 阳极过程

 1.4 阳极效应

1.4.1 阳极效应的宏观表现

1.4.2 阳极效应对生产过程的影响

1.4.3 发生阳极效应的机理

 1.5 铝电解的电解质及其性质

1.5.1 冰晶石及NaF-A1F3系相图

1.5.2 电解质的酸碱度

1.5.3 电解质的初晶温度

1.5.4 电解质的表面性质

1.5.5 电解质的密度

1.5.6 电解质的电导率

1.5.7 电解质的黏度

1.5.8 电解质的挥发性

 1.6 铝电解的基本流程

 复习思考题

2 铝电解原材料及能源

 2.1 氧化铝

2.1.1 氧化铝的获得

2.1.2 氧化铝的物理性质

2.1.3 氧化铝的化学纯度

 2.2 氟化盐

2.2.1 铝电解用氟化盐种类及其性质

2.2.2 铝用氟化盐的生产方法

2.2.3 铝用氟化盐的质量标准

 2.3 预焙阳极

2.3.1 预焙阳极的几何形状及外观质量

2.3.2 预焙阳极炭块的原料选择

2.3.3 预焙阳极炭块的生产工艺

2.3.4 预焙阳极炭块的性质和质量

2.3.5 预焙阳极炭块的理化指标

2.3.6 阳极炭块组的组装

 2.4 直流电源

2.4.1 铝电解厂对电源条件的要求

2.4.2 铝电解所需直流电源的获得

 复习思考题

3 现代预焙铝电解槽的结构

 3.1 大型预焙槽的阴极结构

3.1.1 大型预焙槽的槽壳

3.1.2 大型预焙槽的底部内衬

3.1.3 大型预焙槽的侧部内衬

3.1.4 大型预焙槽的阴极炭块组

3.1.5 大型预焙槽的阴极扎糊

 3.2 大型预焙槽的上部结构

3.2.1 门形支架及大梁

3.2.2 阳极提升机构

3.2.3 打壳下料系统

3.2.4 集气和排烟装置

 3.3 大型预焙槽的母线结构

 3.4 铝电解车间及预焙铝电解槽的电气绝缘

 复习思考题

4 预焙铝电解槽的焙烧、启动与管理

 4.1 预焙铝电解槽的预热焙烧

4.1.1 预热焙烧前的准备

4.1.2 预焙槽的铝液焙烧

4.1.3 预焙槽的焦粒焙烧

4.1.4 预焙槽的石墨粉焙烧

4.1.5 预焙槽的燃料焙烧

 4.2 预焙槽的启动

4.2.1 预焙槽的干法启动

4.2.2 预焙槽的湿法启动

4.2.3 铝电解槽的二次启动

4.2.4 启动过程注意事项

4.2.5 焙烧启动过程中的故障及处理

 4.3 铝电解槽非正常生产期的管理

4.3.1 铝电解槽启动初期的管理

4.3.2 铝电解槽启动后期的管理

4.3.3 大型预焙铝电解槽槽膛的建立

 4.4 铝电解槽正常生产期的管理

4.4.1 槽电压管理

4.4.2 加料管理

4.4.3 电解质水平和成分的管理

4.4.4 铝液高度的管理

4.4.5 阳极效应管理

4.4.6 极上保温料管理

 复习思考题

5 铝电解槽的常规操作和测量

 5.1 铝电解槽的常规操作

5.1.1 阳极更换

5.1.2 熄灭阳极效应

5.1.3 出铝

5.1.4 调整异常电压

5.1.5 抬母线

5.1.6 捞炭渣

5.1.7 短路口作业

5.1.8 停槽作业

 5.2 铝电解生产中的常规测量

5.2.1 铝液和电解质高度测量

5.2.2 阳极和阴极电流分布测量

5.2.3 电解质温度及其他部位温度的测量

5.2.4 极距测量

5.2.5 槽底隆起的探测

5.2.6 电解槽槽膛形状的测量

5.2.7 电解槽槽底压降及其他压接部位电压降的测量

5.2.8 电解槽电压平衡的测量

5.2.9 电解槽磁场测量

5.2.10 残阳极形状及极上保温料厚度测量

5.2.11 槽壳变形情况测量

 复习思考题

6 铝电解槽的计算机控制

 6.1 铝电解槽计算机控制系统的配置

6.1.1 计算机控制系统

6.1.2 槽控机的组成及操作

6.1.3 现场操作与计算机的联系

 6.2 铝电解槽的计算机控制

6.2.1 槽电压的计算机控制

6.2.2 电解槽加料的计算机控制

6.2.3 其他操作过程的计算机控制

 6.3.计算机报表的分析和利用

 复习思考题

7 预焙铝电解槽的病槽及阴极破损槽

 7.1 病槽的类型及处理

7.1.1 针振

7.1.2 电解槽的冷行程

7.1.3 电解槽的热行程

7.1.4 电解槽下料异常

7.1.5 电解质含炭

7.1.6 异常效应

7.1.7 阳极长包

7.1.8 阳极多组脱落

7.1.9 滚铝

7.1.10 漏炉

7.1.11 病槽的预防

 7.2 常见的阴极内衬破损现象

7.2.1 槽底隆起

7.2.2 阴极炭块断裂

7.2.3 阴极炭块的冲蚀坑及层状剥离

7.2.4 阴极扎糊及侧部炭块的破损

 7.3 引起内衬破损的原因

7.3.1 材料的性质和质量对槽寿命的影响

7.3.2 钠和钠离子的破坏

7.3.3 电解质和铝液的渗透

7.3.4 电化学和化学腐蚀

7.3.5 内衬砌筑质量与槽寿命的关系

7.3.6 电解槽预热焙烧及操作管理与槽寿命的关系

 7.4 破损槽的识别、修理和维护

7.4.1 破损槽的识别

 ……

8 铝电解的电流效率、电能消耗和能量平衡

 8.1 法拉第电解定律

 8.2 铝电解的电流效率

 8.3 电能效率

 8.4 铝电解的能量平衡

 8.5 降低铝电解电能消耗的途径

 复习思考题

9 铝电解的原料输送、烟气净化及环境保护

 9.1 铝电解的原料输送

 9.2 铝电解的烟气净化

 9.3 铝电解的环境保护

 复习思考题

10 铝电解产品质量控制及检测

 10.1 铝电解产品的质量控制

 10.2 铝电解原料和产品分析

 复习思考题

11 铝及铝合金的精练和铸锭

 11.1 配料

 11.2 熔炼

 11.3 铸造

 11.4 铸锭产品质量

 复习思考题

12 铝电解生产指标、成本及发展方向

 12.1 生产成本及成本构成

 12.2 主要技术经济指标

 12.3 铝电解技术发展方向

 复习思考题

参考文献