轻金属冶金学课程设计.docx
《轻金属冶金学课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轻金属冶金学课程设计.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
轻金属冶金学课程设计
《轻金属冶金学》课程设计
题目：
轻金属冶金学课程设计
系部：
建筑与资源工程系
班级：
09软件冶金2班
学号：
姓名：
指导老师：
2012年6月20日
目录
绪论….……………………………………………...…...…...………………...2
第一章铝电解生产工艺的介绍5
1.1电解方法的发展历史5
1.2现代生产方法5
1.3电解槽简介6
1.4现代铝电解槽结构7
1.4.1预焙阳极电解槽7
1.4.2自焙阳极电解槽9
1.4.2各种槽型的比较11
1.5采用的生产方法12
第二章铝电解槽正常生产保持的技术条件12
2.1槽电压12
2.2极距13
2.3电解温度13
2.4电解质成分13
2.5电解质水平和铝液水平15
2.6阳极效应系数15
2.7电流密度16
第三章电解原理17
3.1阴极过程17
3.2阳极过程17
第四章铝电解槽计算18
4.1阳极结构参数的选择与计算18
4.2电解槽槽体结构选择计算18
4.3阴极结构参数的选择及计算20
4.4铝电解槽导电部件的选择与计算20
第五章设计心得22
第六章附图《中间下料式预焙阳极电解槽图》
绪论
在有色金属之中，轻金属发展较晚，十八世纪末被陆续发展后，十九世纪初才得以分离为单独的金属，本世纪才开始工业生产。
然而轻金属的生产迅速，铝的产量在1956年超过了铜，跃居有色金属之首，成为产量仅次于钢铁的金属。
在国家优先发展铝的方针指导下，我国铝工业走过了半个世纪的发展历程，已形成地质、采矿、选矿、冶炼、产品开发、教育、科研、设计、施工、商务贸易、较完整的工业体系，先后建成抚顺、山东、郑州、贵州、兰州、青海、白银、陕西、包头、青铜峡、平果、云南、焦作扥一批电解铝厂和一批中小电解铝厂，带动了相关产业的发展。
我国已跻身于世界铝的生产大国和消费大国，在世界绿叶中占有举足轻重的地位。
随着我国经济的快速发展，国民经济许多部门对铝的需求不断扩大，产不足需的矛盾日益突出。
从历史发展的趋势看，20世纪80年代以来世界铝的产量与消费基本上是同步增长。
世界铝的产量从1976年的1286.3万t上升到1985年的1542.9万t，同期消费量从1407.6万t上升到1613.8万t。
进入20世纪90年代以来，世界原产铝产量从1992年的1853万t上升到2003年的2737.7万t，年均递增3.6%，同期中国、美国、德国分别从125.4万t、413.7万t、145.7万t，上升到519.4万t、566.7万t、191.6万t，年均递增13.8%、29%、25%，日本从243.2万t下降到202.3万t，年均递减1.7%。
2004年世界产原铝2920万t，同比增加了6.4%，2005年达到3191万t同比增长9.3%，同期消费量为3162万t，增长4.7%。
我国正处于工业化中期阶段，随着我国经济和社会发展进程加快，对铝的需求日益增长，20世纪90年代以来，我国原铝消费年均以16%的速度递增。
据中国有色金属工业协会预测，我国对原铝的消费2010年达880万t、2020年将达到1300万t。
对氧化铝的需求到2010年达2040万t、2020年为2600万t。
目前我国已成为世界首位的原铝生产大国与消费大国。
我国铝土矿以一水硬铝石为主，矿石铝硅比以中等级居多，铝硅比为>10、7~10、4~7、<4的资源储量分别占保有储量的3.9%、26.1%、59.5%和7.5%。
我国铝土矿资源的突出特点是高铝、高硅、高铁，决定了氧化铝生产工艺流程长、能耗大、成本高，虽经济科技攻关，开发出适合中国铝资源特点的烧结法、混联法、拜耳法生产工艺，并已经运用到生产时间中且取得较好的成效，但就整体而言，我国氧化铝生产与国外先进水平相比仍有较大差距。
