行业标准《铝电解阳极效应系数和效应持续时间判定方法》编制说明

行业标准YS/T 285-201X铝电解用预焙阳极标准送审稿编制说明中国铝业股份有限公司河南分公司2012-2-9行业标准YS/T 285-201X《铝电解用预焙阳极》编制说明（送审稿）一、任务来源根据工业和信息化部《关于印发2011年第二批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2011]134号）文件计划，由中国铝业股份有限公司河南分公司负责有色行业标准《铝电解用预焙阳极》的修订工作，山东晨阳碳素股份有限公司、索通发展股份有限公司、广西强强炭素有限公司、青铜峡铝业公司、苏菱铝用阳极股份有限公司参加起草。

项目编号2011-0903T-YS，项目起始年限为2011年，完成年限为2012年。

二、工作简况通过2011年4月在徐州召开的铝电解用预焙阳极讨论会议、2011年11月份在杭州召开的铝电解用预焙阳极预审会议，以及从2011年8月至10月对国内主要的铝用碳阳极生产企业的调研结果和电话讨论结果，中国铝业股份有限公司河南分公司、山东晨阳碳素股份有限公司、索通发展股份有限公司、广西强强炭素有限公司、青铜峡铝业公司、苏菱铝用阳极股份有限公司等公司一致认为应对表观密度、真密度、耐压强度、CO2反应性、室温电阻率、热膨胀系数进行修改，同时应增加抗折强度作为常规分析指标。

三、修订标准的基本原则《铝电解用预焙阳极》行业标准预审稿修订所遵循的基本原则：（1）技术标准、检测标准与国际标准接轨；（2）铝电解对阳极质量的要求；（3）结合近三年来国内阳极生产实际情况、原料情况进行的；（4）根据行业技术发展水平，确定技术指标取值范围。

四、本标准的主要内容1、牌号的确定原YS/T 285-2007《铝电解用预焙阳极》中预焙阳极按理化性能分为2个牌号：TY-1、TY-2。

经过讨论，本次修订维持原牌号TY-1、TY-2不变。

2、理化性能指标的确定阳极质量对电解生产的影响主要包括：（a）对电耗的影响；（b）阳极消耗的影响；（c）对电流效率的影响；（d）对铝质量的影响。

阳极效应系数
阳极效应系数是指在电化学反应中，阳极上的氧化反应速率与阴极上
的还原反应速率之比。

它是表征电极反应速率的重要参数，通常用于
研究金属腐蚀、电镀、电解等方面。

一般来说，阳极效应系数越大，说明氧化反应速率越快，阴极上的还
原反应速率相对较慢。

这种情况下，电子从阳极流向阴极的速度较慢，因此电池的电动势也会减小。

相反地，如果阳极效应系数较小，则还
原反应速率快，氧化反应速率慢，这时电子从阳极流向阴极的速度较快，电池的电动势也会增大。

在实际生产和研究中，为了控制和优化某些金属加工过程（如镀铬、
镀锌等），需要了解不同条件下阳极效应系数的大小。

此外，在研究
某些金属材料腐蚀机理时也需要考虑阳极效应系数。

目前已经有多种方法可以测量阳极效应系数。

其中最常用的方法是极
化曲线法，即通过在阳极和阴极上施加不同的电位，测量它们之间的
电流-电位关系曲线，从而计算出阳极效应系数。

总的来说，阳极效应系数是一个重要的电化学参数，在金属加工、腐
蚀研究等方面都有着广泛的应用。

通过测量和控制阳极效应系数，可以有效地优化金属加工过程，并提高材料的使用寿命和性能。

行业标准《铝电解槽技术参数测量方法》编制说明（送审稿）标准编制组2011年3月行业标准《铝电解槽技术参数测量方法》编制说明（送审稿）一、任务来源近年来随着铝电解的发展，电解铝生产技术取得了较大的技术进步，为了进一步统一和规范铝电解槽技术参数的测量，促进铝电解企业的技术交流，提高铝电解槽的生产技术水平，2009年工业和信息化部下发了《关于印发2009年第一批工业行业标准制修订计划的通知》（工信厅科【2009】104号），正式下达了起草任务，由中电投宁夏能源铝业青铜峡铝业股份公司承担行业标准《铝电解槽技术参数测量方法》的制定任务（工业和信息化部科技司2009年产品类标准项目计划，计划号：2009-0235T-YS）。

