1 铝电解生产概论

1.1 铝工业发展简史

1.1.1 化学法炼铝

1.1.2 电解法炼铝

1.2 铝的性质及用途

1.2.1 铝的性质

1.2.2 铝的用途

1.3 铝电解生产工艺流程

1.4 铝电解生产所用的原材料

1.4.1 氧化铝

1.4.2 冰晶石

1.4.3 氟化铝

1.4.4 氟化钠

1.4.5 氟化钙

1.4.6 氟化镁

1.4.7 氟化锂

1.4.8 阳极炭块

1.4.9 直流电

1.5 铝电解车间概况及主要设备

1.5.1 铝电解车间概况

1.5.2 电解槽排列和母线系统

1.5.3 空压站

1.5.4 干法净化系统及供料站

1.5.5 通风与排烟

1.5.6 电力系统

1.5.7 车间运输

1.5.8 电解厂房主要设备

复习思考题

2 电解铝生产基本理论知识

2.1 铝电解质的组成及其性质

2.1.1 铝电解质的组成

2.1.2 铝电解质的性质

2.2 添加剂对电解质性质的影响

2.2.1 氟化铝

2.2.2 氟化钙

2.2.3 氟化镁

2.2.4 氟化锂

2.2.5 铝工业电解质的发展

2.3 铝电解的两极反应

2.3.1 阴极主反应

2.3.2 阳极主反应

2.3.3 阴阳两极的总反应

2.4 铝电解的两极副反应

2.4.1 阴极副反应

2.4.2 阳极副反应

2.5 电解质中氧化铝分解电压

复习思考题

3 铝电解槽的结构

3.1 阴极结构

3.1.1 槽壳

3.1.2 阴极内衬

3.2 上部结构

3.2.1 承重桁架

3.2.2 阳极提升装置

3.2.3 自动打壳下料装置

3.2.4 阳极母线和阳极组

3.2.5 集气排烟装置

3.3 母线结构

3.4 电解槽电气绝缘

3.4.1 电解槽电气绝缘配置

3.4.2 电解系列“零点漂移”

