电解知识有奖竞答试题.docx
《电解知识有奖竞答试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解知识有奖竞答试题.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电解知识有奖竞答试题
电解知识有奖竞答试题
一、填空题：
1、固体铝的熔点是（）铝的在常温下比重是（）。
2、电解槽主要包括阴极装置、阳极装置、母线装置、（）和（）几部分。
3、"伸腿"起到保温，防止（）和（）的作用。
4、若某台电解槽分子比突然升高，其间氟化盐按正常情况进行添加，则可判断，该槽电解温度（）。
5、电解槽工作电压由阳极压降、电解质压降、阴极压降、（）和（）组成。
6、阳极效应发生的根本原因在于（）。
7、焦料铺设前，焦粒粒度混合比例为：
1-2mm（）、2-4mm（），配比后的焦粒用袋子装好、供通电焙烧装炉使用。
8、电解槽启动过程中，槽电压处于（）V时为事多发地段，采用的方法（），如果液体电解质较多，可采取（）的办法。
9、某系列电解槽的电流强度为200KA，每槽28块阳极，阳极的长为1500mm,宽为550mm,高为600mm，则其阳极电流密度为（）。
10、电解质含碳产生原因（）、（）、（）。
11、添加氟化铝可以（）分子比，添加氟化镁可以（）分子比，促进碳渣分离,（）电解质导电度。
12、电解槽生产的技术参数包括工作电压、（）、电解温度、（）、电解质和铝液的水平、阴极电压降和阳极效应系数。
二、选择题：
1、电解槽正常生产中，极距一般控制在（）
a、2-3cmb、4-5cmc、6-7cmd、以上都不对
2、测量电解温度时，热电偶钎子应该插入电解质下（）cm.
a、15cmb、20cmc、12cmd、以上都不对
3、某系列电解槽电流强度为200kA，阳极电流密度为0.72A/cm2,阳极净耗为433公斤／吨铝，电效为93.5%,阳极假比重为1.5克／厘米2,则该系列电解槽每天消耗（）
a、1.55cmb、1.565cmc、1.651cmd、15.51cm
4、某台槽电解温度962度,槽电压4.1V,炉底压降300mv,电解质干净,等距离压降6mv,则可判断（）
a、极距偏高b、炉底压降偏高c、阳极长包d、分子比偏高
5、某台槽电解质水平突然下降，电解温度和铝水平升高，则可初步判断（）
a、阳极长包b、炉底沉淀增多c、极距升高d、不可能出现这种情况
6、发现某台电解槽的等距离压降较上班升高较多,则应采取的摸施为（）
a、抬高电压b、拔出该阳极，打掉包后重新使用c、打开该阳极对应大面，捞碳渣、检查该阳极后，决定下步操作d、观察一个班，交给下一个班处理。
7、某系列中部一台电解槽炉底压降320mv，单点测量炉帮厚度5cm，阳极导电正常，可判断（）
a、阳极座的过深b、炉帮空c、炉底沉淀多d、阳极长包
三、名词解释:
a）阳极电流密度：
b）极化电压：
四、问答题：
1、影响电效、电耗的因素有哪些，日常工作中你应该从哪些方面着手提高电效，降低电耗？
二）单项选择题
1、某电解系列生产槽200台，当日发生阳极效应30个，那么当日系列效应系数为（）次/日.台。
A、0.25B、0.32C、0.60D、0.15
2、某大组全月产原铝180t，全月消耗氧化铝360t，那么该大组当月每吨原铝氧化铝消耗为（）Kg。
A、1898KgB、1900KgC、1945KgD、2000Kg
3、冰晶石是作为（）往电解质中补充添加。
A、熔质B、熔剂C、添加剂D、原料
4、铝液的比重要比电解质的重，一般两者相差（）g/cm3。
A、0.05B、0.2C、0.4D、0.6
5、电解质中挥发性最大的物质是（）。
A、NaFB、AlF3C、Na3AlF6D、MgF2
6、添加MgF2能（）电解质的表面张力，促进炭渣分离。
