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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。其生产的主要原理

是以熔融的冰晶石—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

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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CO的混合气体（一般情况下，

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生成的CO约占30%左右），在阴极上析出液态金属铝，再铸成铝锭，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