淺析電解鋁的質量管理

許頌華

江蘇大屯鋁業有限公司，江蘇 徐州 221611

1 我國電解鋁工業質量管理存在的問題及現狀的分析

1）技術裝備水平比較落后。我國鋁行業的技術結構呈現兩極化：一方面，近年來大型鋁生產企業通過技術改造，先進的技術裝備得到了較為廣泛的應用，生產技術裝備水平已經接近國際水平；2003 年，我國16OkA 以上電解槽的產能超過了539 萬t，達到全部產能的 65%，經濟技術指標均達到或接近了國際先進水平；另一方面，由于“九五”期間眾多小型電解鋁廠的建成投產，在我國的電解鋁產能中，落后的自焙槽電解系列的產能仍占很大比重；在國際上的電解工藝向大型化、自動化、規?；?、節能環保方向發展的同時，我國的電解工藝水平仍有部分產能停留在人工化、污染較重的水平上。

2）行業集中程度較差。我國的電解鋁行業具有生產企業眾多、生產規模小、行業集中度低的特點。由于“九五”期間鋁市場需求持續增長、電力工業進行結構調整，國內部分地區出現了建設小電解鋁廠的熱潮。到 2004 年底，我國電解鋁企業為 119 家，平均產能僅為約 6 萬噸/年。其中，目前年產量超過10 萬噸的只有 23 家。而世界其它國家或地區僅有電解鋁企業 120 家左右，平均產能達 184 萬噸，其中不乏規模接近50 萬t的超大型企業。

3）資源的適應性較差。國內氧化鋁產量只能滿足國內電解鋁生產需求的一半強，其余的由進口補充，由于中國對氧化鋁日益增長的巨大需求，使得國際氧化鋁價格飛速上漲。又由于我們的企業絕大多數缺乏中長期的戰略發展規劃，沒有或者未保持與海外氧化鋁供應商的長期合同關系，氧化鋁是通過國外現貨市場隨機采購，價格相對較高，供貨不穩定。

4）產品結構不合理。我國電解鋁產量雖然發展較快，但是高附加值產品的開發和生產發展速度緩慢，部分鋁產品仍然依賴進口。目前，國外電解鋁生產企業除了生產標準重熔鋁錠外，主要生產壓延軋制用鋁板錠、擠壓用圓錠、電線電纜用線桿、鑄造用鋁合金等高附加值產品。而我國電解鋁生產企業則仍以生產重熔用鋁錠為主，產量占總產量的 87%，高精度鋁板帶、A356 鑄造用鋁合金等產品仍依靠進口，我國鋁工業的產品結構函待調整。

5）生產成本上升。廉價的人力資源是中國的比較優勢，因此在電解鋁單項成本的比較中，人工費用中國的電解鋁工業占優，可是其余部分如氧化鋁、電力、鋁用陽極的成本卻大大高于西方大企業。據統計，2003 年中國的原鋁成本遠遠高于全球五大鋁業公司之一的加鋁。而現在，我國廉價人力資源的競爭優勢正在逐步喪失。

2 提高電解鋁的質量管理措施

2.1 加強設備裝備技術，預焙鋁電解陽極自焙保護環的應用

為了充分利用有效高度的陽極，延長陽極使用周期，降低成本；同時避免電解質浸入熔化鋼爪，使原鋁品位下降。開發應用了陽極鋼爪自焙碳素保護環。陽極鋼爪保護環是由一固定成型用的鋁箔環和保護環原料組成。安裝時，首先將鋁箔在陽極鋼爪上圍成圓柱狀，接頭處鉚接，把鋁箔環放正，然后將配好的碳素原料加入環內，加壓撫平，換極時正常吊裝到電解槽上，在鋁電解過程中逐漸與陽極塊燒結為一體，成為滿足工藝要求的碳素保護環。預焙鋁電解陽極自焙保護環的應用，在延長陽極使用周期，降低成本的條件下，保持了原鋁的品位，避免了電解質浸入熔化鋼爪，從而避免了 原鋁的鐵含量上升的情況發生。

2.2 規范工藝生產管理，提高電解鋁的質量

在鋁混合爐中直接用流態鋁與合金元素對摻，生產各類鑄造用鋁合金，因其工序簡便并具有成本優勢，故為各電解鋁廠普遍采用。攪拌是合金生產工藝的必要工序，攪拌的目的在于使爐內合金成份和溫度均勻化，它看來似乎是一種簡單的操作，但是在工藝過程中是很重要的工序，因為它直接關系到合金成份是否能獲得精確的控制，進而影響合金產品的質量。在鋁合金生產中應用電磁攪拌是國內鋁熔鑄行業的一項新技術，這項技術利用電磁力采取非接觸形式，對爐內的合金液進行充分的攪拌，可加快合金元素的擴散速度，使合金液的化學成份趨于一致。徹底消除了攪拌工具的熔蝕，對合金液的二次污染，有利于提高爐熱效率和產品質量。

2.3 通過糾正、預防措施，達到持續改進的目的

一是及時采取糾正措施，消除產品和質量管理體系已發現的不合格及原因。針對生產過程中發現的不合格品，由責任部門通過不合格原因的調查，進行原因分析，制定糾正措施。最后，還要進行糾正措施的驗證，對其有效性進行評價；二是及時采取預防措施，消除產品和質量管理體系潛在的不合格及原因。通過顧客對產品質量的意見、投訴或抱怨，進行產品檢驗、產品質量監督抽查、質量記錄等等，收集潛在不合格信息并分析原因，通過生產協調會、質量評價分析會、群眾性的質量管理活動（如QC小組）制定預防措施。最后，進行預防措施的實施和驗證，以評價預防措施的結果是否達到了預定的要求；三是通過有效的改進, 實現產品質量、質量管理體系的持續改進，以增加顧客的滿意度。通過收集信息，如產品質量檢驗、過程控制等信息，并對信息進行分析，查找可能產生不合格的原因并制定改進措施。

2.4 提高技術創新能力，樹立“全員參與”質量管理的理念

積極探索和采用新技術、新工藝、新材料、新方法，依靠科技進步，通過技術創新的手段，深入推進電解鋁質量管理工作。努力提高全體員工的技術業務能力和質量意識，經常性地開展各類崗位技術培訓和質量管理知識培訓，對員工進行崗位技能、質量意識、職業道德、以顧客為關注焦點的意識和敬業精神的教育，使全體員工能夠自覺地、積極主動地參與企業的質量管理活動，不斷地提高工作效率和工作質量，進而保證最終產品的質量。

3 結論

總之，鋁是僅次于鋼鐵的第二大金屬,廣泛應用于包裝、建筑、交通運輸、電力、航空、艦船等領域，在國民經濟與國防建設中具有極其重要的戰略地位，提高電解鋁的質量具有重要的現實意義。

[1]全面質量管理.中國有色金屬工業總公司內部資料.

[2]蒲倫昌主編.邱廷榮主審.全面質量管理基礎教程[M].中國經濟出版社,1999,5.