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1、電解鋁主材中Si◆Fe對原鋁質(zhì)量影響李新峰“2(1中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙4100832河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司，河南鞏義451261)摘要：本文通過對影響電解鋁質(zhì)量較為明顯的主材微量元素s，、Fe進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集整理，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，運(yùn)用線性回歸方程，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，量化si、Fe對原鋁質(zhì)量的影響程度，通過對百分比關(guān)系及元素含量走勢圖分析，達(dá)到對氧化鋁和預(yù)焙陽極中si、Fe影響原鋁質(zhì)量程度的量化研究。關(guān)鍵詞：氧化鋁；預(yù)焙陽極；si、Fe：原鋁質(zhì)量；運(yùn)行變化；函數(shù)關(guān)系；回歸方程；量化研究原鋁中雜質(zhì)元素豐要來源于氧化鋁和預(yù)焙陽極，但也有一些雜質(zhì)元素還
2、來源于生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)。其中，影響原鋁質(zhì)量最明顯的雜質(zhì)元素主要是Fe、si、zn、V、Ga等，而怎樣控制這些雜質(zhì)元素則成為目前原鋁質(zhì)量控制的關(guān)鍵。本文以si、Fe為例，通過對原鋁、氧化鋁和預(yù)焙陽極中Fe、si兩元素含量之間的關(guān)系，探討氧化鋁和預(yù)焙陽極中si、Fe對原鋁質(zhì)量的影響大小。以中孚鋁業(yè)公司的生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計(jì)對象。在統(tǒng)計(jì)時(shí)，由于氧化鋁和預(yù)焙陽極的使用范圍不能與電解槽一一對應(yīng)，所以只能從宏觀上來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在統(tǒng)計(jì)時(shí)需要考慮實(shí)際進(jìn)入原鋁中的雜質(zhì)元素含量，根據(jù)中孚鋁業(yè)公司生產(chǎn)情況，每生產(chǎn)1噸原鋁需要凈耗1．889噸氧化鋁和0．387噸預(yù)焙陽極。因此，氧化鋁和預(yù)焙陽極
3、的Si、Fe含量的月平均值乘以相應(yīng)系數(shù)，再與原鋁中si、Fe含量的月平均值進(jìn)行計(jì)算，找出它們之間的關(guān)系。1氧化鋁鐵硅含量月平均值計(jì)算：分別計(jì)算每個(gè)廠家氧化鋁中的Fe：O，含量和SiO：含量的月平均值，然后換算成每個(gè)廠家氧化鋁的Fe含量和Si含量的月平均值，再乘以每個(gè)廠家月供貨量，最后相加再除以每月一分廠氧化鋁總消耗量得出。其中Fe：O，含量和SiO二含量轉(zhuǎn)換成Fe含量和Si含量的公式為：Fe％=Fe：O，％×，Si％=SiO：％×(鐵的原子量56，硅的原子量28)。生產(chǎn)1噸原鋁所引入的氧化鋁中的鐵硅含量為：氧化鋁鐵硅含量乘以1．889。則每月氧化鋁中進(jìn)入原鋁的鐵硅
4、含量月平均值為：氧化鋁鐵硅含量月平均值乘以1．889。2預(yù)焙陽極由于預(yù)焙陽極微量元素是每月抽查1次，將抽查結(jié)果的平均值作為炭素公司的鐵硅含量月平均值。同時(shí)鐵硅含量月平均值需要轉(zhuǎn)換為：每噸原鋁中實(shí)際需要消耗的預(yù)焙陽極量所引入的鐵硅含量。即轉(zhuǎn)換后的預(yù)焙陽極鐵硅含量月平均值為：預(yù)焙陽極月平均值乘以0．387。3原鋁原鋁鐵硅含量月平均值直接從生產(chǎn)管理系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)得出。4函數(shù)關(guān)系4．1建立回歸模型根據(jù)收集整理的連續(xù)12個(gè)月的原鋁鐵硅含量月平均值Y(％)、換算后的氧化鋁的鐵硅含量月平均值x，(％)及預(yù)焙陽極的鐵硅含量月平均值X：(％)作為統(tǒng)計(jì)依據(jù)，運(yùn)用二元線性回歸方程計(jì)算原鋁、氧
5、化鋁、預(yù)焙陽極三者之間的鐵硅含量函數(shù)關(guān)系。數(shù)據(jù)整理見表1：根據(jù)原鋁、氧化鋁及預(yù)焙陽極之間的關(guān)系，建立回歸模型：Y．=B。+B。x．．+B：x：．+肛．。其中：Y。為每月原鋁鐵硅含量平均值變化量；p。、p：、p二為偏回歸系數(shù)(其中&為截距，p，、&為偏斜率系數(shù))；x，．為換算后氧化鋁鐵硅含量月平均值變化量；x：．為換算后預(yù)焙陽極鐵硅含量每月平均值變化量；m為殘差(即隨機(jī)誤差項(xiàng))，是估計(jì)值Y．’與實(shí)測值Y，之間的偏差，其公式為：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蓋00啦I黎稀岫50如30饕置。O圈氧化鋁在原鋁中的占比(％)圈預(yù)焙F日挺在原鋁中的占比(％)口氧化鋁和預(yù)焙B日校在原鋁中的占比(％)b．卻瑚，卻瑚．卻．勘．副珈．曲．卻．卻．卻．g9t0tl12i234578日期圖1氧化鋁及預(yù)焙陽極鐵含量在原鋁中的百分比豳氧化鋁在原鋁中的占比(蹦)■預(yù)焙陽極在原鋁中的占比(％)口氧化鋁和預(yù)焙陽極在原鋁中的占比(％)函；』』瑚翻瑚』一』捌。卻，胡．卻．S910lii213喜56'S日期圖2氧化鋁及預(yù)焙陽極硅含量在原鋁中的百分比表1原鋁．換算后的氧化鋁及預(yù)焙陽極鐵硅含量月平均值表日期原鋁(Yj)換算后的氧化鋁(X。。)換算
7、后的預(yù)焙陽極(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