复习思考题

4 铝电解槽焙烧及启动

4.1 铝电解槽焙烧

4.1.1 铝液焙烧法

4.1.2 焦粒焙烧法

4.1.3 石墨粉焙烧法

4.1.4 燃料焙烧法

4.1.5 四种焙烧法的优缺点比较

4.2 铝电解槽启动

4.2.1 干法启动

4.2.2 湿法启动

4.3 电解槽启动后期管理

4.3.1 启动初期管理

4.3.2 启动后期管理

复习思考题

5 电解铝正常生产工艺技术条件

5.1 电流强度

5.2 槽电压

5.2.1 槽电压定义

5.2.2 槽工作电压

5.3 铝水平

5.4 电解质水平

5.5 电解温度

5.6 电解质成分

5.6.1 电解质分子比

5.6.2 电解质中的氧化铝含量

5.6.3 电解质中的添加剂

5.7 极距

5.8 阳极效应系数

5.9 阴极压降

5.10 阳极电流密度

5.11 覆盖料

5.11.1 阳极覆盖料管理的基本原则

5.11.2 阳极覆盖料管理的内容

5.12 现代铝电解生产管理思路

5.12.1 管理遵循标准化、同步化的原则

5.12.2 保持平稳的技术条件

5.12.3 技术条件比操作质量更重要

5.12.4 依靠铝电解控制系统确保人机协调控制

5.12.5 重视设备管理

5.12.6 运用基于数据分析的决策方法

5.12.7 预防为主，处理为辅

5.12.8 要注意先天期管理

5.12.9 仿生分析思想

5.12.10 减少变数（变量）思想

复习思考题

6 电解铝正常生产工艺操作

6.1 下料间隔调整

6.1.1 预焙阳极电解槽的定时加料

6.1.2 氧化铝下料间隔（NB）的确定

6.1.3 下料异常或控制不良的检查与处理

6.2 阳极更换

6.2.1 确定阳极更换周期

6.2.2 确定阳极更换顺序

6.2.3 更换阳极的操作步骤

6.2.4 异常换极

6.3 出铝

6.3.1 出铝的基本步骤

6.3.2 出铝异常情况的处理

6.4 抬母线

6.4.1 抬母线周期的估算

6.4.2 抬母线作业的基本步骤

6.4.3 抬母线异常情况处理

6.5 熄灭阳极效应

6.5.1 熄灭阳极效应的方法

6.5.2 熄灭阳极效应的基本操作步骤

6.5.3 熄灭阳极效应作业注意事项

6.6 电解质成分调整

6.6.1 电解质成分变化经过及原因

6.6.2 电解质成分的分析

6.6.3 电解质组成的调整

6.7 停槽、开槽作业

6.7.1 停电停槽作业

6.7.2 停电开槽作业

6.7.3 不停电停、开槽作业

6.8 取电解质试样

6.8.1 取样作业准备

6.8.2 取样作业实施

6.8.3 取样完毕后的处理

6.9 电解槽日常维护

6.9.1 维护的目的和意图

6.9.2 交接班时的巡视

6.9.3 正常工作巡视

复习思考题

7 电解技术参数的测量

7.1 铝液高度、电解质高度测定

7.1.1 测定位置选择

7.1.2 打开测定孔

7.1.3 打捞炭渣

7.1.4 垂直悬挂测量法

7.1.5 侧插测量法

7.1.6 测定完毕后的处理

7.1.7 注意事项

7.2 电解质温度测量

7.2.1 测量作业准备

7.2.2 测量作业实施

7.2.3 测量完毕后的处理

7.2.4 注意事项

7.3 阳极电流分布测量

7.3.1 测量原理与测量工具

7.3.2 测量作业准备

7.3.3 测量作业实施

7.3.4 测量完毕后的处理

7.3.5 须终止测量的情况

7.4 阳极压降测量

7.4.1 测量作业准备

7.4.2 测量作业实施

7.4.3 测量完毕后的处理

7.4.4 须暂停测量的情况

7.5 极距测量

7.5.1 测量作业准备

7.5.2 测量作业实施

7.5.3 测量完毕后的处理

7.5.4 须终止测量的情况

7.6 阴极压降测量

7.6.1 测量作业准备

7.6.2 测量作业实施

7.6.3 测量完毕后的处理

7.6.4 须暂停测量的情况

7.7 侧部炉帮、伸腿测量作业

7.7.1 测量作业准备

7.7.2 测量作业实施

7.7.3 测量完毕后的处理

7.7.4 测量暂停的情况

7.8 残极形状测定

7.8.1 测定作业准备

7.8.2 测定作业实施

7.8.3 测定完毕后的处理

7.9 炉底隆起测定

7.9.1 测定作业准备

7.9.2 测定作业实施

7.9.3 需重新测定、暂时终止或延期测定的情形

7.9.4 测定完毕后的处理

7.10 阴极钢棒电流分布测量

7.10.1 测量作业准备

7.10.2 测量作业实施

7.10.3 测量完毕后的处理

7.10.4 测量须暂停的情况

7.11 阴极钢棒、槽底钢板温度测量

7.11.1 测量作业准备

7.11.2 阴极钢棒、侧壁温度测量作业的实施

7.11.3 槽底钢板温度测量作业的实施

