2024年5月8日发(作者：娄莱)
专 业
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密
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教 学 班
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封
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装
学生证号
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订
学生姓名
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线
座位
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酒泉职业技术学院
二〇一三—二〇一四学年度第二学期
12 级 冶金技术班 专业 电解铝生产工艺 试卷（1）
命题：李亚明 审题：朱淑艳 2014年 6 月 12日
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
得 分
一、填空题：每空1分, 共30分。
评卷人
1．写出铝电解反应方程式 2Al2O3+ 3C==4Al+ 3CO2↑ ，从这个方程式可以看出，
理论上每生产一吨铝需要 1889kg 氧化铝。
2．效应分摊压降是通过对 效应系数 和 应持续时间 来进行控制。
3．槽工作电压是由电解槽的 阳极压降 、 阴极压降 、分解压降
、 电解质压降 、 槽周围母线压降 组成。
4．电解质分子比是指电解质中 氟化钠 与 氟化铝 的分子数之比。中性
电解质分子比 等于3 ，分子比 大于3 的为碱性电解质，分子比 小于3 的
为酸性电解质。
5．铝电解生产中，铝水与电解质的分离靠两种液体的 密度差 实现，在实际生
产中，只有减小 电解质 的密度来增大 密度差 使两种液体分离良好。
6．电解槽的极距一般指 阳极底掌 到 铝液镜面 之间的垂直距离。
7．直流电单耗是由 电流效率 和 槽平均电压 决定的。
8．电解质中氧化铝的溶解量随分子比的降低而 降低 。
9．冰晶石—氧化铝熔液的粘度随氧化铝浓度增大而 增加 。
10．电解槽内氧化铝浓度达到一定值后，电流效率随着氧化铝浓度的增加而 增加 。
11．氟化镁能 减少 铝在冰晶石—氧化铝溶液中的溶解损失量。
12．氟化锂的主要缺点是明显降低氧化铝在电解质中的 溶解度 和 溶解速度 。
13．在电解槽的使用过程中，氟化钙的主要作用是有利于 炉帮 的形成。
14．添加碳酸锂时，要考虑电解质中氟化铝的 损失 和氧化铝的 生成 。
15．氟化镁的主要优点是降低电解质的 初晶点 。
第1页 共6页
得 分
二、判断题：每题1分, 共10分。
评卷人
（√ ）1、在熄灭效应过程中，应根据效应电压的高低确定熄灭效应的时间。
（× ）2、电解质电阻随着分子比的降低而降低。
（√ ）3、焦粒焙烧法是利用焦粒产生的热量进行焙烧。
（× ）4、随着电解质中氟化铝量的增加，电解质电阻将会下降。
（× ）5、降低设定电压就能降低直流电单耗。
（√ ）6、分子比为2.4～2.55的电解质属于酸性电解质。
（√ ）7、电解槽发生效应时，如果效应指示灯忽明忽暗，闪烁不定，表示电解槽内存
在局部短路现象。
（√ ）8、电解质中有过剩的氟化铝时，铝液-电解质的界面张力将增大。
（× ）9、冰晶石—氧化铝熔液在960℃时的密度比铝液大。
（× ）10、铝电解的极化电压等于分解电压。
得 分
三、选择题：每空1 分, 共10分。
评卷人
1．铝的电化当量是（ C ）。
A、0.3356kg/A.h B、2.980 kg/A.h C、0.3356g/A.h或2.980A.h/g D、
2980 A.h/g
2．阳极碳块的作用是（ C ）。
A、导电 B、平衡磁场 C、导电和参加反应 D、平衡磁场和参加反应
3．下列添加剂能降低电解质熔液密度的是（ C ）。
A、CaF2和NaCl B、CaF2和MgF2 C、NaCl和LiF D、MgF2和LiF
4．铝电解过程中，发生在阴极上的电化学反应方程式正确的是（ C ）。
A、2Al2O3+ 3C==4Al+ 3CO2↑ B、Al2O3 +C==Al +CO2+ CO
C、Al3 +3e==Al D、C2O2 - 4e==CO2
5．下列添加剂能提高氧化铝在电解质熔液溶解度的是（ D ）。
A、CaF2和NaCl B、NaCl和LiF C、MgF2和LiF D、以上都不是