二、制定原则本次标准的制定原则是依据我国铝电解生产行业发展和铝电解槽设计具体情况，参照本单位实际及国内同行业相关信息，规定铝电解槽技术参数测量内容，统一测量方法以及计算方法，确定铝电解槽技术参数测量方法行业标准。

本次标准的制定遵循GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写规则》以及有色金属标准编写体例的规定。

三、标准制定过程根据任务，中电投宁夏能源铝业青铜峡铝业股份公司成立了标准起草小组，按照标准制定原则起草小组通过对相关信息及本单位实际（350kA 系列铝电解生产系统），对《铝电解技术参数测量方法》标准内容制定如下：1、明确铝电解槽技术参数的测量方法及计算方法。

2、规范铝电解槽技术参数的测量步骤。

3、统一铝电解槽测量技术参数的测量工具、测量方法及相关计量计算方法。

2010年8月24日至26日，全国有色金属标准化技术委员会有色金属标准审定会及讨论会在山东省龙口召开。

由有色金属标准化技术委员会主持，来自中电投宁夏青铜峡能源铝业集体公司、青铜峡铝业股份公司、抚顺铝业有限公司、山东南山铝业股份有限公司、华北铝业有限公司、中国铝业山东分公司、包头铝业有限公司、云南铝业有限公司、洛阳香江万基铝业有限公司的代表参加了《铝电解槽技术参数测量方法》征求意见稿的讨论，会上对征求意见稿中的内容给予了肯定，并进行了认真分析与广泛讨论，对该标准的制定及编写工作提出了许多宝贵的意见，形成评审意见如下：1、配置该标准编制说明，描述该测量方法可操作性。

铝电解用预焙阳极最新标YS 准铝电解用预焙阳极最新标准YS/T 285-2007前言本标准代替YS/T 285-1998 《铝电解用预焙阳极》。

* S- M4 T7 本标准与YS/T 285-1998 相比主要变化如下: 2 M( c0 j: B( A9 W5 \$ —取消了牌号TY-3 ;—对原标准部分理化性能指标值进行了修改，—增加CO:反应性(残极率)作为常规分析指标; % J& O) }8 M; q+ K" —增加了抗折强度、热导率、空气渗透率、空气反应性、微量元素含量作为参考指标;—取消原标准中附录A，理化性能试验方法直接引用相关标准。

本标准由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。

1 Y) v2 y, P4 y& R) j9 y h 本标准由中国铝业股份有限公司河南分公司、山东晨阳碳素股份有限公司负责起草。

$ C6 o- }9 P#本标准由包头铝业股份有限公司、云南铝业股份有限公司、山西阳泉铝业股份有限公司、镇江李裕碳素有限公司参加起草。

7 s( 本标准主要起草人: 罗梅、于易如、郝永琴、李庆义、李涛、聂爱红、李德坤、贾鲁宁、董仕毅、王云利、# l' P/ `; O! 沈清华。

2 I8 }* V1 {8 N0 A' O2 本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ( x8 r; k. V5 _' I YS/T 285一1994、YS/T 285一1998。

1、范围$ ^9 j9 v; {1 v$1.1 本标准规定了铝电解用预焙阳极的要求、试验方法、检验规则、包装、标志和贮存及合同内容等。

1.2 本标准适用于铝电解用预焙阳极(以下简称预焙阳极)。

- t' G8 Z$ B- {8 l4 U7 9 s! x$ 2、规范性引用标准下列文件中的条款通过在本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不含勘误内容）或修订版均不适用于本标准，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

对“铝电解阳极效应电流损失的补偿”一文的商榷：兼谈阳极
效应与系列电流
李维
【期刊名称】《有色金属：冶炼部分》
【年(卷),期】1993(000)001
【摘要】“补偿”—文混淆了电解质电阻同效应电阻两个不同的物理概念,并由此导致了通过测试电解质每1厘米电压、电阻值及效应电压求算“效应发生时电解质电阻值”等谬误。

