电解铝指标计算方法及常用公式

铝电解中常用的计算公式铝电解是铝生产过程中的重要环节，也是能源密集型工业过程。

在铝电解过程中，根据电流密度和电压，可以计算出铝的产量和电解槽的效率。

下面是铝电解中常用的计算公式。

1.铝的产量计算公式：铝电解反应的化学方程式为：Al3++3e-->Al根据电流密度（I）和电解时间（t），可以计算出铝的产量（M）：M=I*t/(n*F)其中，I为电流密度（A/cm2），t为电解时间（s），n为电子数（3），F为法拉第常数（96,500 C/mol）。

2.电解槽的效率计算公式：电解槽的效率（η）可以用产量和理论产量之间的比例来表示：η=M/M理论*100%其中，M为实际产量（g），M理论为理论产量（g）。

理论产量可以通过计算电流密度和电解时间下的理论产量，以及铝的理论电化学当量得到。

3.电解槽的工作电压计算公式：电解槽的工作电压（V）可以通过电流密度和电解液的电阻来计算：V=I*R其中，I为电流密度（A/cm2），R为电解液的电阻（Ω·cm2）。

电解液的电阻可以通过测量得到。

4.电解槽的功率消耗计算公式：电解槽的功率消耗（P）可以通过计算电流密度、电压和电解液体积来得到：P=I*V*V电解槽其中，I为电流密度（A/cm2），V为电解槽的工作电压（V），V电解槽为电解液体积（cm3）。

电解液体积可以通过测量得到。

5.电解槽的能效计算公式：电解槽的能效（Φ）可以通过计算铝的产量和功率消耗来得到：Φ=M/P*100%其中，M为铝的产量（g），P为电解槽的功率消耗（W）。

综上所述，铝电解中常用的计算公式包括铝的产量计算公式、电解槽的效率计算公式、电解槽的工作电压计算公式、电解槽的功率消耗计算公式和电解槽的能效计算公式。

这些公式对于评估铝电解工艺的性能和效率非常重要，在实际生产中起到了指导和优化的作用。

铝电解生产主要技术经济指标计算方法
一、能耗
能耗是指生产单位产品所消耗的能源，通常以电能消耗为主要指标。

计算能耗的方法为：
能耗=(电解槽电流×电压×电解时间)/产量
其中，电解槽电流为电解槽通过的电流，电压为电解槽的电压，电解时间为生产单位产品所需的时间，产量为单位时间内的产品产量。

二、产能
产能是指单位时间内产出的产品数量，计算产能的方法为：
产能=电解槽数×电解时间×每槽产量
其中，电解槽数为电解工艺中使用的电解槽数量，电解时间为生产单位产品所需的时间，每槽产量为每个电解槽单位时间内产出的产品数量。

三、投资
投资是指建设或改造铝电解生产线所需的费用，计算投资的方法为：投资=设备费+基础设施费+车间建设费+安装费+其他费用
其中，设备费为购买、安装电解设备所需的费用，基础设施费为建设电解工艺所需的基础设施费用，车间建设费为建设电解工艺所需的车间建设费用，安装费为设备安装和调试所需的费用，其他费用为其他与电解工艺相关的费用。

四、能效
能效是指单位能源消耗所产出的产品数量，计算能效的方法为：
能效=产量/能耗
其中，产量为单位时间内的产品产量，能耗为生产单位产品所消耗的能源。

以上是铝电解生产主要技术经济指标的计算方法。

通过准确计算这些指标，可以评估铝电解生产工艺的经济性和可行性，为生产工艺的优化提供依据。

电解铝指标计算方法及常用公式电解铝是一种重要的工业金属，广泛应用于航空航天、建筑、汽车制造、电力传输等领域。

在电解铝的生产过程中，各项指标的计算十分重要，可以帮助企业了解生产情况、掌握产品质量，并进一步改善生产工艺。

一、电解铝指标的计算1.电流效率（Current Efficiency, CE）：电流效率是指在电解过程中，有效转化为电解金属的电流所占总电流的比例。

一般情况下，电流效率在95%到98%之间。

电流效率（%）=（产铝重量/电流量）×1002.电极效率（Anode Efficiency, AE）：电极效率是指阳极氧化反应产生的气体（氧气）与金属重量之比。

电极效率高，电力利用率高。

电极效率过低会导致电解槽产生过多的气体，影响生产效率。

电极效率（%）=（氧气重量/产铝重量）×1003.峰谷差（Valley to Peak Ratio，V/P）：峰谷差是指电解过程中，电极瓦斯（以氧气为主）的峰值与谷值的比值。