6．在冰晶石-氧化铝熔盐电解法中，阳极上的电解产物是（ D ）。
A、铝液 B、CO2气体 C、CO气体 D、CO2和CO气体
7．电耗率（直流电单耗）是由（ C ）决定的。
A、电流强度 B、槽电压 C、槽电压和电流效率 D、电流效率
8．在铝液焙烧法、焦粒焙烧法、燃气焙烧法中，焙烧效果最好的是（ C ）。
A、铝液焙烧法 B、焦粒焙烧法 C、燃气焙烧法 D、无法比较
9．电解质分子比是指电解质中（ A ）的分子数之比。
第2页 共6页
专 业
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密
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教 学 班
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封
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装
学生证号
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订
学生姓名
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线
座位
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A、氟化钠与氟化铝 B、氟化铝与氟化钠 C、氟化钠与氧化铝 D、氧化铝与氟化铝
10．在铝液焙烧法、焦粒焙烧法、燃气焙烧法中，操作程度最简单的是（ A ）。
A、铝液焙烧法 B、焦粒焙烧法 C、燃气焙烧法 D、无法比较
得 分
四、多选题： 每小题3分, 共30分。
评卷人
1．铝液焙烧法与焦粒焙烧法、燃气焙烧法相比较，描述正确的是（D、E ）
A、 焙烧速度快；B、焙烧能量利用率高； C、焙烧效果好； D、操作简单；
E、对内衬寿命影响大。
2．新启动电解槽为形成规整稳定的炉膛，在启动后期应( B、C、D ）
A、保持低电解质水平；B、保持适当高的槽电压；C、设置较短的AEW间隔；
D、保持高分子比； E、设置正常生产时的加料间隔。
3．以下对确定出铝量的原则的描述,正确的是（A、C、E ）
A、正常情况下，每次出铝量要接近出铝周期内的产铝量；
B、保持高铝水平生产；
C、槽况异常时，可利用出铝量调整失控的炉膛和生产技术条件；
D、确保电解槽内的在产铝量；
E、在正常生产时，出铝量要平稳，避免急剧的波动。
4．铝电解过程中的电流损失是（A、B、C ）。
A、铝的溶解损失 B、电流空耗 C、钠离子放电 D、氧化铝的溶解损失
5．盘存电解槽中在产铝量所选择的惰性指示剂必须满足（A、B、C ）。
A、在铝液中易于溶解和扩散均匀化 B、不进入阳极和电解质中
C、由原料带来的惰性指示剂量基本稳定 D、惰性指示剂必须具有导电性
6．造成铝电解过程中电流效率降低的原因是（A、B、C ）。
A、铝的溶解损失 B、电流空耗 C、钠离子放电 D、机械和物理损失
7．下面对铝电解槽阳极效应于生产有利影响的描述，正确的是（A、B、D、F ）。
A、可调整电解槽的热平衡；B、可作为Al2O3投入量的校正依据；
C、可促进铝在电解质中的溶解；D、可洁净电解质，清理阳极底掌，规整炉膛；
E、效应期间产生的高热量，可促进氧化铝迅速参与电化学反应；
F、效应期间产生的高热量，可使局部突出的伸腿熔化使炉膛规整。
8．阳极消耗速度与(A、B、C )有关。
A、阳极电流密度 B、电流效率 C、阳极假比重 D、阳极真比重
9．导电母线的电压降取决于（A、B、C ）
A、电阻率 B、电流密度 C、母线长度 D、电流效率
第3页 共6页
10．降低电解质导电度的添加剂有（A、C、D）
A、氟化铝 B、氟花锂 C、氟花钙 D、氟化镁
得 分
五、简答题： 每小题4分, 共8分。
评卷人
1．保持适当的铝水平有什么作用？电解质水平过低对电解生产有什么影响？
答： 保持适当铝水平的作用是：
1)它保护着阴极碳块，减少生成炭化铝；
2)它使阳极
底掌中央部位多余的热量通过这层良导体传输到阳极四周，使槽内各部分温度趋
于均匀；
3)它填充了槽底上高洼不平之处，使电流比较均匀地通过槽底；
4)高铝液层能够削弱磁场产生的作用力。
电解质水平过低对电解生产的影响有：
1）电解槽水平过低时，电解槽的热稳定性小，电解质温度容易波动；
2）溶解氧化铝的量减少，电解槽容易生成沉淀；
3）电解质容易冷缩，粘度增大，甚至造成电压波动；
4）严重时阳极效应系数增大，电耗增加。
2．简述铝电解的基本原理及阴、阳上的电化学反应式。