A、增大B、减小C、不改变D、去消
7、分子比降低使电解质的挥发损失（）。
A、增大B、减小C、不改变D、为零
8、氟化盐的理论消耗量为（）Kg/t•Al
A、0B、10～20C、20～30D、30～40
9、在计算机控制的中间下料电解槽上，电解质中氧化铝浓度一般应控制在（）。
A、0～1.0%B、1.5～3.0%C、3.5～5.5%D、6～8%
10、电解槽启动后期是指（）。
A、从开始启动到停槽之间B、从启动结束到停槽之间
C、从启动结束到正常生产之间D、从正常生产到停槽之间
11、破损槽炉底修补后在工艺上应注意（）。
A、多造沉淀形成炉底结壳B、保持低铝水平
C、保持适当低的电解温度和高铝水平D、勤加工勤扒沉淀
12、氧化铝电解过程中，E极化=E分解（）E过
A、+B、－C、×D、÷
13、自然界中的铝含量极为丰富，几乎占地壳中全部金属含量的（）。
A、二分之一B、三分之一C、四分之一D、五分之一
14、在电解温度下，铝液比电解质的比重（）对生产越有利。
A、愈大B、愈小C、不变D、为零
15、电解槽烟气净化用的吸附剂是（）。
A、AlF3B、NaFC、Na3AlF6D、新鲜Al2O3
16、铝电解生产电能利用率为（）。
A、20～30％B、40～50％C、60～70％D、80～90％
17、电解槽炼铝通入的电是（）。
A、交流电B、直流电C、交直流电D、无线电
18、预焙槽换阳极采取的方法是按（）。
A、自然数顺序法B、交叉法C、随机抽样D、无顺序
19、最适合电解生产的氧化铝是（）。
A、砂状氧化铝B、中间状氧化铝C、粉状氧化铝D、微粉氧化铝
20、槽子焙烧结束时槽温一般要达到（）。
A、400～600℃B、600～800℃C、800～950℃D、950～1050℃
21、电解质中炭渣多时应该（）。
A、在出铝口捞炭渣B、在熄效应口捞炭渣
C、在加工面捞炭渣D、在利用一切机会捞炭渣
22、下面是某厂电解槽的一组参数，单位正确的是（）
ABCD
母线电流密度0.30A/cm2A/mmA/cm2A/mm2
阳极电流密度0.80A/cmA/mm2A/mmA/cm2
23、LiF是一种有益的添加剂，下列说法不准确的是（）A、LiF能降低电解质的初晶温度
B、LiF能提高电解质的导电度
C、LiF能提高电解质中AL2O3的溶解度
D、LiF能使电解质密度降低
24、电解槽工作电压包括以下各项，不正确的一项是（）
A、极化电压降B、阴极电压降C、阳极电压降D、效应分摊压降
25、能够提高电解质导电性的物质有（）
A、氧化铝B、氟化铝C、氟化钠D、氟化镁
26、杂质中含有下列物质混入电解原料中，能影响原铝质量的有（）
A、氧化镁B、氯化钠C、氧化钙D、二氧化硅
27、降低分子比，下列说法不正确的是（）
A、降低电解初晶温度B、增加氟化盐挥发损失
C、降低电解质电导率D、提高Al2O3的溶解度
28、正常生产条件下，下列说法正确的是：
（）
A、温度高则阳极单耗低B、电流大则阴极单耗大
C、电流效率高则阳极单耗高D、电流效率高则阳极单耗低
29、能提高电解质初晶温度的物质有（）
A、氟化铝B、氟化钠C、氟化镁D、氟化锂
30、阳极效应时，阳极气体成分中（）
A、CO2含量不变B、CO2含量增加C、CO2含量减少D、CO含量减少
31、杂质中含有下列物质混入电解质原料中，能影响电解质成分的是
（）
A、氧化铁B、二氧化硅C、氧化钙D、氧化铜
32、工业生产中，氟化镁是一种有益的添加剂，下列叙述不正确的是（）
A、氟化镁能降低电解质的熔点
B、氟化镁增加电解质的表面张力
C、氟化镁能提高电解质对Al2O3的溶解度
D、氟化镁是一种矿化剂
33、铝的熔点为（）℃。
A、550B、660C、770D、880
34、不能影响阳极消耗速率的是（）