峰谷差越小，表明气体生成平稳，电极效率高。

峰谷差=（峰值电流-谷值电流）/（峰值电流+谷值电流）4.氧化铝转化率（Alumina Conversion, AC）：氧化铝转化率是指在电解过程中，氧化铝转换为金属铝的效率。

氧化铝的转化率高，表示电解过程效果好。

氧化铝转化率（%）=（产铝重量/氧化铝用量）×100二、电解铝常用公式1.功率（Power）：功率是指单位时间内电解铝槽中消耗的电能量，可以通过电流（I）和电压（V）计算得出。

功率（P）=电流（I）×电压（V）2.能耗（Specific Energy Consumption, SEC）：能耗是指单位产铝所需的能量，常用公式为：能耗（SEC）=单位时间内消耗的电能/产铝重量3.产铝透气速率（Aluminum Permeability Rate, APR）：产铝透气速率是指电解槽中产生的气体透过阳极到达阴极的速率，可以通过测量阳极和阴极之间的压差得出。

电解铝产品产量和主要技术经济指标电解铝产品产量和主要技术经济指标一、电解铝冶炼方法概述现代的炼铝工业，普遍采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，即霍尔-埃鲁法，其实质是在电解槽内以氧化铝为原料，以氟化盐为熔剂，以碳素材料分别为阳极和阴极，在直流电的作用下，通过阴极和阳极之间发生电化学反应，在950-970的温度下，使溶解于电解质中的氧化铝被还原成金属铝，铝液集中于阴极，阳极产生二氧化碳和一氧化碳气体。

定期地将铝液从电解槽内吸出铸锭，便是金属铝。

电解生产的主要设备是电解槽。

目前国内有自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽两种。

自焙槽分为上插式和侧插式；预焙槽分为连续式和间断式。

电解槽生产中要消耗大量的电能。

新建或修理后的电解槽投入生产时都必需经过焙烧启动和启动后期管理等过程才能转入正常生产。

在焙烧启动和启动后期管理中也要消耗一定的电能，这些电能的消耗在企业管理上要单独计算而不能计入正常生产消耗中。

电解铝的生产工艺流程略图如下：氧化铝阳极糊（碳阳极）氟化盐阳极气体直流电氟化物铝液（或氧化铝）废气去加工铝锭二、电解铝的产品产量概念电解槽出铝量是指从电解槽内吸出供铸造用的铝液的数量，习惯上也称作出铝量，通常是根据电解的出铝周期按照出铝任务单实际吸出的铝液数量。

出铝量是电解槽产出铝液未作任何调整的原始数据，是计算原铝产量的基数。

电解原铝产量也称作电解原铝或原铝，是铝电解槽实际产出的计入电流效率的金属铝量。

原铝产量是电解生产管理上一个极为重要的产量指标，是计算一系列技术经济指标的基准，是反映电解槽电流效率的产出量指标。

铝锭产量也称作铝锭量或铝量，是指经过铸造成型符合产品质量标准办理了入库手续的产品数量及铝合金中的含铝量。

按照国家统计局《工业统计主要指标解释》规定，铝锭中含铝量应在98％以上。

原铝产量与铝锭量的关系由于质量和办理入库手续等原因，报告期生产的电解原铝不一定都能入库成为铝锭，而以前生产待入库的原铝在报告期入库时，即应计入铝锭产量。

电解铝常用计算公试1铝液直流电单耗定义：铝液直流电单耗是指报告期铝电解过程中，每生产1吨铝液所消耗的直流电量。

计算公式为：铝液直流电单耗(千瓦.时/吨)＝10000×报告期铝液直流电消耗量(万千瓦.时)/报告期铝液产量(吨)说明：直流电总量通常是按照电压数值分配的，系列总电压可以区分为正常生产槽电压、停槽既反映(吨标)量母项为报告期合格交库的重熔用铝锭产量，包括商品产量和自用量之和。

