（三）判断题
1、√   2、×   3、√   4、 √  5、√   6、√   7、×   8、√  9、√
10、×  11、√  12、√  13、√  14、×  15、√  16、×  17、√ 18、√
19、×  20、×  21、√  22、√  23、√  24、√  25、×  26、√ 27、×
28、×  29、√  30、×  31、√  32、×  33、√  34、×  35、√ 36、√
37、√  38、×  39、×  40、×

（四）简答题
1、电解质温度，氧化铝浓度，添加剂，分子比，极距，阴极电流密度，槽龄，阳极效应系数，电解质内杂质含量，两水平。
2、槽膛内型、电解槽内沉淀的分布、电解槽内的结壳、铝水平低和电压低。
3、使阴极底部炭块和侧部炭块烧成一个整体、排除内衬中含有的水分、均匀升高内衬温度。
4、（1）电解质的初晶温度低，可降低电解温度；（2）钠离子（Na＋）在阴极上放电的可能性小；（3）电解质的密度和粘度有所降低，使电解质的流动性较好，并有利于金属铝从电解质中析出；（4）电解质同炭素和铝液界面上的表面张力增大，有助于炭粒从电解质中分离和减少铝在电解质中的溶解度；（5）炉面上的电解质结壳松软，便于加工操作。
5、（1）提高电流效率；（2）提高炭素材料机械强度及抗氧化性能，减少氧化及掉块；（3）保持阳极工作正常，防止阳极过热，封好阳极保温料，防止电解质上面的阳极与空气接触，减少氧化；（4）加强对阳极的检查，防止过厚的阳极就换掉，保证阳极使用周期；在保证不涮爪头、不露大饼的条件下延长阳极使用周期。
6、因极距保持过低，导致电解质不沸腾，或因炉膛不规整而导致阳极接触炉底沉淀或侧部炉帮的现象称为压槽。压槽的处理方法：（1）如果是极距过低造成，只须把极距抬到正常或比正常稍微偏高即可；（2）若不是因极距过低引起的压槽，应首先把阳极抬高，离开沉淀结壳或炉帮；（3）为使槽子尽快转入正常，可适当提高铝水平和电解质水平；（4）为防止出现压槽，可在出铝前扒沉淀，用钎子捅结壳等。压槽一般都出现在出铝后或出铝时，此时要特别注意。
7、砂状氧化铝的优点，主要表现在其良好的流动性、溶解性、不挥发性和吸附氟化氢性，这对铝电解生产极为有利。
8、在阳极上： 3O2-（络合的）+ 1.5C－6e → 1.5CO2
   在阴极上： 2Al3+（络合的）+ 6e → 2Al
   总反应式：2Al2O3 + 3C = 4Al + 3CO2

9、铝电解的生产原理是采用氧化铝－冰晶石融盐电解法，它是以冰晶石作为熔剂，氧化铝为熔质，强大的直流电通入电解槽内，使阴阳极发生电化学反应。电解产物，阴极上是铝液，阳极上是气体。这种方法就是电解法炼铝。
    化学反应方程式：     2 Al2O3＋3 C＝4 Al＋3 CO2
工艺流程简图为：

10、引起电流效率降低的因素很多，归纳起来，不外乎下列四种：
（1）铝的溶解和再氧化损失；（2）其它离子放电，主要是指钠的析出；（3）电流空耗，包括高价铝离子与低价铝离子的循环转换、阴阳极短路和漏电、电子导电等；（4）其它损失，包括槽内生成Al4C3、熔盐中水分和杂质的电解、出铝和铸造过程中的铝损失等。在这些因素中，最主要的是铝的溶解与损失。