A、电解温度B、电流强度C、阳极电流密度D、阴极电流密度
35、160KA系列电解生产中，阳极电流密度是0.72A/cm2,电流效率是92.5%，阳极消耗量为556Kg/t-Al，阳极假比重为1.55g/cm3，则阳极消耗速度约是（）。
A、1.4cmB、1.6cmC、1.9cmD、2.2cm
（三）判断题（对打Ｖ，错打X）
1、一般认为电解温度越低，电流效率越高。
（）
2、阳极电流越小，阳极电压越高。
（）
3、阳极电压降的高低与槽工作电压升高降低无关。
（）
4、电解质液与铝液界面分离越清亮，铝的二次反应就越少。
（）
5、减少电解槽的热损失，可为降低电解槽的能耗创造条件。
（）
6、原铝中的杂质主要有硅、铁、铜、镓、镁。
（）
7、系列零点位漂移与生产槽的对地绝缘无关。
（）
8、增加生产槽数或缩短停槽大修时间，可增加槽昼夜总数。
（）
9、降低吨铝直流电耗，主要是降低槽平均电压和提高电流效率。
（）
10、添加锂盐可降低电解质初晶温度和降低电解质的导电性。
（）
11、铝的化学性质十分活泼，铝在自然界中都是以化合态形式存在。
（）
12、天然冰晶石呈中性，人造冰晶石呈酸性。
（）
13、电能效率是指每千瓦时能产多少铝。
（）
14、电解质应具有极小的粘度，这样对生产有利。
（）
15、添加氟化镁可以降低电解质的初晶温度。
（）
16、金属铝在阳极反应中析出，然后沉集到阴极碳块上面。
（）
17、电解槽启动后应进行高分子比、高温建炉膛。
（）
18、炭素阴极材料在电解槽开动初期具有明显的吸钠性。
（）
19、消除电解槽针振及电压摆动的方法就是提阳极。
（）
20、侵蚀到阴极炭块中的黄色颗粒是钠。
（）
21、阳极效应的发生通常与电解质中缺少氧化铝有密切关系。
（）
22、阳极效应通过微机可以提前预报。
（）
23、氧化铝中过多的杂质Fe2O3和SiO2，在电解过程中析出铁和硅，进入铝中，影响着原铝质量。
（）
24、电解槽在正常生产时，电解质成份的变化往往是分子比自动升高和添加剂含量自动降低。
（）
25、凡是已生产的电解槽因故停产后，经过大修又重新启动时称为电解槽的二次启动。
（）
26、电流强度和电压的变化影响电解槽热量收入的变化，铝水平和电解质水平的高低影响电解质热量支出和热稳定的好坏。
（）
27、化炉膛时，分子比易降低，长炉帮炉膛收缩时，分子比易升高。
（）
28、槽电阻直接等于槽电压除以槽电流强度。
（）
29、铝电解生产中，“阳极过电压”远大于“阴极过电压”。
（）
30、电解槽中添加氟化铝会使电解质密度增加。
（）
31、电解温度一定大于电解质的初晶温度。
（）
32、砂状Al2O3的粒度大，在电解质中不易溶解，因而容易产生沉淀。
（）
33、每日分摊到每台槽的阳极效应次数称为阳极效应系数。
（）
34、铝电解生产的电流效率就是电能效率。
（）
35、由于磁场的作用会导致铝液在槽内倾斜，使槽极距高低不一致。
（）
36、热槽下料（Al2O3）少也不易来阳极效应，主要原因是槽温过高。
（）
37、原铝直流电耗只与槽平均电压和电流效率有关（）
38、调整电解质分子比的方法是向槽内加入适量的氟化铝（）
39、出铝前，电解槽容易发生阳极效应的原因是氧化铝的溶解度和溶解速度降低。
（）
40、启动初期容易造成分子比降低，原因是氟化铝挥发损失所造成。
（）
四）简答题
1、简述影响电流效率的主要因素？
2、简述压槽是什么原因造成的？
3、简述电解槽焙烧的目的？
4、低分子比生产有什么好处？
5、减少炭阳极消耗的途径有哪些？
6、什么叫压槽？
压槽的处理方法？
7、砂状Al2O3有哪些优点？
8、写出铝电解槽的阴极和阳极的电化学反应方程式及总反应式？
9、铝电解的生产原理是什么？
画出工艺流程简图？
10、电流效率降低的原因是什么？
其本质和主要原因是什么？
