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摘要：本文介绍了氧化铝浓度控制技术和过热度控制技术，通过该技术是实现“零效应”管理的关键，铝电解槽进行“零效应”生产管理可以降低能耗，提高生产效率，保护环境，在铝电解生产中应用前景广阔。
关键词：铝电解槽；零效应；电流效率；热平衡
一、零效应生产管理的应用背景
随着铝电解技术的不断发展，利用阳极电解法在电解槽中进行生产电解铝，因其生产过程不稳定，电解条件要求复杂，逐渐失去其应用价值，所以利用阳极效应进行电解铝的生产的优缺点是显而易见的，该技术的处理方法与“零效应”管理并不矛盾，它们都是随着现代的科技技术进步和发展的产物[1]。
二、氧化铝浓度控制技术是“零效应”管理的必要条件
（1）氧化铝浓度与电解質压降之间的关系：氧化铝在被电解时产生大量氟铝酸盐络合物，电解质电阻随氧化铝被电解的浓度的增大而增大，但氧化铝浓度如果低于百分之四之后，电解液浓度降低后，就会使碳阳极反应程度降低，这就会导致电解槽中阳极的电压不断增大，电解液电阻与氧化铝浓度呈现比例关系。
（2）氧化铝浓度与初级晶体温度：电解质与初级晶体的温度以及组成成分有着密切的联系，电解槽中氧化铝的浓度也会影响初级晶体的温度，在一般的生产条件下，氧化铝浓度大小就决定着电解质中初级晶体的温度大小，电解槽中电解液氧化铝百分之一的浓度大约对应的初级晶体的温度为六摄氏度到八摄氏度之间，如果在电解液中没添加氟化镁时，百分之一的氧化铝对电解质的初晶温度影响最大[2]。
（3）氧化铝浓度对电解槽中参与反应物的物质质迁移方向的影响：考虑到温度的过高或过低都能对电解槽中参与反应物质的反应速率产生影响，温度过低时使得物质反应活化能降低，物质本身活性变小，氧化铝浓度对电解槽中参与反应物的物质质迁移速率会变小。温度过高时，使得物质反应活化能增加，物质本身活性变大，氧化铝浓度对电解槽中参与反应物的物质质迁移速率会变大。通过温度对低分子量和高分子量的影响，对电解槽中参与反应的的迁移是流动效率进行有效控制。因此，考虑到电解质温度对初级晶体的稳定性造成的影响，把氟化镁添加到电解槽中的电解液中去，但由于分子量低，过热度低，不利于溶解氧化铝，因此要注意在对氟化镁进行添加时对分子量和过热度的影响，针对不同的设计生产要求调整好添加氟化镁用量的大小，提高生产效率。因此在进行物质的电解工作时，对铝浓度的控制技术是提高生产效率的重要保障。在温度过高时进行电解作业时，在阴极区，铝在电解液中的溶解度与铝液表面的氧化铝浓度成反比，不利于提高流动效率，但一般低氧化铝浓度有利于提高流动效率[3]。
二、通过对过热度控制是“零效应”管理重难点
在正常的生产条件下对过热度的要求：电解槽中电极极性的改变对电解液的过热度影响很大，在电解过程中，对双阳极进行替换时，会导致电解槽中电解液的温度变化五摄氏度到八摄氏度之间。在电解完成后，针对电解液温度过高的情况下，解决电解液过热问题需要很长时间。由于极性变化周期和阳极加热周期不一致，所以重复的时间会有所不同。如果对单个样机进行替换，电解液温度的变化会在三摄氏度到五摄氏度之间，储存电解液的储罐要需要很长时间才能恢复到正常水平。由于电解质的过热问题，必须充分考虑改变极性和改变材料用量的客观因素，根据实际生产情况确定过热程度。
三、零效应控制方法分析