11、“铝的二次反应”是指槽内阴极上已经析出的铝水，一部分又溶解到电解质中，经扩散和转移到阳极附近，被阳极气体氧化所造成的铝损失，称为铝的溶解与损失即“铝的二次反应”，这是电流效率降低的本质与主要原因。其反应式为：
2Al（溶解的）＋3CO2（气）＝Al2 O3（溶解的）＋3 CO（气）
12、答：目前世界铝电解槽的发展方向，是向着大型化、高效化、节能化、环保化、自动化的现代化预焙槽方向发展。
13、答：电解质的“过热度”，是指电解质的实际温度减去初晶温度的差值，即：过热度＝电解质温度－初晶温度。一般“过热度”应保持在10～20℃。
炭渣对电解质“过热度”有很大影响，炭渣多会造成电解质压降大，“过热度”升高，电流效率低，
14、极距是指阳极底掌到阴极铝液镜面之间的距离，它既是电解过程中的电化学反应区域，又是维持电解温度的热源中心，对电流效率和电解温度有直接影响，增大极距能减少铝损失，提高电流效率。缩短极距可降低电压，节省电能，但过低极距会造成铝的损失增加，降低电流效率。
15、工业氧化铝中杂质主要是SiO2、Fe2O3、Na2O、CaO和H2O对电解均有不利影响。电位正于铝元素的氧化物杂质，如SiO2、Fe2O3在氟化盐中溶解时，其Si、Fe离子先入铝离子在阴极上放电析出，影响铝的质量，CaO与H2O与氟化盐反应，分解了价高的氟化盐。使氟化盐消耗增大，另外，CaO会造成电解质中CaF2实集偏高，H2O会造成铝中氢含量升高。
16、铝电解通入直流电，一方面是利用它的热能将水晶石熔化或熔融状态，并保持一定的电解质温度；另一方面主要的也是在两极实现电化学反应，也就是电解质中铝离子从阴极得到电子而析出，从而得到铝，阴离子则在阳极上放大，与碳生成CO、CO2的混合气体。
（五

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（五）计算题：
1、解：设降低电解电流8000安培后，槽工作电压为XV，则有：
V/I=R,槽电阻不变，那么：（4.15-1.6）/240000=（X-1.6）/（240000-8000）
解得：X=4.065V，工作电压降低值为：4.15-4.065=0.085V
答：该槽工作电压降低0.085V。
2、解：依据题意有：
I=200000A=200KA;U=160×0.15×35=840V;t=（3×365）/60=18.25h
根据公式：W=IUt=200×840×18.25=3066000kWh
答：每年发生阳极效应比正常生产多消耗3066000kWh直流电。
3、解：已知效应电压升高： U = 35－4.15 = 30.85（伏）,
       I = 280000A=280KA,  t =3分钟 = 3/60小时 = 0.05小时，
则发生一个阳极效应消耗电能：
W = UIt = 30.85×280×0.05 = 431.9（kWh），全系列每天少发生效应数为:
n= 252×（0.25－0.15）= 25.2（个），全年全系列可节电：
W年 = 25.2×365×431.9 = 3972616.2（kWh）= 397.3万kWh
折合节约电费:
397.3 ×0.4＝158.9（万元）
折合吨铝节约成本：
158.9÷（0.3356×280000×93.3%×24×365×252×10-6×10-4）=8.2（元）
  答：该系列全年可节约397.3万kWh的电能, 吨铝成本因降低阳极效应系数节电而下降8.2元。
4、解：（1）先假设生成的阳极气体均为CO 则有：
Al2O3    +   3C   =   2Al   +   3CO
3×12   ：  2×27
X1       ：      1
         ∴ X1=   ×1 = 0.666（吨炭）=666公斤
     （2）再假设生成的阳极气体均为CO2 则有：
2Al2O3   +  3C  =   4Al   +  3CO2
3×12   ： 4×27
X2     ：    1
          ∴ X2  =  ×1 = 0.333（吨炭）=333公斤
（3）当阳极气体中组成为75.6% CO2、24.4% CO时，生产 一吨原铝消耗炭为：
333×75.6%+666×24.4%=414（公斤）；当阳极气体中组成为77.6% CO2、22.4% CO时，生产 一吨原铝消耗炭为:333×77.6%＋666×22.4%＝408（公斤）。也就是说，电流效率由93.3%提高到94.3%时，理论上吨铝炭耗应节约：414－408=6（公斤）。
答：电流效率由93.30%提高到94.30%时，理论上吨铝炭耗应节约6公斤。