11、什么叫“铝的二次反应”，写出反应式？
12、目前世界铝电解槽工业发展的方向是什么？
13、什么叫电解质的“过热度”？
一般保持多高？
炭渣对过热度有何危害？
14、什么是极距，有什么作用？
15、AL2O3原料中杂质对电解生产有什么危害？
16、铝电解通入直流电的目的是什么？
（五）计算题
1、某系列电解槽原电解电流240000安培，槽工作电压为4.150伏，如果降低电解电流8000安培，求该槽工作电压降低多少伏？
（该槽反电动势为1.600伏，计算保留三位小数）
2、某系列生产槽160台，效应系数0.15次/台.日，系列电流强度200000安培，槽平均效应电压升高35伏，问每年（365天）应发生阳极效应比正常生产多消耗多少直流电？
（每次效应持续3分钟计算保留整数）
3、电流强度为280000安培的某个电解系列，正常生产电解槽有252台，电流效率为93.30%，若阳极效应系数由0.25次/槽.日降到0.15次/槽.日，问该系列全年可节约多少电？
吨铝成本因降低阳极效应系数节电而下降多少元？
（已知电价为0.40元/kWh,效应电压为35伏，电解槽工作电压为4.15伏，效应时间为3分钟,计算结果精确到小数点后面一位数。
）
4、某电解厂电流效率在93.30%时测定阳极气体中含CO2为75.6%，电流效率在94.30%时测定阳极气体中含CO2为77.6%，假设阳极气体中全为CO2和CO，则问电流效率由93.30%提高到94.30%时，理论上吨铝炭耗应节约多少公斤？
5、某厂2005年正常生产有电解槽168台，电流强度为200000安培，电流效率为93％，2006年有正常生产电解槽253台，电流强度为210000安培，电流效率为93.5％，问该厂2006年比2005年铝产量提高多少吨？
6、某系列电流强度为200000安培，有200台工作电解槽，若电解效率由92%提高到93%，问每年（365天）可增加原铝多少吨？
7、今有一电解槽，液体电解质为8000Kg，成份为CaF25%，Al2O35%，需将分子比从2.7（质量比1.35）降到2.6（质量比1.3），计算需加入的AlF3的量。
8、某厂有一260台槽的电解系列，年平均工作槽数是253个槽，年平均供电电流是155kA，系列槽平均电压4.2V,年平均电流效率92.5%，若采取措施降低平均电压100mv，提电流效率1%，则全年可多生产原铝多少吨？
全年可节约用电多少kWh?
9、某电解槽有液体电解质8000Kg,成分为CaF25%、Al2O35%,请计算：
将分子比从2.1提高到2.4,需加入曹达量。
（二）选择题
1、D2、D3、B4、B5、B6、A7、A8、A
9、B10、C11、C12、A13、B14、A15、D16、B
17、B18、B19、A20、D21、D22、D23、C24、D
25、C26、D27、D28、D29、B30、C31、C32、C
33、B34、D35、C
（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、×
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：
2Al2O3＋3C＝4Al＋3CO2
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）＝Al2O3（溶解的）＋3CO（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）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＝0.3356Iηt＝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
升级会员 