子项、母项统计口径必须一致。

4电解槽平均电压定义：电解槽平均电压是指每个槽日的工作电压及分摊的电压平均值，他由工作电压、分摊的效应电压、分摊的电解槽间联结母线电压组成。

计算公式为：电解槽平均电压=【报告期电解系列电压总和（V）-停槽短路口分摊电压（V）-焙烧启动电压（V）-新槽补偿电压（V）】/报告期生产槽昼夜（个）说明：①报告期电解系列电压总和（V）=报告期总电压（供电电压计时累计值）（V/24h）；② 停槽短路口分摊电压（V）按规定（或按实测值）计算；③焙烧启动电压（V）=焙烧启动电量（kW.h）/平均电流(A)×24(h)，焙烧启动电量一般按设计值（或实际值）计算；④新槽补偿电压（V）指启动后若干天内的补偿电压，（按实际计算，但不能超过30（V）。

5铝液电流效率定义：铝液电流效率是指电解铝生产过程中铝液的实际产量（吨）与铝液理论产量的比值，以百分数表示。

计算公式为：铝液电流效率（%）=100×铝液的实际产量（吨）/铝液理论产量（吨）＝dc×d阳……阳极电流密度，A/cm2η……电解槽电流效率，％wc……阳极消耗量，kg/t-Aldc……阳极假密度，g/cm2 (一般取1.6 g/cm2 )三、调解电解质分子比时，AlF3与NaF添加量的计算q(AlF3)＝2P(K1－K2)K2(K1＋2)kgq(NaF)＝P(K2－K1)K1＋2kg式中，q为调整时添加物的数量（kg）；P为电解质中的冰晶石质量（kg）；K1为调整前的分子比；K2为调整后的分子比。

电解铝指标1铝液直流电单耗定义�铝液直流电单耗是指报告期铝电解过程中�每生产1吨铝液所消耗的直流电量。

计算公式为�铝液直流电单耗(千瓦.时/吨)�10000×报告期铝液直流电消耗量(万千瓦.时)/报告期铝液产量(吨)说明�直流电总量通常是按照电压数值分配的�系列总电压可以区分为正常生产槽电压、停槽短路口电压和焙烧启动电压�所以直流总电量也应分为上述部分。

也可以说报告期铝液直流电消耗量=直流电总量-停槽短路口分摊电量-焙烧启动用直流电量。

母项为报告期铝液产量。

2铝液交流电单耗定义�铝液交流电单耗是指报告期铝电解过程中�每生产1吨铝液所消耗的交流电量�既反映电解槽的技术状况和工艺操作水平�又反映整流效率�也称可比交流电单耗。

计算公式为�铝液交流电单耗(千瓦.时/吨)�10000×报告期铝液交流电消耗量(万千瓦.时)/报告期铝液产量(吨)说明�报告期铝液交流电消耗量=电解用交流电总量�即输入整流器的交流电总量�-停槽短路口分摊交流电量-焙烧启动用交流电量。

注意式中各扣减部分的口径要与铝液直流电单耗计算式中的各扣减部分口径一致。

母项为报告期铝液产量。

3单位重熔用铝锭综合能耗定义�单位重熔用铝锭综合能耗是指报告期重熔用铝锭生产过程中�每生产1吨重熔用铝锭所消耗的各种能源总量。

计算公式为�单位重熔用铝锭综合能耗(千克标煤/吨)�1000×报告期重熔用铝锭综合能源消耗量(吨标煤)/报告期合格入库的重熔用铝锭产量(吨)说明�子项的报告期重熔用铝锭综合能源消耗量是报告期重熔用铝锭工艺能耗(直接消耗)量�吨标煤�和辅助、附属部门消耗�间接消耗�的各种能源消耗分摊量�吨标煤�及企业能源转换损耗分摊量与企业生产中能源正常损耗量之和�还应包括停槽短路口分摊能耗量和大修焙烧启动用能量�但不含新建电解槽焙烧启动用能量。