铝土矿资源的保障程度差是制约我国氧化铝工业快速发展的重要原因。
据最近资料显示按人均占有铝土矿资源储量计算，我国仅有400KG（而世界平均水平为4000KG），只相当于世界人均的10%。
根据需求预测，未来的20年我国累计铝消费将达到1.7亿t，未来30年将达到3.3亿t，如果这些消费全由国内供矿，现有储量和基础储量将无法满足未来20年的需要。
目前我国铝土矿正规开采的比例不到50%。
而采富弃贫、采大弃小、采易弃难、乱采滥挖高达50%以上，资源浪费很大。
我国铝土矿目前主要是私营小规模群采，约占全国冶金用铝土矿的65%，是国有矿山产量的2倍，采矿方法落后，回采率不到30%，最低12%。
据统计，我国电解铝工业到2002年已建成电解铝厂133家，总生产能力520万t/a,平均产能规模3.9万t/a，原铝产能在10万t/a以上的有17家（其中达到20万t/a的有贵州铝厂和青海铝厂），2003年我国电解铝厂增至147家之多，平均规模5.7万t/a，产电解铝556.3万t，达产率仅66.72%，产量占同期世界原铝2737.7万t的20.32%。
由于市场需求的拉动，加上前些年氧化铝加个较低和电力供应充足，原铝厂不足需加个上扬，企业获利颇丰，我国电解铝近年来成为投资热点，全国不少省市竞相发展电解铝，2001年、2002年，年均净增产能100万t/a，2003年达到净增200万t/a,到2004年达到原铝产量667万t，2005年以来在建和拟建项目的总能力为500万t/a以上。
据统计，2004年我国电解铝产量达到699.4万t，而氧化铝的产量增长有限，缺口600万t以上。
国际氧化铝从2002年底价格一路攀升，两三年前氧化铝的平均价格每吨在2000元左右，而现在涨到4300~4700元/t，一度超过5000元/t。
使得电解铝成本上升了5000元/左右。
我国2005年进口氧化铝平均价4650元/t,中国铝业公司进口平均价为4100元/t,由于电价每千瓦时上浮4分，造成原铝价成本上涨600元，每生产1t电解铝约耗2t氧化铝，约耗1.5万KW·h电。
国内电解铝产能扩张，重复建设，市场疲软，需求不振，氧化铝、电价一涨再涨，铝价一路走低，是一些企业经济效益下滑，经济亏损，生产难以为继。
我国铝业在有色金属工业中具有举足轻重的地位。
国外优质价廉的矿产品进口，尤其是我国的短缺资源进口，满足了国内加工制造业的生产和经济建设日益增长的需求，降低我国经济发展的总成本，但过量进口对国内竞争呈弱势的资源产业造成了严重的冲击，对国家资源安全不利。
铝工业是有色金属工业中关联度高、用量大、对国民经济社会发展有着重大影响的产业。
要从战略的高度，用科学的发展观统领全局，从深化体制、优化结构，从地质、采矿、选矿、加工合理高效节约利用铝土矿资源，从产供销各个环节规范市场秩序，严格执法，加强矿管整顿力度，以下就四点提出建议：
跨世纪以来，铝废杂料的回收量增长迅速，铝二次资源的比重日益提高。
世界废铝回收量从1975年的254.2万t上升到1985年的416.7万t，其中美国、日本、德国、意大利、法国、英国回收铝产量分别从112.4万t、38.3万t、29.63万t、16.6万t、10.7万t、19.8万t上升到157.5万t、80.8万t、58.8万t、34.2万t、16.4万t15万t。
发展再生铝产业可以充分实现循环利用资源，改善环境、节约能源、投资小见效快，是一项有利于缓解我国铝资源需求紧缺的举措，提高资源的自给率，降低对国外资源的依存度，是实现“绿色工程”的有效举措。
走出国门，充分利用国外铝土矿资源，鼓励有实力的企业，强强联合到铝土矿资源丰富的国家建立原料供应基地，通过风险勘探，投资合作或投资办矿，签订长期供货合同，多渠道增加氧化铝供应量，发展我国铝工业。