本文提出,阳极效应发生时,系列平均电流强度同系列供应控制电流强度的差额与系列阳极效应系数及效应时间有关,并给出了各因素间关系式。

【总页数】3页(P21-22,25)
【作者】李维
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TF821.032
【相关文献】
1.铝电解中阳极效应的原因分析及控制措施探讨 [J], 郑冬
2.铝电解阳极效应电流损失的补偿 [J], 田永
3.电气技术在铝电解阳极效应熄灭中应用的探讨 [J], 张东
4.基于深度学习的300 kA铝电解槽阳极效应预测 [J], 尹刚;陈根;何文;颜非亚;罗斌;李锐
5.稿件要遵循技术规程——兼与《剩余电流动作保护器总保护引发的思考》一文作者商榷 [J], 郑国刚;董守兵;董志勇
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910126598.1(22)申请日 2019.02.20(71)申请人 长江师范学院地址 408100 重庆市涪陵区聚贤大道16号(72)发明人 杨帅　(74)专利代理机构 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212代理人 李海华(51)Int.Cl.C25C 3/08(2006.01)C25C 3/20(2006.01)(54)发明名称铝电解槽阳极效应预警方法(57)摘要本发明涉及一种铝电解槽阳极效应预警方法，包括电解槽，电解槽包括槽体，槽体上扣合有槽盖板，穿过槽盖板设有阳极导杆；阳极导杆位于槽体内的一端连接阳极碳块，另一端与横梁母线相连；槽盖板上设有位移传感器，位移传感器与预警控制器信号连接以将电解过程中槽盖板的位移信号传递给预警控制器，预警控制器根据位移信号判断是否即将发生阳极效应，预警控制器连接告警装置和槽控机以在判定即将要发生阳极效应时向告警装置和槽控机输出对应指令信号。

本发明通过检测槽盖板的位移信息可间接预报阳极效应的发生，并提前预报、处理，预报判断简单可靠，及时性好，为抑制阳极效应的处理争取更多时间，从而减少阳极效应的发生，降耗减排。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109594103 A 2019.04.09C N 109594103A权　利　要　求　书1/1页CN 109594103 A1.铝电解槽阳极效应预警方法，包括电解槽，所述电解槽包括槽体（10），所述槽体（10）上扣合有槽盖板（8），穿过所述槽盖板（8）设有阳极导杆（2）；阳极导杆（2）位于槽体（10）内的一端连接阳极碳块（3），另一端与横梁母线（1）相连以用于进电；其特征在于：所述槽盖板（8）上设有位移传感器（4），所述位移传感器（4）与预警控制器（5）信号连接以将电解过程中槽盖板（8）的位移信号传递给预警控制器（5）并通过预警控制器（5）根据位移信号判断是否即将发生阳极效应，所述预警控制器（5）连接告警装置（7）和槽控机（6）以在判定即将要发生阳极效应时向告警装置（7）和槽控机（6）输出对应指令信号。

国家标准《电解铝生产全氟化碳排放限额》编制说明1 工作简况1.1 任务来源目前，我国节能减排管理制度体系正在进一步完善。

随着各级政府和人民的环保意识不断增强，对污染物的排放管理更加严格。

为适应新形势，根据《关于下达2011年第二批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2011]66号）、《关于转发2011年第二批有色金属国家标准制（修）订项目计划的通知》（有色标委[2011]41号），《电解铝生产全氟化碳排放限额》（项目编号20111258-Q-610）由中国有色金属工业标准计量质量研究所、中国铝业股份有限公司山东分公司等负责起草，标准性质确定为强制，为首次制定，完成时间为2012年，技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。

1.2 主要工作过程到目前，《电解铝生产全氟化碳排放限额》技术标准项目已进行了国内有代表性的企业调研，预审稿进行了五次讨论，形成现在的送审稿。

1.2.1 下发调研通知，确定调研内容2011年2月，全国有色金属质量计量标准研究所下发关于对标准《电解铝生产全氟化碳排放限额》调研的通知，调研内容主要是：通过走访征求对标准编制意见，了解各主要厂家近三年二氧化碳、全氟化碳排放情况，探讨制定排放限额分档的基本思路和依据。

1.2.2 征求意见，形成原始讨论稿根据调研通知，我们与有关企业进行了电话沟通，形成了《电解铝生产全氟化碳排放限额》技术标准的讨论稿。

2011年6月，在大连标准会议上轻金属分标委会对《电解铝生产全氟化碳排放限额》讨论稿进行了讨论，确定了基本文本格式，要求结合《铝电解排放烟气中全氟化碳的测试与计算方法》预审稿内容抓紧进行调研。

1.2.3 实地调研，形成第二次讨论稿2011年10月11日-17日，全国有色金属质量计量标准研究所、中国铝业山东分公司对主持制定的国家标准《电解铝生产全氟化碳排放限额》进行了调研走访。

