电解铝常用计算（估算）公式

伯希钢

1、电流效率计算
电流效率=出铝量/（0.3355×系列电流×24）

2、铝液交流电耗计算
1）铝电解的理论最低能耗为6160kWh/t-Al
2）直流电耗=2980×电压/电流效率
3）铝液交流电耗=直流电耗+线损电耗

3、铝液中铁含量上升计算
上升的铁重量=铝液重量×（上升后铝液中铁浓度-上升前铝液中铁浓度）

4、电解质电阻计算公式
电解槽表观反电动势1.7V：
槽电阻=（工作电压-1.7）/实际电流
电阻的电压形式=（工作电压-1.7）×系列设定电流/实际电流+1.7

5、阳极炭块电压降计算公式
1）阳极电阻=电阻率×阳极高度/（阳极长度×阳极宽度）
2）阳极电压降=阳极电阻×电流

6、电解质初晶温度计算公式
1）电解质初晶温度与Al2O3、CR、CaF2、MgF2、KF和LiF的质量百分数有关，按下表固定部分添加剂含量：

W（CaF2）	W（MgF2）	W（LiF）	W（KF）	W（Al2O3）
4.89	0.25	1.30	1.61	2.30

2）初晶温度简化关系如下：
初晶温度（℃）=44.5×CR+838
    3）氯含量每增加1%，初晶温度降低10℃，一期二段电解质氯含量约0.7%，故一期二段初晶温度如下：
初晶温度（℃）=44.5×CR+831

7、槽温与分子比对应关系
1）槽温（℃）=43.85×CR +844.1
      2）槽温（℃）=43.85×CR +837.1

8、电压摆和效应电耗
1）电压摆电耗：电压摆平均时间/60×电压摆摆幅×电流
取电压摆摆幅为120mV，则电压摆时间1分钟，一台240kA电解槽电耗0.48kWh，一台300kA电解槽电耗0.6kWh
2）效应电耗：效应时间/60×（效应平均电压-设定电压）×电流
取效应平均电压15V，则效应时间1分钟，一台240 kA电解槽电耗44kWh，一台300kA电解槽电耗55kWh

9、阳极电阻变化与能耗间的关系
阳极电阻率变化1μΩ·m，电压变化2.6mV和能耗变化8.4 kWh/t-Al，具体计算如下：
1）阳极电阻=电阻率×阳极高度/阳极横截面积
2）变化电压=电流×电阻=电流×电阻率×阳极高度/阳极横截面积=阳极电流密度×电阻率×阳极平均高度=2.6mV
3）变化能耗=2980×变化电压/电流效率=2980×0.0026/0.92=8.4kWh/t-Al
注：正常运行槽的阳极平均高度约35cm

10、热阳极节能计算
假设热阳极为80℃，冷阳极为20℃，则热阳极较冷阳极高60℃：
一组热阳极节省能量=比热×重量×温度变化=0.94×875×2×60/1000=98.8 kJ
注：阳极比热按50℃算得0.94kJ/（kg.K）

11、系列电流设定值与工作电压的关系
系列电流设定值增加1000A，一期工作电压约降低9mV，二期工作电压约降低7.5mV
1）假设系列电流设定值从243kA升至244kA，调整前工作电压4V，计算如下：
调整前：槽电阻的电压形式=（调整前工作电压-1.7）×243/实际电流+1.7
调整后：槽电阻的电压形式=（调整后工作电压-1.7）×244/实际电流+1.7
调整前后的槽电阻不变，则调整后工作电压=243×（4-1.7）/244+1.7=3.991
工作电压降低值=4-3.991=0.009=9mV
2）假设系列电流设定值从304kA升至305kA，调整前工作电压4V，计算如下：
调整前：槽电阻的电压形式=（调整前工作电压-1.7）×304/实际电流+1.7
调整后：槽电阻的电压形式=（调整后工作电压-1.7）×305/实际电流+1.7
调整前后的槽电阻不变，则调整后工作电压=304×（4-1.7）/305+1.7=3.9925
工作电压降低值=4-3.9925=0.0075=7.5mV