母项为报告期合格交库的重熔用铝锭产量�包括商品产量和自用量之和。

子项、母项统计口径必须一致。

附录A（规范性）电解铝能耗计算原则、计算范围及计算方法A.1计算原则A.1.1企业生产的能源消耗企业生产的能源消耗指用于生产活动的各种能源，包括一次能源（原煤、原油、天然气等）、二次能源（电力、热力、石油制品、焦炭、煤气等）、耗能工质（水、氧气、压缩空气等）和余热资源。

包括能源及耗能工质在企业内部进行贮存、转换及计量供应（包括外销）中的损耗，不包括生活用能、批准的基建项目用能、阳极生产各工序（如煅烧、焙烧、组装等）用能。

企业生活用能量是指企业系统内的宿舍、学校、文化娱乐、医疗保健、商业服务和托儿幼教等方面的用能量。

不包括车间、管理部门的照明、取暖、降温、洗澡等用能。

A.1.2报告期内企业生产的能源消耗量报告期内企业生产的能源消耗量有三种计算方法：方法一：报告期内企业生产的能源消耗量＝企业购入能源量＋期初库存能源量－企业外销能源量－企业基建项目耗能量－企业生活用能量—期末库存能源量；方法二：报告期内企业生产的能源消耗量＝企业诸产品工艺能耗量＋辅助和附属生产系统用能量+企业内部能源转换损失量；方法三：报告期内企业生产的能源消耗量＝企业诸产品综合能耗量之和。

A.1.3能源实物量的计量能源实物量的计量必须符合《中华人民共和国计量法》和GB17167的规定。

A.1.4各种能源（包括生产耗能工质消耗的能源）折算的原则及计量单位A.1.4.1单位产品能耗用千克标准煤（kgce）或吨标准煤（tce）表示，应用基低（位）发热量等于29.3076兆焦称为1千克标准煤。

A.1.4.2企业消耗的煤炭、焦炭、燃料油、煤气等外购能源的折算系数，应按国家规定的测定分析方法进行分析测定，按实测值换算为标准煤；不能实测的，应按能源供应部门提供的低（位）发热量进行换算；在上述条件均不具备时，可用国家统计部门规定的折算系数换算为标准煤(见附录B)。

A.1.4.3电力按国家统计部门规定的当量值折算系数换算，即1.229tce/104kW·h（见附录B表B.1）。

铝电解中常用的计算公式一、电解质分子比K1、K ＝NaF(摩尔数)AlF 3(摩尔数)＝2×NaF(质量)AlF 3(质量)2、分子比与游离的AlF 3%(质量)之间的关系： 设f 为游离的AlF 3%(质量)，则，K ＝3－7.5f 100＋7.5f 或 f ＝100－500K 3K ＋6＝6－2K6＋3K×100如果电解质里除了NaF 和AlF 3之外还有Al 2O 3 和CaF 2等，他们的质量％总和是∑α，则K ＝3－7.5f100－∑α＋1.5f二、阳极消耗速度h c （cm/d ）h c ＝8.05d 阳ηw c d c×10-3(cm/d ) d 阳……阳极电流密度，A/cm 2 η……电解槽电流效率，％ w c ……阳极消耗量，kg/t-Ald c ……阳极假密度，g/cm 2 (一般取1.6 g/cm 2 )三、调解电解质分子比时，AlF 3与NaF 添加量的计算q(AlF 3)＝2P(K 1－K 2)K 2(K 1＋2) kgq(NaF )＝P(K 2－K 1)K 1＋2kg式中，q 为调整时添加物的数量（kg ）；P 为电解质中的冰晶石质量（kg ）；K 1为调整前的分子比；K 2为调整后的分子比。

