间部位存在棱镜状灰白层；(7)侧部碳块受电解质和铝液冲刷磨蚀产生孔洞；(8)钢质槽壳向外膨胀呈椭圆形，底部钢板向下鼓出甚至开裂。这些破损现象彼此相互联系，可能会同时出现。
在铝电解过程中，钠始终向碳阴极渗透。钠是由两种反应产生的，一种是钠离子在阴极上放电生成的，另一种是铝和电解质中氟化钠起反应置换出钠。钠渗透到炭素材料中导致炭素材料体积膨胀并产生裂纹，铝和电解质沿裂缝侵入阴极，最终导致停槽大修。
为了延长铝电解槽的使用寿命，要从多方面采取措旎。在设计时通过精确计算，设计出强度高的槽壳，并使槽内的热场和磁场分布合理。建造时要采用高质量的砌筑材料和进行精确的施工。操作上要采用合适的焙烧和启动方式，并建立平稳的正常运行制度等。
第二章 厂址选择与论证
厂址的选择不仅直接影响基建投资、生产经营和发展，还影响地区的交通运输、环境保护、农业生产和城镇建设等的发展。所以选择必须详细勘察、调查研究、综合分析、多方案比较论证。评选出经济效益、社会效益、环境效益最优的厂址，总结过去的实践经验，厂址选择应遵循一定的基本原则：符合铝工业的总体布局；充足的电、水能源供应；靠近原料生产基地或产品消费主要地点；发达的交通运输基础；合适的建设场地条件；满足环境保护的要求；良好的外部协作环境；良好的地理条件[10]。
§2.1.电力供应
具有充裕、稳定而廉价的电力供应条件，是电解铝厂厂址选择必须首先考虑的因素。洛阳伊川工业园区是以伊川电力为依托，集煤—电—铝—铝深加工一体化的大型工业园区，厂址选于此处，将会有伊川电力为其提供充足的电能，保证电解铝正常的生产。 同时廉价的煤电供应，保证了铝电解的长久地经济效益[11]。
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§2.2.运输系统
一般来说，如果厂址有方便的、低成本的外部运输系统，如铁路运输系统，则可以大大地降低运输费用。而且，由于工厂的人员流动、零星货物运输、消防保安等需要，方便的道路系统也是必不可少的。伊川县地貌特殊，为了提高土地使用效率，该县将产业集聚区分为东西两园，共8.719平方公里。东园以原铝电工业园为依托，最西接近焦柳铁路伊川站，与伊川县规划伊河东县城新区接壤，西园北至西南环高速公路，西至老洛栾路，东到洛栾快速通道。产业集聚区交通便利，二广高速伊川出口、焦枝铁路伊川站等均集聚区内。该工业园区交通便利，保障了原材料和产品的运输。
§2.3.外围服务
这里所说的外围服务，是指地方提供的价格合理的人力资源、维修服务和其它生活保障体系。现代化大型电解铝厂是一个技术密集型企业，需要各种高素质人才。伊川县紧邻洛阳市，有河南科技大学、中国人民解放军外国语学院、中国民航飞行学院洛阳分院、洛阳师范学院、洛阳理工学院等多所高校为其提供人才保障。同时，洛阳市又有各种研究院诸如，七二五研究院，613所 ，中色科技（国内唯一以有色金属加工行业规划、工程设计、设备研制、科研开发及工程总承包为主的综合性机构）、洛铜（国家级重有色金属检测试验中心） ，隧道工程局、工程兵科研三所等，这些单位大多是全国的行业技术归口单位，有很强的研发实力，为我提供强有力的科技支撑。
§2.4.环境和土地
目前，世界上工业生产铝的工艺方法普遍采用“高温熔盐电解法”。因为电解铝生产工艺的特殊性，生产过程中将排放少量HF烟气这是电解铝厂最主要的污染源。因此，要求厂址区域有较大的环境容量。同时，土地是电解铝厂建设的必要条件。伊川工业园区共占地8.719平方公里 ，土地资源充足，而且位于郊外，避免对中心城市的影响。
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总之，影响电解铝厂址选择的因素很多，综合考虑其经济因素和环境因素，伊川工业园区最为适合铝电解的生产，故将厂址选于此处。
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第三章 技术经济
§3.1主要技术经济指标的选择论证
正常生产的主要技术经济指标包括：电流效率、电解温度、极距、电解只成分、阳极电流密度、铝液水平、电解质水平、阳极效应系数等。这些指标互相影响，总的来说，在一定时期内尽可能地保持其相对稳定，下面对它们分别进行选择论证。
(1) 电流效率
电流效率是铝电解生产过程中的一项非常重要的技术经济指标。目前电解炼铝的电流效率一般在88%~95%。
本设计选取的电流效率为94%。 (2) 电解质成分
本设计400kA电解槽的电解质成分为：分子比2.1~2.3，CaF2含量为5.0% MgF2含量为2.0%，氧化铝浓度为1.5%~2.0%。
(3) 电解温度
分子比控制在2.1~2.3时，电解温度940℃~950℃ (4) 极距
所谓极距，是指阴、阳两极之间的距离。本设计选极距为4.0~4.5。 (5) 阳极电流密度
本设计阳极电流密度选0.815A/cm2。 (6) 电解质水平和铝液水平
所谓电解质水平和铝液水平，是指他们各自的厚度而言。本设计的电解质水平选为22cm~24cm，铝业水平为20cm~22cm。
(7) 阳极效应系数
每日分摊到每槽的阳极效应次数称为阳极效应系数。
对阳极效应系数的要求为不大于0.3次/槽?日即可。阳极效应发生后的持续时间约定为5min左右比较合适。
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§3.2综合经济技术指标的计算
1. 电解槽寿命论证
国外大型预焙槽寿命都在60个月即1800天以上，有的已达到100个月即3000天。现在国内的较大型的电解槽寿命普遍达到1800天以上，预计可达2500天。本设计槽寿命为2000天，即2000/365=5.48年。
2. 单槽日产量
设计电流强度为400kA，电流效率为94%，则
Q=0.3356Iητ×10-3 (3-1)
=0.3356×400000×0.94×10-3×24
=3028.45（kg/槽?d）
3. 电解槽数量
生产槽数Np=年产量/（Q×365） (3-2) =220000×103/（3028045×365）=199.02≈199台 大修槽数Nr=生产槽数/槽寿命=199/5.48=36.31≈36台 备用槽数=K×大修槽数×大修时间=1.5×36×60/365=8.871≈9台
（K一般取1-2，取1.5，大修时间tr=60天） 总槽数=生产槽数+备用槽数=199+9=208台 4. 槽结构计算 (1) 阳极尺寸
一般来说，电解槽容量越大，则阳极尺寸也要大一些。综合各种因素的考虑，本设计阳极尺寸设计为1550mm×660mm×540mm，采用四个钢爪，每个钢爪的面积为0.236m2?个-1。
(2) 槽膛深度
槽膛深度主要取决于槽中电解质铝液水平及操作工艺制度。本设计所采用的槽膛深度为550mm。
(3) 阳极到槽帮的距离
阳极到槽帮衬的距离对槽子影响很大。过大，则热损失大，电解槽造价也高。过小则不利于操作。本设计400kA电解槽阳极到槽帮的距离为大面300mm，小面420mm，中缝为200mm。
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