效果时间的影响：零效应效果时间控制适合多长时间，必须根据电解槽热平衡的控制能力来确定，一般来说，冷槽的效果时间可以适当地延长，以调节冷槽的温度使其维持在正常水平。为了解决对电解槽中的反应物填充和增加对电解质温度的影响问题，同时也是为了防止电解池爆裂，在发生阳极氧化效应部位要对炉子底部进行处理，阻止热槽反应加剧破坏热平衡[4]。
（4）通过统计分析表明，不受控制效应的主要原因是氧化铝的极端效应和低浓度引起的。极化作用诱发原因是由于再进添加反应物料时的温度变化。低浓度引起的阳极效应的来源是过热程度低，由NB和NB之间的间隔较大，30kA铝电解槽的理论NB间隔应为70至75秒，但是由于计算机在生产实践中控制效果较差，技术管理人员不得不延长NB间隔时间以实现低浓度氧化铝生产，经过总结分析，我们将最大超标时间从120分钟缩短到60分钟。氧化铝浓度在每个过程循环中增加约百分之一，这提高了浓度控制的可靠性，使得NB的间隔符合标准的设计要求，因为电解槽中随着物料的投入整体温度会随之变化，对电解槽的温度变化的控制问题始终没有得到解决，所以存在低过热和低效系数的现象冲突情况，控制过热间隔是一个非常复杂的管理问题，但关键是如何改变极性的控制以确定氧化铝浓度大小，对于“零效应”管理是重中之重。
总结：
本文描述了氧化铝浓度的“核效应”起点，并得出结论，考虑到高效率，合适的效应系数是降低电解槽过热的必要条件。在单位时间内电解反应的时间缩短是是缺乏过热控制时间的补充，也是保持热平衡的原因，它必须减少换极操作对过热的影响，同时在生产管理中衡量物料添加比例，有效控制热平衡，进而将氧化铝浓度控制在百分之一点到百分之三之间，是实现零效应生产的关键。
参考文献：
[1]邱竹贤.铝电解[M].北京：冶金出版社，2011
[2]姚世焕.大型预焙阳极电解槽发展中的几个问题[C].第四届铝电解专委员会2001年会暨学术交流会论文集，中国.昆明，2011.5
[3]刘建新.预焙阳极质量对铝电解生产的影响[J].南方金属，2014，4
[4]杨重愚.氧化铝生产工艺[M].北京：冶金出版社，2010
关键词：铝电解槽；零效应；电流效率；热平衡
一、零效应生产管理的应用背景
随着铝电解技术的不断发展，利用阳极电解法在电解槽中进行生产电解铝，因其生产过程不稳定，电解条件要求复杂，逐渐失去其应用价值，所以利用阳极效应进行电解铝的生产的优缺点是显而易见的，该技术的处理方法与“零效应”管理并不矛盾，它们都是随着现代的科技技术进步和发展的产物[1]。
二、氧化铝浓度控制技术是“零效应”管理的必要条件
（1）氧化铝浓度与电解質压降之间的关系：氧化铝在被电解时产生大量氟铝酸盐络合物，电解质电阻随氧化铝被电解的浓度的增大而增大，但氧化铝浓度如果低于百分之四之后，电解液浓度降低后，就会使碳阳极反应程度降低，这就会导致电解槽中阳极的电压不断增大，电解液电阻与氧化铝浓度呈现比例关系。
（2）氧化铝浓度与初级晶体温度：电解质与初级晶体的温度以及组成成分有着密切的联系，电解槽中氧化铝的浓度也会影响初级晶体的温度，在一般的生产条件下，氧化铝浓度大小就决定着电解质中初级晶体的温度大小，电解槽中电解液氧化铝百分之一的浓度大约对应的初级晶体的温度为六摄氏度到八摄氏度之间，如果在电解液中没添加氟化镁时，百分之一的氧化铝对电解质的初晶温度影响最大[2]。