四、母线转接周期（d ）D ＝L(母线行程,cm)V(阳极消耗速度,cm/d)d五、电流效率（η）η＝M 实M 理×100％M 实……实际铝产量，kg 或tM 理……理论铝产量，kg 或t ，M 理＝0.3356ItI 为电流强度 t 为通电时间六、电流效率与阴极电流密度之间的关系η＝1－Cq ·dq 为铝的电化学当量，0.3356g/(A ·h)d 为阴极电流密度，A/cm 2C 为每平方厘米阴极表面上单位时间内铝损失量，g/( cm 2·h)七、电流效率与槽寿命之间的关系η＝－0.051A ＋90.8 A 为槽寿命八、加铜稀释法测定槽内在产铝量（kg ）M ＝Q 1(1－C 2)(C z －C 2),Q 1为加入铜的量（kg ）；C 2为槽内铝液的本底铜浓度（％）；C Z 为加铜后的总铜浓度（％）；九、吨铝直流电耗（kWh/t-Al ）吨铝直流电耗＝1电能效率＝2980V ηV 为电解槽平均电压，V十、电解槽平均电压（V ）V ＝E极化＋△V a ＋△V c ＋△V e ＋△V b ＋△V ae ＋△V pE 极化为电解槽的极化电压；△V a 为阳极电压降；△V c 为阴极电压降；△V e 为电解质电压降；△V b 为导电母线电压降；△V ae 为阳极效应分摊电压；△V p 槽间联接母线电压降分摊值。

电解铝常用计算公试1 铝液直流电单耗ﻫ定义:铝液直流电单耗就是指报告期铝电解过程中，每生产1吨铝液所消耗得直流电量。

计算公式为：ﻫ铝液直流电单耗（千瓦、时/吨)＝10000×报告期铝液直流电消耗量（万千瓦、时）/报告期铝液产量(吨)ﻫ说明：直流电总量通常就是按照电压数值分配得,系列总电压可以区分为正常生产槽电压、停槽短路口电压与焙烧启动电压,所以直流总电量也应分为上述部分。

也可以说报告期铝液直流电消耗量＝直流电总量—停槽短路口分摊电量—焙烧启动用直流电量.2铝液交流电单耗母项为报告期铝液产量。

ﻫ定义:铝液交流电单耗就是指报告期铝电解过程中，每生产１吨铝液所消耗得交流电量，既反映电解槽得技术状况与工艺操作水平，又反映整流效率，也称可比交流电单耗。

计算公式为:ﻫ铝液交流电单耗（千瓦、时/吨）=1０0００×报告期铝液交流电消耗量(万千瓦、时）/报告期铝液产量(吨)ﻫ说明：报告期铝液交流电消耗量＝电解用交流电总量（即输入整流器得交流电总量)-停槽短路口分摊交流电量－焙烧启动用交流电量。

注意式中各扣减部分得口径要与铝液直流电单耗计算式中得各扣减部分口径一致.ﻫ母项为报告期铝液产量。

ﻫ 3 单位重熔用铝锭综合能耗定义：单位重熔用铝锭综合能耗就是指报告期重熔用铝锭生产过程中，每生产1吨重熔用铝锭所消耗得各种能源总量。

计算公式为：ﻫ单位重熔用铝锭综合能耗（千克标煤/吨）＝１0０0×报告期重熔用铝锭综合能源消耗量(吨标煤)／报告期合格入库得重熔用铝锭产量(吨）ﻫ说明：子项得报告期重熔用铝锭综合能源消耗量就是报告期重熔用铝锭工艺能耗（直接消耗）量（吨标煤）与辅助、附属部门消耗（间接消耗)得各种能源消耗分摊量(吨标煤)及企业能源转换损耗分摊量与企业生产中能源正常损耗量之与,还应包括停槽短路口分摊能耗量与大修焙烧启动用能量,但不含新建电解槽焙烧启动用能量。

母项为报告期合格交库得重熔用铝锭产量，包括商品产量与自用量之与.子项、母项统计口径必须一致.4 电解槽平均电压定义:电解槽平均电压就是指每个槽日得工作电压及分摊得电压平均值，她由工作电压、分摊得效应电压、分摊得电解槽间联结母线电压组成。