5、解：（1）2005年某厂铝产量为：M1＝0.3356Iηt＝0.3356×93％×200000×24×168×365×10－6＝91864.619（吨）。
（2）2006年某厂铝产量为：M2＝0.3356Iη t＝0.3356×93.5％×210000×24×253×365×10－6＝146041.77（吨）。
（3）某厂2006年比2005年铝产量提高为：M2－M1＝146041.77－91864.619＝54177（吨）
答：某厂2006年比2005年铝产量提高54177吨。
6、解：M1=0.3356 I t×η1×10-6
       M2=0.3356 I t×η2×10-6
△M=M2-M1
   =0.3356×24×365×200×200000 (93%-92%)×10-6=1175.942吨。
答：该系列每年可增加原铝1175.942吨。
7、解：电解质中冰晶石的量为：8000×(1-5%-5%)=7200Kg，
则：需加入AlF3的量：Q AlF3=[2P（K1-K2）]/[K2（2+K1）]
= [2×7200×（2.7-2.6）]/[2.6×（2+2.7）]=118Kg
答：需加入AlF3118Kg。
8、解：（1）全年多生产原铝量：M=0.3356Itη△×10-6=0.3356×155000×253×24×365×1%×10-6=1152.865吨；
（2）吨铝节约电能：Q1=V1/(0.3356×η1) =4.2/(0.3356×92.5%)=13529.6kWh；
Q2=V2/(0.3356×η2) =4.1/(0.3356×93.5%)=13066.2kWh;
（3）年产原铝量:M1=0.3356Iηt×10-6=0.3356×155000×253×24×365×92.5%×10-6=106639.969（吨）。M2=0.3356Iηt×10-6=0.3356×155000×253×24×365×93.5%×10-6=107792.834
（4）全年节约用电=M1Q1－M2Q2=13529.6×106639.969－13066.2×107792.834=34353397kWh
答：全年可多生产原铝1152.865吨，全年可节约用电34353397kWh。
9、解：曹达与冰晶石发生反应：
3Na2CO3  + 2Na3AlF6→Al2O3 + 12NaF + 3CO2
由反应可知：1个分子的曹达与冰晶石作用后使电解质中增加2个分子的NaF，而减少了2/3个分子的AlF, Na2CO3的分子量为106，设8000Kg电解质中冰晶石量为P,则P=800×（1-5%-5%）=7200Kg，
QAlF=AlF×7200/（NaF+ AlF）=1×7200/（K1/2+1）=2×7200/(K1+2)=2×7200/(2.1+2)=3512Kg
QNaF=7200-3512=3688Kg
若加入100Kg曹达，电解质中：
NaF增加量=100×2×42/106=79Kg
AlF减少量=100×84/106×2/3=53Kg
此时电解质中分子比变为：
｛（3688+79）/42｝/｛（3512-53）84｝=89.69/41.18=2.178
故分子比升高2.178-2.1=0.078，而题中要求分子比增高2.4-2.1=0.3
设曹达加入量为X，由此列出：100/0.078=X/0.3，解得X=384.6Kg
答：将分子比从2.1提高到2.4，需加入曹达量384.6Kg

六、论述题
1、请论述预焙槽在电流效率稳定不变的情况下降低吨铝直流电耗的途径。
2、什么叫“冷槽”？冷槽产生的原因及处理方法是什么？
3、现代大型预焙阳极电解槽生产一般采用哪些先进的技术和工艺？
4、请论述提高电解电流效率需从哪些方面入手？