铝的生产技术也在不断完善，消耗指标的大幅度降低使铝的价格在常用有色金属之中按体积而言是比较便宜的。
本设计主要讲述铝的电解生产过程的基本理论、工艺设备和生产特点进行系统的阐述。
第一章铝电解生产工艺的介绍
1.1电解方法的发展历史
铝冶金发展大致可分为三个阶段，最初是化学法炼铝阶段，1825年德国人韦勒先用钾汞齐，后来用钾还原无水氯化铝制得金属铝，1845年法国人戴维尔用钠还原NaCl·AlCl
混合盐也得到金属铝，并在法国进行小规模生产，随后罗西和别凯托夫分别用钠和镁还原冰晶石炼铝成功，用此方法建厂制铝，应用化学法练出的金属铝共约200吨。
1886年美国霍尔和法国埃鲁特不约而同地提出了利用冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝的专利，开创了电解法炼铝阶段，最初是采用小型预焙电解槽，本世纪初叶出现了小型侧部导电的自焙阳极电解槽，电解槽的容量（电流强度）也逐渐由最初的2kA发展至50kA或更高，本世纪四十年代出现了上部侧电的自焙阳极电解槽。
本世纪五十年代以后，大型预焙阳极电解槽的出现，使电解炼铝技术迈向了向大型化现代化发展的新阶段，电解槽的容量已发展到280kA以上，电解槽的设计、安装、操作控制都建立在现代技术的基础上。
电解炼铝的技术经济指标和环境保护水平都全然改观、远非往昔可比，一百多年来，电解炼铝虽然仍旧是建立在霍尔埃鲁特冰晶石-氧化铝熔盐电解的基础上，但是无论是理论上还是工艺上都取得了长足的进步，并且在继续向前发展。
1.2现代生产方法
现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。
化学反应主要通过这个方程进行：
2Al2O3==4Al3O2。
阳极：
2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:
Al33eˉ=Al。
阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。
为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。
其生产工艺流程如下图：
1.3电解槽简介
铝电解槽简介
（1）铝电解槽的演变在铝电解工业中，电解槽的大小，一般也称电解槽的容量，皆以其电流强度的大小表示。
铝电解槽的电流强度，也是经历了由小到大逐步增加的过程。
第二次世界大战前，世界各国铝厂的系列电解槽的电流强度，在2-5万安培，战后到1952年发展到6-8万安培。
20世纪80年代初期发展到15-20万安培，目前则已达到30万安培以上，并已开始研究开发更大容量的电解槽。
①第一阶段（初期的预焙槽）在铝电解法投入工业生产初期，电解槽很小，电流强度低，使用的阳极是预焙的石墨或碳素制成的，阳极电流密度高达6-7A/cm2，电耗增高至90000kW.h/t铝，生产成本高，铝价昂贵。
例如，1888年时用于生产的是4000A的电解槽，电解槽有一个方形阳极，阳极电流密度为6.4A/cm2，槽电压为10V，电耗为42000kW.h/t铝。
但1933年时电解槽的电流强度就已经达到55000A，有预焙阳极22块，阳极电流密度降至1.01A/cm2，电耗降至20000kW.h/t铝。
②第二阶段（旁插槽）早在1923年挪威就开始采用8000A的旁插槽。
美国在1927年开始用直径为2.lm、高1.5-1.6m的圆形旁插阳极，其电流强度为25000-30000A。
以后旁插槽逐渐发展，直到取代初期预焙槽。
当时的旁插槽具有如下特点：
a.阳极数目少，操作简易，能适应大一些的电流强度；
b.阳极不需预制，省去了成型和焙烧过程，无残极，阳极成本下降；
c.电解槽安装了密闭装置，环保和劳动条件有所改善。
③第三阶段（上插槽）上插槽在20世纪40年代开始试用，60年代初期扩展到一些产铝国家。
与旁插槽相比它的优点是：
a.导电系统进一步有所简化；
