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探讨氧化铝和预焙阳极的微量元素对 原铝质量的影响 骆帝兴，夏训松，李虎伟，刘文利，徐丽军 （河南中孚实业股份有限公司技术中心，河南 巩义 451200） 摘要：本文通过对影响原铝质量较为明显的 Fe、Si、Zn、V 和 Ga 五种元素相关 数据的分析、计算，查找氧化铝、预焙阳极的微量元素对原铝质量的影响程度， 并建立数学模型，量化原材料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，提出影响原铝某些元素含量的主次因素，以及生产操作对原铝 质量的影响。 关键词：杂质元素；月平均值；消耗量；函数关系；回归方程；百分比 前言 原铝中杂质元素的主要来源是原材料中的氧化铝和预焙阳极，但也有一些杂 质元素除了部分含量来自于氧化铝和预焙阳极外，还有部分含量来源于生产操作 环节。原铝中影响其质量较为明显的杂质元素主要有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。本文通过对原铝、氧化 铝和预焙阳极中Fe、Si、Zn、V、Ga这5种元素相关数据的收集、分析和计算， 查找原铝与氧化铝、预焙阳极中这5种元素含量的线性关系，百分比关系及元素 含量走势图，探讨氧化铝和预焙阳极对原铝质量的影响，以求能对原铝质量的控 制提供一些参考。本文根据原铝中这 5种杂质元素来源的不同，从以下3种情况 进行统计分析： 1.原铝中杂质元素含量部分来自氧化铝和预焙阳极。如铁元素、硅元素。 2.原铝中杂质元素含量全部来自氧化铝及预焙阳极。如锌元素、钒元素。 3.原铝中杂质元素含量全部来自氧化铝。如镓元素。 本文以中孚铝业公司一分厂（以下简称一分厂）的数据作为统计对象。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，所以， 应统计生产1吨原铝需要净耗的原材料。根据一分厂生产情况，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，需要把氧化铝和预焙阳极 统计的元素含量的月平均值，乘以相应系数，再与原铝中对应元素含量的月平均 值计算相关的函数关系、百分比关系及元素含量走势图。 1.铁元素、硅元素 统计了 2011 年 8 月～2012 年 8 月氧化铝铁硅含量月平均值（%）、转化后的 氧化铝铁硅含量月平均值（%）、预焙阳极铁硅含量月平均值（%）、转换后的预焙 阳极铁硅含量月平均值（%）及原铝铁硅含量月平均值（%）。 1.1氧化铝 氧化铝铁硅含量月平均值统计：首先分别计算每个厂家氧化铝中的 Fe O 含 2 3 量和 SiO2 含量的月平均值，然后换算成每个厂家氧化铝中的 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 含量转换成Fe含量和Si含量的公式为： 2 3 2 112 28 Fe%=Fe O %× ，Si%=SiO %× （铁的原子量56，硅的原子量28）。 2 3 160 2 60 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含量月平均值为：氧化铝铁硅含量月平均值乘以 1.889。具体数据见表1。 表1 氧化铝铁硅含量月平均值及转换表 日期 Fe（%） Si（%） 转换后的Fe（%） 转换后的Si（%） 2011年8月 0.0075 0.0050 0.0142 0.0094 2011年9月 0.0070 0.0072 0.0132 0.0136 2011年10月 0.0070 0.0068 0.0132 0.0128 2011