受访单位有：中铝包头铝业有限公司、中电投宁夏青铜峡能源铝业集团有限公司、中铝兰州分公司、中铝青海分公司、黄河鑫业有限公司等5家单位。

铝用炭素材料检测方法第23部分预焙阳极空气反应性的测定热重法（YS/T 63.23—201X）编制说明中国铝业股份有限公司郑州研究院2010年7月编制说明根据中国有色金属工业协会中色协综字[2010]015号《关于下达2009年第二批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知》文件的精神，由中国铝业股份有限公司郑州研究院承担标准YS/T 63.23—201X《铝用炭素材料检测方法第23部分预焙阳极空气反应性的测定热重法》的起草工作，由参加起草。

本部分主要起草人：、、。

预焙阳极空气反应性的测定，国内现有的为行业标准，标准号为YS/T 63.11—2006，采用质量损失法测定空气反应性；本次等同采用ISO 12989-2:2004《铝生产用炭素材料—预焙阳极和侧部炭块—空气反应性的测定第二部分热重法》。

本部分对ISO 12989-2:2004进行了以下编辑性修改：——删除了12989-2:2004的目录、前言、引言和参考文献；——标准名称按照本系列标准的要求进行了修改；全国有色金属标准化技术委员会于2010年3月29日～4月1日在上海市召开了2010年度第一次有色金属国家标准和行业标准审定会和讨论会，来自70多个单位的120多名代表参加了会议。

会议轻金属分标委会16个单位的22名代表讨论了《铝用炭素材料检测方法（8项分标准）》，对由郑州研究院负责起草修订的7项标准进行了认真的讨论，提出了一些意见和建议，主要修改如下：1、在前言部分增加“本部分为非仲裁方法。

”2、对翻译过的关键部分进行核对，尽量符合我国国家标准的编写模式。

按照GB/T1.1—2000《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写规则》、GB/T20001.4—2001《标准编写规则第4部分化学分析方法》的要求，对本部分进行了编写。

本部分已达到国际一般水平。

建议颁布本部分为有色金属行业标准。

建议本部分为推荐性行业标准。

铝电解生产中阳极效应原因分析、危害性以及解决措施阳极效应是熔盐电解特有的现象，而以电解铝生产表现优为明显。

生产中当阳极效应发生时，电解槽电压急剧升高，达到20～50V，有时甚至更高。

它的发生对整个电解系列产生很大影响，使电流效率降低，影响电解各个技术指标，且使铝的产量和质量降低，破坏了整个电解系列的平稳供电。

在处理的方法上，不外乎有两种：用效应棒（木棒）熄灭，或降低阳极，增加氧化铝的下料量。

达到熄灭阳极效应的目的。

到目前还未发现有更好的处理方法。

当今社会，特别是西方国家，对铝电解生产中阳极效应的控制极为严格。

目前已从若干年的氟化物转向温室气体PFCs=CF4＋C2F6在阳极效应的发生量（USEPA）。

[4]著名国际铝专家Haupin提出的"瞄准零效应"的管理思路，值得我们思考，Haupin认为，根据铝工业发展的现状，"零效应"管理最为理想。

为此笔者认为：在环保日益重要的今天，铝电解生产中特别是在大型预焙槽生产中应严格控制阳极效应，只要电解槽槽况正常，就不必来效应。

"零效应"管理是铝电解生产今后发展的方向。

1.阳极效应发生的机理到目前关于阳极效应发生的机理众说纷纭，但是较好地解释阳极效应的发生机理的是"阳极过程改变学说" 这种观点认为[1]：阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行，电解质中含氧离子逐渐减少，当达到一定程度后，则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物，炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒，这些炭粒附在阳极表面上，阻止了电解质与阳极的接触，使电解质不能很好地湿润阳极，就像水不能湿润涂油的表面一样，使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜，阳极过电压增大，引起阳极效应。

当加入新的氧化铝后，在阳极上又析出氧，氧与炭粉反应，逐渐使阳极表面清静，电阻减小，电解过程又趋于正常。

阳极效应的机理是[4]：Zc=RT/Fin{ic/ic－I}式中Nc-产生阳极效应的浓度过电压；R-气体常数；T-温度，0K；F-法拉第常数；Ic--临界电流密度；i--任一阳极上的最大电流密度；Nc--0.00004308Tin{ ic/ic－I }临界电流密度是溶解氧化铝浓度的函数；然而也受电解质流动，电解质温度，阳极尺寸（包括消耗后阳极的界面变化）和槽膛体积的影响。