b.电解槽和阳极的操作便于机械化、自动化；
c.集气罩密闭性好，抽出气体量小，有利于净化处理；
d.能适应大一些的电流强度。
上插槽也有严重不足之处：
a.电解槽上部结构，阳极提升机等机械设备复杂；
b.二次阳极烧结质量不好，影响生产效率，电耗较大，阳极事故相对较多；
c.在集气罩里的阳极侧部易氧化，易产生裂纹和裂缝。
④第四阶段（现代预焙槽）预焙槽有两种类型，一是边部加料式，一是中间加料式。
初期预焙槽经过很多改进，并用现代科学技术进行装备，出现了现代预焙槽，目前世界上新建铝厂几乎全部采用现代预焙电解槽。
它的优点是，能适应更大的电流强度，电耗更低，上部结构简单，机械化自动化程度高，环保条件好。
缺点是有15％-20%的残极需处理，阳极要事先预制好，这就使阳极的成本大为提高。
1.4现代铝电解槽结构
工业铝电解槽几乎都由相类似部分构成，阳极装置、阴极装置、母线系统和集气系统，铝电解槽按槽底装置的结构划分为有底槽和无底槽，按导电方式可划分为单端进电和双端进电槽，按集气方式划分为敞开式和密闭式集气槽。
1.4.1预焙阳极电解槽
现代预焙阳极电解槽按其加料方式不同可分为两种：
边部打壳下料电解槽；中部打壳下料电解槽。
这两种预焙槽的阴极装置，母线装置和槽罩等方面是相同的，所不同的是后者配备有自动打壳和下料装置。
1.4.1.1阳极炭块组
阳极炭块组包括阳极导杆、钢爪和炭块三个部分。
铝导杆用夹紧在阳极大母线上。
有三种炭块组：
单块组、双块组和三块组。
铝导杆用铝合金制作。
钢爪与铝导杆的连接方法很多，诸如电焊、摩擦焊、爆炸焊和螺栓连接。
我国铝厂采用爆炸焊。
阳极炭块用振动机成型。
炭块呈长方形，炭块上有加工的炭碗，钢爪分别插入皮炭碗中，阳极炭块上一般喷涂铝作保护层。
电解槽上有集气罩。
1.4.1.2阴极装置
铝电解槽通常采用长方形刚体槽壳，槽壁和槽底用型钢加固，槽膛深度450~600mm。
槽底铺一层阴极炭块，其厚度大约是400~450mm。
阴极炭块下面是耐火砖层和保温砖层，阴极炭块之间一般有40~50mm宽的缝，用炭糊捣固填充。
在槽膛之侧壁有一层炭块和一层耐火砖，有的还在侧部炭块之内壁上炭糊捣固成斜坡，构成人造“伸腿”，用来保护侧部炭块并收缩铝液镜面。
近来在大型电解槽上，特别是在中部下料的预焙槽上，侧部保温砖有所减薄，以适应边部不下料之需要。
阴极炭块组是由阴极炭块同埋没在炭块内的钢质导电棒构成，导电棒的数目可为一根或两根，在导电棒与炭块之间用生铁浇铸。
阴极炭块组在槽内长短交错排成两行。
有些电解槽为了提高槽底导电性，特意采用通长的阴极炭块，其中放置两根通长的导电棒。
1.4.1.3母线结构
电解槽母线是电解槽的带电构件，由阳极母、阴极母线及立柱母线三个部分组成，都是用铝制作。
铝母线有两种：
压延母线和铸造母线。
后者通常用于高电流的大型电解槽。
电解槽母线的配置方式有多种多样，而选择哪种配置方式，则根据电解槽的类型，容不得量和在厂房中的配置而定。
选择母线时必须遵循下述原则：
母线的经济电泫密度；磁场对电解过程影响最小；在不破坏其余槽子运行的情况下，能尽快地将任何一台电解槽与电路切断或接通。
大型预焙槽一般采用横向排列，而中型电解槽一般采用纵向排列方式。
母线的配置方式前者采用双端进电或四端进电；后者采用单端进电。
1.4.2自焙阳极电解槽
1.4.2.1自焙阳极侧插棒式电解槽
自焙阳极侧插棒式电解槽适用于中小型电解铝厂。
目前，我国中小铝厂采用这种结构的电解槽。
由于这种电解槽热损失多，故要加强保温。
（1）基础侧插棒式电解槽的电流强度一般为40000A以下，为了保温一般采用无底槽壳，电流强度为60000A以上的一般采用有底槽壳，无底槽是直接安装在砖基础之上的，用地脚螺栓将槽壳与混凝土地基联接加以固定。
有底槽壳一般安装在混凝土基礅上，基礅和槽壳之间铺砌瓷板和石棉板，以保证电解槽的基础有充分可靠的电绝缘。
（2）阴极电解槽通常采用长方形体槽壳，外部用型钢加固。