7.11.4 测量完毕后的处理

7.11.5 测量须终止的情况

复习思考题

8 电解铝生产异常情况及处理

8.1 正常生产槽的特征

8.2 电压摆

8.2.1 电压摆的定义

8.2.2 电压摆的原因

8.2.3 电压摆的危害

8.2.4 处理电压摆的一般方法

8.2.5 处理电压摆的注意事项

8.3 冷行程

8.3.1 冷行程的定义

8.3.2 冷行程的原因

8.3.3 冷行程的表现

8.3.4 冷行程的危害

8.3.5 处理冷行程的一般方法

8.3.6 处理冷行程的注意事项

8.4 热行程

8.4.1 热行程的定义

8.4.2 热行程的原因

8.4.3 热行程的表现及危害

8.4.4 处理热行程的一般方法

8.4.5 处理热行程的注意事项

8.5 物料平衡的破坏

8.5.1 物料不平衡的类型及危害

8.5.2 物料不平衡的原因及处理方法

8.6 压槽

8.7 电解质含炭

8.7.1 电解质含炭的定义

8.7.2 电解质含炭的危害

8.7.3 电解质含炭的表现及原因

8.7.4 处理电解质含炭的一般方法及注意事项

8.8 滚铝

8.8.1 滚铝的原因及危害

8.8.2 处理滚铝的一般方法及注意事项

8.9 阳极脱落

8.9.1 阳极脱落的原因及危害

8.9.2 阳极脱落的处理及预防

8.10 阳极长包

8.10.1 阳极长包的原因

8.10.2 处理阳极长包的一般方法

8.11 阳极裂纹

复习思考题

9 电解槽的破损和维护

9.1 电解槽的破损

9.1.1 电解槽破损的表现

9.1.2 电解槽破损的原因

9.2 电解槽破损检查与维护

9.2.1 电解槽破损的检查与确认

9.2.2 破损电解槽的维护

9.3 延长电解槽的使用寿命

复习思考题

10 电解铝生产事故处理及预防

10.1 停电

10.1.1 电解铝生产对供电系统的要求

10.1.2 动力电停电的处置措施

10.1.3 直流停电的处置措施

10.2 停风

10.3 漏炉

10.3.1 漏炉的原因和危害

10.3.2 漏炉的处置措施

10.4 拔槽

10.4.1 拔槽的原因和危害

10.4.2 拔槽的处置措施

10.5 压槽

10.5.1 压槽的原因和危害

10.5.2 压槽的处置措施

10.6 通信中断

10.7 难灭效应

10.7.1 异常效应的分类

10.7.2 难灭效应的原因和危害

10.7.3 难灭效应的处置措施

10.8 短路口事故

复习思考题

11 电解槽的计算机控制

11.1 计算机控制系统概述

11.1.1 计算机控制系统的发展

11.1.2 电解铝生产对计算机控制系统的要求

11.1.3 计算机控制系统的组成

11.2 槽控机概述

11.2.1 槽控机的结构

11.2.2 槽控机的功能

11.2.3 槽控机的操作

11.3 铝电解生产控制系统

11.3.1 控制系统的控制内容

11.3.2 槽电压控制

11.3.3 氧化铝浓度控制

11.3.4 槽控机的实际应用

11.3.5 计算机报表及其分析

11.4 数据统计分析系统

复习思考题

12 电解铝生产主要经济技术指标

12.1 产品产量

12.2 产品质量

12.3 平均电流强度

12.4 平均电压

12.5 电流效率

12.6 铝液氧化铝单耗

12.7 铝液氟化盐单耗

12.8 铝液阳极毛耗

12.9 铝液阳极净耗

12.10 铸造损失率

12.11 铝液直流电单耗

12.12 铝液交流电单耗

12.13 电解铝综合交流电耗

12.14 提高电流效率的途径

12.14.1 铝电解电流效率降低的原因

12.14.2 电解生产中提高电流效率的途径

12.14.3 几种估算电流效率的方法

12.15 降低阳极毛耗的途径

12.16 降低平均电压

12.17 电解铝的成本

12.17.1 电解铝的成本构成

12.17.2 降低电解铝成本的途径

复习思考题

13 氧化铝输送

13.1 氧化铝输送原理

13.1.1 氧化铝输送分类

13.1.2 氧化铝气力输送的压力原理

13.1.3 气力输送的流态化原理

13.2 氧化铝输送方式

13.2.1 稀相输送

13.2.2 浓相输送

13.2.3 超浓相输送

13.2.4 斜溜槽输送

13.2.5 其他输送方式

13.3 氧化铝输送异常情况及处理

13.4 储运、净化安全作业规程

复习思考题

14 电解烟气净化

14.1 电解烟气

14.1.1 电解烟气的组成

14.1.2 烟气污染物来源

14.2 干法净化原理

14.2.1 烟气干法净化原理

14.2.2 吸附反应

14.2.3 净化效率及排放标准

14.3 干法净化过程

14.3.1 干法净化工艺流程

14.3.2 粉尘的过滤