（3）氧化铝浓度对电解槽中参与反应物的物质质迁移方向的影响：考虑到温度的过高或过低都能对电解槽中参与反应物质的反应速率产生影响，温度过低时使得物质反应活化能降低，物质本身活性变小，氧化铝浓度对电解槽中参与反应物的物质质迁移速率会变小。温度过高时，使得物质反应活化能增加，物质本身活性变大，氧化铝浓度对电解槽中参与反应物的物质质迁移速率会变大。通过温度对低分子量和高分子量的影响，对电解槽中参与反应的的迁移是流动效率进行有效控制。因此，考虑到电解质温度对初级晶体的稳定性造成的影响，把氟化镁添加到电解槽中的电解液中去，但由于分子量低，过热度低，不利于溶解氧化铝，因此要注意在对氟化镁进行添加时对分子量和过热度的影响，针对不同的设计生产要求调整好添加氟化镁用量的大小，提高生产效率。因此在进行物质的电解工作时，对铝浓度的控制技术是提高生产效率的重要保障。在温度过高时进行电解作业时，在阴极区，铝在电解液中的溶解度与铝液表面的氧化铝浓度成反比，不利于提高流动效率，但一般低氧化铝浓度有利于提高流动效率[3]。
二、通过对过热度控制是“零效应”管理重难点
在正常的生产条件下对过热度的要求：电解槽中电极极性的改变对电解液的过热度影响很大，在电解过程中，对双阳极进行替换时，会导致电解槽中电解液的温度变化五摄氏度到八摄氏度之间。在电解完成后，针对电解液温度过高的情况下，解决电解液过热问题需要很长时间。由于极性变化周期和阳极加热周期不一致，所以重复的时间会有所不同。如果对单个样机进行替换，电解液温度的变化会在三摄氏度到五摄氏度之间，储存电解液的储罐要需要很长时间才能恢复到正常水平。由于电解质的过热问题，必须充分考虑改变极性和改变材料用量的客观因素，根据实际生产情况确定过热程度。
三、零效应控制方法分析
效果时间的影响：零效应效果时间控制适合多长时间，必须根据电解槽热平衡的控制能力来确定，一般来说，冷槽的效果时间可以适当地延长，以调节冷槽的温度使其维持在正常水平。为了解决对电解槽中的反应物填充和增加对电解质温度的影响问题，同时也是为了防止电解池爆裂，在发生阳极氧化效应部位要对炉子底部进行处理，阻止热槽反应加剧破坏热平衡[4]。
（4）通过统计分析表明，不受控制效应的主要原因是氧化铝的极端效应和低浓度引起的。极化作用诱发原因是由于再进添加反应物料时的温度变化。低浓度引起的阳极效应的来源是过热程度低，由NB和NB之间的间隔较大，30kA铝电解槽的理论NB间隔应为70至75秒，但是由于计算机在生产实践中控制效果较差，技术管理人员不得不延长NB间隔时间以实现低浓度氧化铝生产，经过总结分析，我们将最大超标时间从120分钟缩短到60分钟。氧化铝浓度在每个过程循环中增加约百分之一，这提高了浓度控制的可靠性，使得NB的间隔符合标准的设计要求，因为电解槽中随着物料的投入整体温度会随之变化，对电解槽的温度变化的控制问题始终没有得到解决，所以存在低过热和低效系数的现象冲突情况，控制过热间隔是一个非常复杂的管理问题，但关键是如何改变极性的控制以确定氧化铝浓度大小，对于“零效应”管理是重中之重。
总结：
本文描述了氧化铝浓度的“核效应”起点，并得出结论，考虑到高效率，合适的效应系数是降低电解槽过热的必要条件。在单位时间内电解反应的时间缩短是是缺乏过热控制时间的补充，也是保持热平衡的原因，它必须减少换极操作对过热的影响，同时在生产管理中衡量物料添加比例，有效控制热平衡，进而将氧化铝浓度控制在百分之一点到百分之三之间，是实现零效应生产的关键。
参考文献：
[1]邱竹贤.铝电解[M].北京：冶金出版社，2011
[2]姚世焕.大型预焙阳极电解槽发展中的几个问题[C].第四届铝电解专委员会2001年会暨学术交流会论文集，中国.昆明，2011.5
[3]刘建新.预焙阳极质量对铝电解生产的影响[J].南方金属，2014，4
[4]杨重愚.氧化铝生产工艺[M].北京：冶金出版社，2010