槽壳上口有槽沿板，槽沿板上焊接着挡料板，用以防止原料淌出。
槽壳内部砌筑保温层和炭块。
因有底槽的槽底热量损失较大，所以在槽底应加强保温措施。
对保温材料的选择和铺设的层数及位置，不同的槽型有所差异。
这里仅就中型槽说明槽体的大致结构；槽壳内部自下南昌上有二岐石棉板；二至三层硅藻土砖。
二层粘土耐火砖；其中还有一层65mm厚的氧化铝层。
保温层之上为炭块素底垫，其作用是铺平耐火砖表面，以便安放阴极炭块组，并保护耐火砖层免受电解质的侵蚀。
自焙阳极电解槽在炭素垫上安装的阴极炭块组及电解槽侧壁内衬结构、材料与预焙阳极电解槽相同。
关于阴极炭块的断面尺寸，目前广泛采用的是两种：
1）400×400mm（钢棒一般为115×115mm）；
2）400×500mm（钢棒一般为115×230mm）。
大型预焙槽的阴极炭块断面尺寸515×450mm,采用矩形双阴极棒，
根钢棒断面65×180mm,以降低其电流密度，能减少槽底电压降。
（3）阳极炭阳极外面有铝箱和钢质框架，炭阳极由液体糊和坚实的固体炭构成。
阳极体下的锥体在电解过程中伴随身的消耗而逐渐升高，因而在止面的铝箱内必须周期性的添加阳极糊，确保阳极工作的连续性。
阳极总高一般保持在140～160cm，其中上部液体糊中心高度为40～60cm，下部锥体中心高度为90～110cm。
铝箱由1.5mm压延铝板制成，形状为长方框形。
它起着盛装阳极糊和保护下部锥体不被氧化的作用。
随着阳极消耗须在上部定期铆接新的铝箱。
阳极棒用软钢制作，直径为60～80mm，长度为750～800mm，从阳极侧面插入与水平成15～20°角，共有四排。
其中上面两排榨不导电，属于备用导电母线。
（4）上部金属结构上部金属结构包括：
支柱、平台、氧化铝料斗、阳极升降机构、槽帘和排烟管道。
四个支柱装在槽壳的四角上，它的作用在于承担全部金属结构、阳极和导电母线的重量。
（5）导电母线和绝缘设施铝电解槽的阳极母线、阴极母线和立柱母均用铝板制作，但是，阳极小母线采用铜板和软铜片焊成。
由于铜板价格较贵，故铜母线电流密度较大，一般为1A·cm
，约为铝母线电流密度的3～4倍。
由于铝电解厂房内系列电压很高，电流密度很大，所以金属结构之间或金属结构与铝母线之间都有绝缘设施，以防短路。
1.4.2.2自焙阳极上插棒式电解槽
自焙阳极上插棒式电解槽在工业上已被广泛地采用。
这种电解槽的阴极装置与侧插槽相仿。
上插槽的阳极装置是由炭素阳极体、阳极框套和阳极升降机构组成。
虽然它的阳极也是连续阳极，但是阳极棒却是从阳极顶部插入。
阳极棒一般是铝钢组合棒，铝合金导杆连接在钢棒的上端。
阳极棒在阳极横断水平面上按4排配置，而在垂直面上按2~4层配置，层间距离为10~12cm，铝合金导杆与阳极母线大梁之间用夹具夹紧。
阳极母线系铸铝母线，用纵向的钢梁加固，它既作导电体，又作承重梁。
铝钢阳极棒与侧插槽所用的钢阳极棒不同，它不仅导电率高，而且有助于稳定电解槽的电磁场，因为阳极棒的铝部分没有磁性。
炭阳极的外围有阳极框套，阳极框套由10mm厚的钢板焊成，其下口比上口大10mm，并用垂直的和水平的型钢加固。
阳极框套下缘四周设有铸铁的集气罩，它延伸到槽面的氧化铝保温层内，他阳极气体汇聚起来，并将其排送到槽面对角位置上的两个燃烧器内。
阳极气体中的一氧化碳和沥青挥发分在燃烧器内燃烧，然后连同氟气一起排入净化装置，进行气体净化回收。
阳极内发生的焦化作用，形成了烧结锥体。
阳极体总高一般在125cm左右，其中液体糊中心高度为15cm左右，阳极棒通过上层的液体糊一直插到阳极锥体之内，其主要不同点是拔棒后遗留下来的孔洞由上层的阳极糊来填充，结果生成“二次阳极”，对阳极质量有一定的影响。
阳极升降机构分主提升机构和副提升机构，这两套提升装置的运转速度相等。
阳极主提升机构的螺旋起重器固定在电解槽纵向两端水泥柱的悬臂梁上，四根运动杆固定在悬吊的水平母线大梁上。
