大型铝电解槽四场优化节能技术的开发应用.pdfVIP

· 26 · 中 固 有 色 冶 金 A卷生产实践篇 ·轻金属 ，_． -． -． 。◆ ◆ 。◆ 。、 {轻 金 属 i 、 ， - ． -◆ ．◆ ．◆ ．◆ ．◆ ． 大型铝电解槽四场优化节能技术的开发应用 王有来’，冯乃祥 ，李勇 ，秦卫中 (1．四川启明星铝业有限责任公司，四川 眉山 620041；2．东北大学材料与冶金学院，辽宁 沈阳 110004) 摘【 要】 铝电解槽的电场、磁场、流速场和热场的分布直接影响电解槽的电压、电流效率、电能消耗等 主要技术经济指标 ，优化电解槽的四场是实现电解槽低电压、低能耗稳定运行的重要手段。针对早期电 解槽母线设计存在的缺陷，开发 了不停 电改造母线、凸型阴极、电解槽全保温、阳极深开槽、低 电压运行 下的能量与物料双平衡控制等四场优化节能技术，实施后铝电解槽能耗明显降低。 关键词]铝电解槽；四场优化；低电压；节能技术 中【图分类号]TF821 [文献标识码】B [文章编号] 1672—6103(2012)06—0026—04 电解铝工业所消耗的电能 占整个有色金属工业 速、电解质密度、界面熔体流速、极距、铝在电解质 中 电能消耗的67．2％，占全国电力消耗的4．93％。电解 的溶解度等诸多因素有关…。铝电解的生产工艺一 铝工业面临着国际社会和我国越来越高的节能减排 直以来没有变化，而主体设备电解槽的容量和结构 要求，国务院发布的 《有色金属产业调整和振兴规 发生了很大的变化，电解槽 的容量(电流强度)由最 划》中提出，重点骨干电解铝厂吨铝直流电耗下降到 初的几千安培增加到现在的500kA，电流效率由 12500kW ·h以下。近几年 电价快速上涨，我 国电 75％(1889年H6roult电解槽)提高到现在的96％， 解铝生产成本 中的电费成本 由原来不到30％提高到 能耗 (直流 电单耗 )也 由40000kW ·h／t。降低到 40％以上，而 国外 电解铝 电费成本只 占到 25％左 12900kW ·h／t。左右”】。在电价较低和 电解铝行业 右 。为了生存与发展，我 国电解铝企业必须走节能 利润较高以及西方国家铝厂建设费用和劳动力费用 降本的技术路线。 较高的条件下，提高电流效率、增加产量是电解铝企 业的首选。但是提高电流效率对原料质量、计算机 1 铝电解节能途径分析 控制技术的精度以及工人素质的要求均十分严格， 电解铝工业所采用的Hall—H6roult冰晶石一氧 电流效率即使提高一个百分点，也需要花费较大的 化铝熔盐 电解法 ，自1886年发 明至今 已有 125年的 精力与代价，特别是在我国，有百家 电解铝厂原料质 历史，其吨铝能耗计算公式如下： 量(一致性)根本得不到保证，因此，通过进一步提高 吨铝能耗=2980x槽 电压／电流效率 (1) 电流效率降低能耗的空间十分有限。 从式 (1)可以看 出，降低铝 电解能耗有两个途 由公式 (1)可知：在 电流效率不变的情况下，每 径：提高电流效率，或者降低槽电压。 降低0．1V的电压可以节电约320kW ·h／t—A1。在 电 由公式