答：电解槽通入直流电，溶解在电解质里的氧化铝在两极上发生电化学反应，在阳极
上得到气态物质，在阴极上即得到液体铝，其电化学反应为：阳极反应：3O2-(络合
的) 1.5C-6e→1.5CO2
阴极反应：2Al3 (络合的) 6e→2AL
合并上二式，则得总反应式：
Al2O3 1.5C=2Al 1.5CO2
得 分
六、计算题：每小题6分, 共12分。
评卷人
1．已知电解质质量为6t，分子比为2.8，Al2O3的含量3%，MgF2含量为5%，现将调
整分子比为2.3，求所需添加的氟化铝量。
答：设K——冰晶石分子比；W——冰晶石的质量；X——NaF质量；Y——AlF3质量
电解质中的冰晶石质量为：W=6000*(1-0.08)=5520(kg)
X+Y=W
第4页 共6页
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12 级 冶金技术班 专业 电解铝生产工艺 试卷（1）
命题：李亚明 审题：朱淑艳 2014年 6 月 12日
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
得 分
一、填空题：每空1分, 共30分。
评卷人
1．写出铝电解反应方程式 2Al2O3+ 3C==4Al+ 3CO2↑ ，从这个方程式可以看出，
理论上每生产一吨铝需要 1889kg 氧化铝。
2．效应分摊压降是通过对 效应系数 和 应持续时间 来进行控制。
3．槽工作电压是由电解槽的 阳极压降 、 阴极压降 、分解压降
、 电解质压降 、 槽周围母线压降 组成。
4．电解质分子比是指电解质中 氟化钠 与 氟化铝 的分子数之比。中性
电解质分子比 等于3 ，分子比 大于3 的为碱性电解质，分子比 小于3 的
为酸性电解质。
5．铝电解生产中，铝水与电解质的分离靠两种液体的 密度差 实现，在实际生
产中，只有减小 电解质 的密度来增大 密度差 使两种液体分离良好。
6．电解槽的极距一般指 阳极底掌 到 铝液镜面 之间的垂直距离。
7．直流电单耗是由 电流效率 和 槽平均电压 决定的。
8．电解质中氧化铝的溶解量随分子比的降低而 降低 。
9．冰晶石—氧化铝熔液的粘度随氧化铝浓度增大而 增加 。
10．电解槽内氧化铝浓度达到一定值后，电流效率随着氧化铝浓度的增加而 增加 。
11．氟化镁能 减少 铝在冰晶石—氧化铝溶液中的溶解损失量。
12．氟化锂的主要缺点是明显降低氧化铝在电解质中的 溶解度 和 溶解速度 。
13．在电解槽的使用过程中，氟化钙的主要作用是有利于 炉帮 的形成。
14．添加碳酸锂时，要考虑电解质中氟化铝的 损失 和氧化铝的 生成 。
15．氟化镁的主要优点是降低电解质的 初晶点 。
第1页 共6页
得 分
二、判断题：每题1分, 共10分。
评卷人
（√ ）1、在熄灭效应过程中，应根据效应电压的高低确定熄灭效应的时间。
（× ）2、电解质电阻随着分子比的降低而降低。
（√ ）3、焦粒焙烧法是利用焦粒产生的热量进行焙烧。
（× ）4、随着电解质中氟化铝量的增加，电解质电阻将会下降。
（× ）5、降低设定电压就能降低直流电单耗。
（√ ）6、分子比为2.4～2.55的电解质属于酸性电解质。
（√ ）7、电解槽发生效应时，如果效应指示灯忽明忽暗，闪烁不定，表示电解槽内存
在局部短路现象。
（√ ）8、电解质中有过剩的氟化铝时，铝液-电解质的界面张力将增大。
（× ）9、冰晶石—氧化铝熔液在960℃时的密度比铝液大。
（× ）10、铝电解的极化电压等于分解电压。
得 分
三、选择题：每空1 分, 共10分。
评卷人
1．铝的电化当量是（ C ）。
A、0.3356kg/A.h B、2.980 kg/A.h C、0.3356g/A.h或2.980A.h/g D、
2980 A.h/g
2．阳极碳块的作用是（ C ）。
A、导电 B、平衡磁场 C、导电和参加反应 D、平衡磁场和参加反应
3．下列添加剂能降低电解质熔液密度的是（ C ）。
A、CaF2和NaCl B、CaF2和MgF2 C、NaCl和LiF D、MgF2和LiF
4．铝电解过程中，发生在阴极上的电化学反应方程式正确的是（ C ）。
A、2Al2O3+ 3C==4Al+ 3CO2↑ B、Al2O3 +C==Al +CO2+ CO
C、Al3 +3e==Al D、C2O2 - 4e==CO2
5．下列添加剂能提高氧化铝在电解质熔液溶解度的是（ D ）。
A、CaF2和NaCl B、NaCl和LiF C、MgF2和LiF D、以上都不是
6．在冰晶石-氧化铝熔盐电解法中，阳极上的电解产物是（ D ）。
A、铝液 B、CO2气体 C、CO气体 D、CO2和CO气体