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（六）论述题。
1、预焙槽在电流效率稳定不变的情况下，降低吨铝直流电耗的途径也就是降低槽平均电压的途径,主要有以下几点：
    ⑴ 降低极化电压。防止出现过低氧化铝浓度和过低的分子比以及过高的阳极焙烧温度。
    ⑵ 降低电解质电压降。降低电解质比电阻，使用适当的添加剂，减少碳渣含量。
⑶ 降低阳极电压降。放好阳极，防止出现阳极底掌高低不平现象；打紧卡具，减少卡具压降；按要求浇注磷生铁，改善铁——碳电压降；维护好爆炸焊与有色焊；加强阳极保温料和壳面保温料工作，减少阳极氧化，降低碳阳极电压降。
⑷ 降低炉底电压降。减少炉底沉淀及其结壳；使用半石墨或高石墨阴极碳块等。
⑸ 降低母线电压降。防止物料埋着母线，提高各焊接点质量。
⑹ 降低阳极效应系数，缩短效应时间。
⑺ 减少联接线路电压，降低黑电压分摊值。
2、答：在正常生产中，由于某种原因使电解温度明显低于正常温度的电解槽，叫“冷槽”。
冷槽产生的原因，常见的有：
⑴ 系列供电不足，电流明显下降；    ⑵ 槽电压保持过低（极距过低）；
⑶ 添加剂加入过多，初晶温度偏低；  ⑷ 铝水平过高，散热过大。
⑸ 槽子保温料太少，表面散热大。
冷槽的处理：
⑴ 加强保温，增加阳极和炉面上保温料；  ⑵ 适当降低铝水平，减少炉底散热；
⑶ 适当提高槽电压，增加槽子热量收入；
⑷ 调高分子比，电解质低时及时并调入温度高的电解质，提高槽温和热稳定性；
⑸ 沉淀多时，还要及时清理底部沉淀，防止生产炉底结壳，同时避免炉底发热；
⑹ 调整加工方法，延长下料间隔时间，减少热量损失，利于槽内沉淀和结壳熔化；
⑺ 在供电允许情况下，也可以利用阳极效应来提高槽温，增加槽子热量收入；
⑻ 但冷槽处理要适度，不可处理过头，防止冷槽再转成热槽；
⑼ 调整供电制度，保持电流平稳，或调整与供电制度不相适应的技术参数。
3、近几年我国电解槽进行系列改造与升级换代，采取的主要先进技术和先进工艺有： ⑴ 中间点式下料技术；     ⑵ 计算机智能模糊控制技术；  
⑶ 干法烟气净化技术；     ⑷ 氧化铝超浓相输送技术；
⑸“两低一强化”（低电压、低效应系数，强化电流）先进技术；  
⑹计算机仿真、“三场”优化实施技术。
⑺阴极优化技术：包括阴极上部采用半石墨质或高石墨质炭块、底部采用干式防渗料、侧部采用异性炭块、外部采用摇篮式槽壳等技术；
⑻采用“四角或多点吊挂”新型阳极提升装置，确保阳极框架平稳运行；
4、1）根据槽型选择良好的技术参数。主要有以下技术参数：电解质成份、电解温度、两水平条件等方面的管理；
2）加强管理，保持稳定的技术条件；
3）精心操作，提高各项作业质量；
4）建立和保持理想的炉膛内型；
5）保持铝液平静，减少铝的二次氧化损失；
6）加强科研试验，积极引进新的技术。

问答题
A、换阳极操作
1、铝电解为什么采用碳作为阴阳两极？
2、电解槽的结构包括哪几部份？电解槽按阳极结构可分为几种类型？
3、换阳极操作质量对电解槽有什么影响？
4、换阳极的原则是什么？
B、电解槽炉膛操作
1、理想的炉膛什么样？多大？
2、如何规整炉膛？
3、炉膛伸腿大如何处理？
4、如何控制炉底沉淀？
5、炉膛规整的意义？
C、病槽及事故的原因和处理
1、漏炉产生的原因及事故的处理
2、什么叫“热槽”？热槽产生的原因及处理方法是什么？
3、电阻“针振”和电压“摆动”产生的原因是什么？如何处理？
4、什么叫“滚铝”？滚铝产生的原因是什么？如何处理？
D、技术参数的测量
1、测量电解质水平和铝水平的方法及注意事项？
2、电解质温度测量方法及注意事项？
3、取电解质分子比试样方法及注意事项？
4、测量炉底压降的方法及注意事项？

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很好的试题，不知道有没有初级和高级的，谢谢你