14.3.3 清灰

14.3.4 除尘器

14.3.5 主排烟风机

14.3.6 罗茨鼓风机

14.4 净化系统异常情况及处理

14.5 净化设备安全操作规程

14.5.1 主排风机安全操作规程

14.5.2 反吹风机安全作业规程

14.5.3 罗茨鼓风机安全操作规程

14.5.4 高压离心通风机安全操作规程

14.5.5 布袋除尘器安全操作规程

14.5.6 气力提升机安全操作规程

复习思考题

15 铝及铝合金熔铸基础知识

15.1 铝及铝合金的分类

15.1.1 铸造铝合金

15.1.2 变形铝合金

15.2 铝及铝合金的性质

15.2.1 铝的密度

15.2.2 熔化温度

15.2.3 铝的化学性质

15.2.4 铝的流动性

15.3 铝及铝合金的性能

15.3.1 导电性能

15.3.2 力学性能

15.3.3 铝的工艺性能

15.3.4 铝合金在熔铸过程中的金属烧损

15.4 合金元素在铝合金中的作用

15.4.1 铜元素

15.4.2 硅元素

15.4.3 镁元素

15.4.4 锰元素

15.4.5 锌元素

15.5 微量元素与杂质对铝合金性能的影响

15.5.1 微量元素的影响

15.5.2 杂质元素的影响

15.6 变形铝合金制品对锭坯的要求

15.6.1 对化学成分的要求

15.6.2 对冶金质量的要求

15.6.3 对铸锭组织的要求

15.6.4 对铸锭几何尺寸和表面质量的要求

15.7 铝合金熔铸技术的发展

15.7.1 熔铸设备

15.7.2 晶粒细化

15.7.3 熔体净化和检测

15.7.4 铸造技术

复习思考题

16 铝及铝合金熔炼技术

16.1 概述

16.1.1 铝合金熔炼的目的

16.1.2 铝合金熔炼的特点

16.1.3 熔炼炉

16.1.4 铝合金熔炼方法

16.2 熔炼过程中的物理化学作用

16.2.1 炉内气氛

16.2.2 液态金属与气体的相互作用

16.2.3 影响气体含量的因素

16.3 熔炼工艺流程及操作标准

16.3.1 普通纯铝的熔炼工艺流程及操作标准

16.3.2 铝合金熔炼工艺流程及操作标准

16.4 熔炼炉工艺操作标准

16.4.1 装炉

16.4.2 烘炉

16.4.3 洗炉

16.4.4 清炉

16.4.5 扒渣与搅拌

16.4.6 精炼

16.4.7 铝锭质量

16.5 炉内配料及控制

16.5.1 配料的定义

16.5.2 配料的作用

16.5.3 配料的基本程序

16.5.4 配料依据

16.5.5 配料计算

16.5.6 配料的控制工艺（炉料组成和配比基本原则）

16.6 铝液测氢

16.7 铝合金熔体净化工艺

16.7.1 熔体净化的定义

16.7.2 铝及铝合金熔体净化原理

16.7.3 熔体净化技术的发展趋势

复习思考题

17 铝及铝合金铸造技术

17.1 铝铸造工艺对铸锭质量的影响

17.1.1 铸造温度

17.1.2 铸造速度

17.1.3 冷却强度

17.2 铝锭铸造工艺及设备

17.2.1 铝锭铸造机

17.2.2 铝锭铸造工艺

17.3 圆锭铸造工艺及设备

17.3.1 气滑圆锭铸造生产线构成

17.3.2 气滑圆锭铸造工艺流程

17.4 扁锭铸造生产工艺及设备

17.4.1 扁锭铸造生产线构成

17.4.2 扁锭铸造工艺流程

17.5 电工圆铝杆铸造工艺及设备

17.5.1 连铸连轧机生产线构成

17.5.2 连铸连轧机工艺

17.6 铝母线（铝排）铸造工艺及设备

17.6.1 铝母线铸造工艺流程

17.6.2 铝母线生产工艺技术条件

17.6.3 质量要求

17.7 铝及铝合金铸锭均匀化与加工

17.7.1 均匀化退火的目的

17.7.2 均匀化退火对铸锭组织与性能的影响

17.7.3 均匀化退火的温度和时间

17.7.4 常见的均匀化要求

17.7.5 铸锭机械加工

复习思考题

18 铝及铝合金铸锭的质量检验及缺陷分析

18.1 生产检验

18.1.1 生产检验的目的

18.1.2 产品质量标准

18.2 现场检测技术

18.2.1 测氢技术

18.2.2 测渣技术

18.2.3 板带表面质量检测

18.2.4 无损探伤技术

18.2.5 化学成分检验

18.3 性能检测

18.3.1 力学性能检测

18.3.2 导电性检测

18.4 检测技术发展

18.5 重熔用铝锭质量缺陷及控制

18.5.1 铝锭的内在质量控制

18.5.2 铝锭的内部缺陷控制

18.6 圆锭质量缺陷及控制

18.6.1 表面缺陷

18.6.2 内部缺陷

18.7 扁锭质量缺陷及控制

18.7.1 凝固时产生的热裂纹的原因及控制措施

18.7.2 端面裂缝产生的原因及控制措施