因而主提升机构可以升降阳极，阳极副提升机构的螺旋起重器固定在水平母线上，丝杆座固定在阳极框套上，所以副提升机构可以升降阳极框套。
在电解过程中阳极逐渐消耗。
为了保持恒定极距，需要开动主提升机构使整个阳极下降，这时，为使阳极框套的位置不变，同样需要开动副提升机构使阳极框套以同一速度上升。
这样，阳极框套的绝对运动速度为零，它相对于电解槽槽壳和电解质结壳的位置就保持不变。
有些上插槽在阳极框套的两侧安装了自动打壳机，用计算机控制。
1.4.2各种槽型的比较
在电解过程中，阳极以大约每小时0.8~1.0mm的速度连续消耗着。
在自焙阳极电解槽上，定期向铝箱内补充阳极糊，因而阳极可以连续使用（连续预焙阳极除外）。
所以，自焙阳极的连续性正好适应了电解生产过程的连续性。
但是，自焙阳极电解槽除了向外散发氟化物之外，还向外散发有害的沥青烟，污染厂房内外的空气，这是一个很大的缺点。
所以需要采取密闭装置和排烟净化设施。
预焙阳极已经在焙烧炉内焙烧过，它的沥青烟气正好在焙烧过程中用作燃料，不再在电解槽上散发出来。
因此，采用预焙槽的电解厂房烟害小些。
当然，预焙槽也需要密闭和气体净化设施，以排除有害气体。
以机械化和自动化程度而论，目前预焙槽为最好，特别是中部下料型的预焙槽，上插槽次之，有些上插槽也有自动下料装置。
从阳极电压损失方面来看，预焙阳极的电压降只有0.3V，而自焙阳极直接在电解槽上焙烧，由于其焙烧温度较低，故阳极电压降较大。
侧插棒阳极为0.4V，上插棒阳极为0.5V。
从基建投资来看，预焙槽的上部金属结构比较简单，因而这种电解槽的造价稍低。
但是，采用预焙槽的工厂需要一整套的阳极成型、焙烧和装配钢爪的设备，需要一笔额外投资，在大型厂内兴建预焙槽是适宜的。
上插槽的部金属结构比较复杂，要求较高的机械化程度，投资也大，唯有侧插槽投资省些。
小型电解槽热损失大，各项经济技术指标差些，劳动强度也大，单槽产能低，但磁场影响小；大型电解槽磁场影响大些，但各项经济技术指标均好，劳动生产率高，机械化、自动化程度高。
1.5采用的生产方法
经过上面的讨论，本设计采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法，电解生产铝。
所采用的铝电解槽为中间下料预焙阳极电解槽。
第二章铝电解槽正常生产保持的技术条件
2.1槽电压
它是阳极母线到阴极母线之间的电压降，它由与电解槽并联的直流电压表来指示。
槽电压的数值包括电解槽的极化电压值和各部分导体的电压降值。
槽电压根据电压表的读书控制，一般为3.8~4.3V，这与电解槽类型有关，预焙槽较自焙槽低一些，槽电压实现自动控制的原则是能够随生产操作的进行，及时而准确的完成电压调节，因而实现了节电和增产。
当其他条件不变时,槽电压的升高会使电解槽体系中总热量增加。
如果槽电压的升高幅度保持长时间不变,铝电解槽将通过对环境散热量的增加对体系进行调节,最终达到新的热平衡。
2.2极距
极距是指阳极和阴极两极之间的距离。
工业上测量是用极距钩检测阳极底掌到铝液镜面之间的垂直距离作为极距。
工业铝电解槽极距一般保持在4cm左右。
根据实测每提高1mm，引起电压降增加40mV（侧插槽）或35mV（预焙槽），极距对电流效率的影响，只有在极距较低时才明显表现出来。
而在极距超过一定限度后，极距增加，电流效率提高不多，并且不能达到100%，而是有一个差值，这个差值就是在该条件下电流损失的一个固定量。
另外，起点也不是零点，而是当极距减小到一定程度后，电流效率即为零，此时的极距称之为“临界极距”，
在工业生产上，在电流效率较高的情形下保持尽可能低的极距，以便减少单位铝产量的电能消耗量。
否则极距增加，将会徒使槽电压增高，电耗加大。
因此逐步创造条件（比如极距自动控制），使极距缩短是适宜的，否则在极距过大时还会使电解质过热，使槽电压增加，增加电能消耗。
所以选择极距时必须从电流效率和电能效率的综合结果来选择。
2.3电解温度
在生产上把电解质温度视为电解温度，
升级会员 