电解铝主材中Si、Fe对原铝质量影响.pdf

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1、电解铝主材中Si◆Fe对原铝质量影响李新峰“2(1中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙4100832河南中孚实业股份有限公司，河南巩义451261)摘要：本文通过对影响电解铝质量较为明显的主材微量元素s，、Fe进行相关数据的收集整理，采用统计学方法，运用线性回归方程，建立相应数学模型，量化si、Fe对原铝质量的影响程度，通过对百分比关系及元素含量走势图分析，达到对氧化铝和预焙阳极中si、Fe影响原铝质量程度的量化研究。关键词：氧化铝；预焙阳极；si、Fe：原铝质量；运行变化；函数关系；回归方程；量化研究原铝中杂质元素丰要来源于氧化铝和预焙阳极，但也有一些杂质元素还

2、来源于生产操作环节。其中，影响原铝质量最明显的杂质元素主要是Fe、si、zn、V、Ga等，而怎样控制这些杂质元素则成为目前原铝质量控制的关键。本文以si、Fe为例，通过对原铝、氧化铝和预焙阳极中Fe、si两元素含量之间的关系，探讨氧化铝和预焙阳极中si、Fe对原铝质量的影响大小。以中孚铝业公司的生产数据作为统计对象。在统计时，由于氧化铝和预焙阳极的使用范围不能与电解槽一一对应，所以只能从宏观上来进行统计分析。在统计时需要考虑实际进入原铝中的杂质元素含量，根据中孚铝业公司生产情况，每生产1吨原铝需要净耗1．889吨氧化铝和0．387吨预焙阳极。因此，氧化铝和预焙阳极

3、的Si、Fe含量的月平均值乘以相应系数，再与原铝中si、Fe含量的月平均值进行计算，找出它们之间的关系。1氧化铝铁硅含量月平均值计算：分别计算每个厂家氧化铝中的Fe：O，含量和SiO：含量的月平均值，然后换算成每个厂家氧化铝的Fe含量和Si含量的月平均值，再乘以每个厂家月供货量，最后相加再除以每月一分厂氧化铝总消耗量得出。其中Fe：O，含量和SiO二含量转换成Fe含量和Si含量的公式为：Fe％=Fe：O，％×，Si％=SiO：％×(铁的原子量56，硅的原子量28)。生产1吨原铝所引入的氧化铝中的铁硅含量为：氧化铝铁硅含量乘以1．889。则每月氧化铝中进入原铝的铁硅

4、含量月平均值为：氧化铝铁硅含量月平均值乘以1．889。2预焙阳极由于预焙阳极微量元素是每月抽查1次，将抽查结果的平均值作为炭素公司的铁硅含量月平均值。同时铁硅含量月平均值需要转换为：每吨原铝中实际需要消耗的预焙阳极量所引入的铁硅含量。即转换后的预焙阳极铁硅含量月平均值为：预焙阳极月平均值乘以0．387。3原铝原铝铁硅含量月平均值直接从生产管理系统统计得出。4函数关系4．1建立回归模型根据收集整理的连续12个月的原铝铁硅含量月平均值Y(％)、换算后的氧化铝的铁硅含量月平均值x，(％)及预焙阳极的铁硅含量月平均值X：(％)作为统计依据，运用二元线性回归方程计算原铝、氧

5、化铝、预焙阳极三者之间的铁硅含量函数关系。数据整理见表1：根据原铝、氧化铝及预焙阳极之间的关系，建立回归模型：Y．=B。+B。x．．+B：x：．+肛．。其中：Y。为每月原铝铁硅含量平均值变化量；p。、p：、p二为偏回归系数(其中&为截距，p，、&为偏斜率系数)；x，．为换算后氧化铝铁硅含量月平均值变化量；x：．为换算后预焙阳极铁硅含量每月平均值变化量；m为残差(即随机误差项)，是估计值Y．’与实测值Y，之间的偏差，其公式为：斗。=Y．一Y．’=Y。一(B。+p。x，．+p：x：。)，其中i=l，2，⋯，13。2017圭905N1乞-11'翻r137喇絮60岫50薅

6、o3020盖00啦I黎稀岫50如30饕置。O圈氧化铝在原铝中的占比(％)圈预焙F日挺在原铝中的占比(％)口氧化铝和预焙B日校在原铝中的占比(％)b．却瑚，却瑚．却．勘．副珈．曲．却．却．却．g9t0tl12i234578日期图1氧化铝及预焙阳极铁含量在原铝中的百分比豳氧化铝在原铝中的占比(蹦)■预焙阳极在原铝中的占比(％)口氧化铝和预焙阳极在原铝中的占比(％)函；』』瑚翻瑚』一』捌。却，胡．却．S910lii213喜56'S日期图2氧化铝及预焙阳极硅含量在原铝中的百分比表1原铝．换算后的氧化铝及预焙阳极铁硅含量月平均值表日期原铝(Yj)换算后的氧化铝(X。。)换算

7、后的预焙阳极(xa)Fe(％)Si(％)Fe(％)Si(％)Fe(％)Si(％)2014．100．0970．083O．01420．00940．02550．01632014．1lO．10l0．0810．0132O．01360．02540．01672014．12O．0910．077O．0132O．01280．02790．01402015．10．0960．0740．01620．0096O．0241O．0J322015．20．0970．0780．02080．01000．025l0．01062015．30．0940．0740．02020．00980．02290．010920

8、15．40