18.7.3 拉痕、拉裂原因及控制措施

18.7.4 漏铝原因及控制措施

18.8 铝母线质量缺陷及影响因素

18.8.1 铝母线内部夹渣

18.8.2 铝母线气孔

18.8.3 中心裂纹、角部裂纹及底部裂纹

18.8.4 拉痕或拉裂、表面冷隔

18.8.5 水波纹大、弯曲

18.8.6 铝母线表面粗糙

18.8.7 改进铝母线质量缺陷的措施

复习思考题

19 筑炉材料

19.1 耐火材料的分类、组成和性质

19.1.1 耐火材料的分类

19.1.2 耐火材料的组成和性质

19.2 耐火制品

19.2.1 耐火制品的标准牌号、砖号和代号

19.2.2 耐火制品的分型定义

19.2.3 黏土质耐火制品

19.2.4 高铝质耐火制品

19.2.5 炭素制品

19.2.6 碳化硅耐火制品

19.2.7 隔热耐火制品

19.2.8 耐火纤维及其制品

19.3 隔热耐火材料

19.3.1 隔热耐火材料的主要特征

19.3.2 隔热材料的分类

19.3.3 粉粒状隔热耐火材料

19.3.4 纤维状隔热耐火材料

19.3.5 复合隔热耐火材料

19.4 不定形耐火材料

19.4.1 不定形耐火材料的分类

19.4.2 耐火浇注料

19.4.3 耐火喷射料

19.4.4 耐火可塑料

19.4.5 耐火捣打料

19.4.6 耐火泥浆

19.5 耐火材料的应用

19.5.1 耐火材料的选用

19.5.2 耐火材料在有色冶金中的应用

复习思考题

20 铝用工业炉的砌筑

20.1 砌筑的一般规定及方法

20.1.1 耐火砌体的分类

20.1.2 工业炉砌筑的允许误差

20.1.3 工业炉砌体的砖缝厚度

20.1.4 砖的选分和加工

20.1.5 炉底砌筑工艺

20.1.6 直行炉墙砌筑工艺

20.1.7 拐角炉墙砌筑工艺

20.1.8 圆形炉墙砌筑工艺

20.1.9 拱和顶的砌筑工艺

20.2 不定形耐火材料的施工

20.2.1 耐火浇注料的施工

20.2.2 耐火纤维的施工

20.3 铝电解槽

20.3.1 铝电解槽内衬结构

20.3.2 铝电解槽的砌筑

20.4 炭素焙烧炉

20.4.1 炭素焙烧炉概况

20.4.2 炭素焙烧炉砌筑材料的选用

20.4.3 炭素焙烧炉的砌筑（敞开式）

20.5 炭素回转窑

20.5.1 炭素回转窑概述

20.5.2 窑衬的施工

20.5.3 沉灰室砌筑

20.5.4 冷却机砌筑

20.6 铝用混合炉

20.6.1 概述

20.6.2 施工准备

20.6.3 内衬砌筑

20.6.4 铝用混合炉的养护

20.6.5 烘炉

20.7 铝用抬包

20.7.1 概述

20.7.2 铝用抬包内衬砌筑

20.8 铝电解槽内衬砌筑验收规范

复习思考题

21 筑炉用机械设备

21.1 一般规定

21.2 筑炉用机械设备

21.2.1 搅拌机

21.2.2 切砖机

21.2.3 手持电动工具

21.2.4 卷扬机

21.2.5 空气压缩机

复习思考题

22 电解铝用多功能天车

22.1 多功能天车组成机构

22.2 多功能天车的液压及气动技术应用

22.2.1 液压技术应用

22.2.2 气动技术应用

22.3 多功能天车的电气设备及其控制

22.3.1 多功能天车的电气控制回路

22.3.2 多功能天车电气系统的组成

22.3.3 多功能天车电气系统的核心部件

22.3.4 多功能天车电气系统的电子装置

22.4 多功能天车的点检维护保养和安全操作

22.4.1 机械部件的点检维护保养

22.4.2 电气部件的点检维护保养

22.4.3 多功能天车点检、维护、操作的安全操作规程

22.5 多功能天车故障及排除方法

复习思考题

23 电解铝安全生产与环境保护

23.1 电解车间安全生产

23.1.1 电解车间主要有害因素

23.1.2 机械伤害及高处坠落危险

23.1.3 铝电解车间安全技术规定

23.1.4 铝电解车间一般安全作业规程

23.2 铸造车间安全生产

23.2.1 铸造车间生产存在的不安全因素

23.2.2 铸造车间通用安全管理规定

23.2.3 铸造车间天车工安全操作

23.2.4 铸造车间天然气安全使用规定

23.2.5 铸造车间配料作业安全规定

23.2.6 普通铝锭铸造作业安全操作规定

23.2.7 圆锭铸造作业安全操作规定

23.2.8 连铸连轧铸造作业安全操作规定

23.3 筑炉安全生产

23.3.1 筑炉作业安全管理规定

23.3.2 筑炉施工机械安全使用管理规定

23.3.3 脚手架安全使用规定

23.3.4 高空作业安全管理规定

23.4 环境保护

23.4.1 烟气污染物

23.4.2 废水治理

23.4.3 噪声

23.4.4 固体废弃物

复习思考题

参考文献