7．电耗率（直流电单耗）是由（ C ）决定的。
A、电流强度 B、槽电压 C、槽电压和电流效率 D、电流效率
8．在铝液焙烧法、焦粒焙烧法、燃气焙烧法中，焙烧效果最好的是（ C ）。
A、铝液焙烧法 B、焦粒焙烧法 C、燃气焙烧法 D、无法比较
9．电解质分子比是指电解质中（ A ）的分子数之比。
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A、氟化钠与氟化铝 B、氟化铝与氟化钠 C、氟化钠与氧化铝 D、氧化铝与氟化铝
10．在铝液焙烧法、焦粒焙烧法、燃气焙烧法中，操作程度最简单的是（ A ）。
A、铝液焙烧法 B、焦粒焙烧法 C、燃气焙烧法 D、无法比较
得 分
四、多选题： 每小题3分, 共30分。
评卷人
1．铝液焙烧法与焦粒焙烧法、燃气焙烧法相比较，描述正确的是（D、E ）
A、 焙烧速度快；B、焙烧能量利用率高； C、焙烧效果好； D、操作简单；
E、对内衬寿命影响大。
2．新启动电解槽为形成规整稳定的炉膛，在启动后期应( B、C、D ）
A、保持低电解质水平；B、保持适当高的槽电压；C、设置较短的AEW间隔；
D、保持高分子比； E、设置正常生产时的加料间隔。
3．以下对确定出铝量的原则的描述,正确的是（A、C、E ）
A、正常情况下，每次出铝量要接近出铝周期内的产铝量；
B、保持高铝水平生产；
C、槽况异常时，可利用出铝量调整失控的炉膛和生产技术条件；
D、确保电解槽内的在产铝量；
E、在正常生产时，出铝量要平稳，避免急剧的波动。
4．铝电解过程中的电流损失是（A、B、C ）。
A、铝的溶解损失 B、电流空耗 C、钠离子放电 D、氧化铝的溶解损失
5．盘存电解槽中在产铝量所选择的惰性指示剂必须满足（A、B、C ）。
A、在铝液中易于溶解和扩散均匀化 B、不进入阳极和电解质中
C、由原料带来的惰性指示剂量基本稳定 D、惰性指示剂必须具有导电性
6．造成铝电解过程中电流效率降低的原因是（A、B、C ）。
A、铝的溶解损失 B、电流空耗 C、钠离子放电 D、机械和物理损失
7．下面对铝电解槽阳极效应于生产有利影响的描述，正确的是（A、B、D、F ）。
A、可调整电解槽的热平衡；B、可作为Al2O3投入量的校正依据；
C、可促进铝在电解质中的溶解；D、可洁净电解质，清理阳极底掌，规整炉膛；
E、效应期间产生的高热量，可促进氧化铝迅速参与电化学反应；
F、效应期间产生的高热量，可使局部突出的伸腿熔化使炉膛规整。
8．阳极消耗速度与(A、B、C )有关。
A、阳极电流密度 B、电流效率 C、阳极假比重 D、阳极真比重
9．导电母线的电压降取决于（A、B、C ）
A、电阻率 B、电流密度 C、母线长度 D、电流效率
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10．降低电解质导电度的添加剂有（A、C、D）
A、氟化铝 B、氟花锂 C、氟花钙 D、氟化镁
得 分
五、简答题： 每小题4分, 共8分。
评卷人
1．保持适当的铝水平有什么作用？电解质水平过低对电解生产有什么影响？
答： 保持适当铝水平的作用是：
1)它保护着阴极碳块，减少生成炭化铝；
2)它使阳极
底掌中央部位多余的热量通过这层良导体传输到阳极四周，使槽内各部分温度趋
于均匀；
3)它填充了槽底上高洼不平之处，使电流比较均匀地通过槽底；
4)高铝液层能够削弱磁场产生的作用力。
电解质水平过低对电解生产的影响有：
1）电解槽水平过低时，电解槽的热稳定性小，电解质温度容易波动；
2）溶解氧化铝的量减少，电解槽容易生成沉淀；
3）电解质容易冷缩，粘度增大，甚至造成电压波动；
4）严重时阳极效应系数增大，电耗增加。
2．简述铝电解的基本原理及阴、阳上的电化学反应式。
答：电解槽通入直流电，溶解在电解质里的氧化铝在两极上发生电化学反应，在阳极
上得到气态物质，在阴极上即得到液体铝，其电化学反应为：阳极反应：3O2-(络合
的) 1.5C-6e→1.5CO2
阴极反应：2Al3 (络合的) 6e→2AL
合并上二式，则得总反应式：
Al2O3 1.5C=2Al 1.5CO2
得 分
六、计算题：每小题6分, 共12分。
评卷人
1．已知电解质质量为6t，分子比为2.8，Al2O3的含量3%，MgF2含量为5%，现将调
整分子比为2.3，求所需添加的氟化铝量。
答：设K——冰晶石分子比；W——冰晶石的质量；X——NaF质量；Y——AlF3质量
电解质中的冰晶石质量为：W=6000*(1-0.08)=5520(kg)
X+Y=W
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