电解锰生产流程中物流对理想能耗的影响 influence of material flows in electrolytic manganese metal process on its optimal energy intensity.pdfVIP

第26卷第8期 中国有色金属学报 2016年8月 Volume26Number8 TheChineseJournalofN0nferrousMetals 2016 August 文章编号：1004—0609(2016)．08．1774—08 电解锰生产流程中物流对理想能耗的影响 王洪才1一，时章明1一，刘波1，陈 波1，杨钦皓1，叶铮1 (1．中南大学能源科学与工程学院，长沙410083： 2．中南大学流程工业节能湖南省重点实验室，长沙410083； 3．湖南节能评价技术研究中心，长沙410083) 摘要：为定量分析电解锰生产流程的能源利用情况，以钢铁生产流程的“基准物流图”概念为基础，建立电解锰 生产流程的理想物流图，提出理想能耗的计算方法。以某电解锰企业生产数据为依据，绘制该电解锰生产流程的 实际物流图和理想物流图，计算出电解锰单位产品理想能耗为22．32GJ／t，并定量分析各类物流变化对电解锰理想 能耗的影响。结果表明：在电解锰生产流程中，当出现d物流时，将使能耗降低，有利于节能；当出现声和y物 流时，将使能耗增加，而且越是后部工序出现这两种物流，能耗增加的越多。为降低电解锰能耗，应降低外排矿 渣和阳极泥中Mn元素的含量，使各道工序中的含Mn物流尽量多地输入到下一道工序。 关键词：电解锰；物流；理想物流图；理想能耗 中图分类号：TF792 文献标志码：A 电解金属锰生产是典型的高能耗、高污染、资源 能耗的影响因素，为推动流程工业节能减排和提高产 性的“两高一资”行业。我国电解锰产能和产量的全球 品能效水平做出重要贡献。由于电解金属锰生产过程 占比均超过98％，是世界最大的电解锰生产国、消费 与钢铁、氧化铝等行业生产过程都属于流程工业，本 国和出口国[1】，提高电解锰能效水平已引起社会的广 文作者借鉴钢铁‘211和氧化铝【251生产流程中的“基础物 泛重视。目前，国内外学者主要从电解锰清洁生产技 流图”概念，研究提出电解锰生产流程的“理想物流 101 术【2-5】、电解槽应用技术[6-8】、电解锰阳极渣还原[9图”分析方法，计算电解锰单位产品理想能耗，并应 以及电解锰污染防治【11_12】等方面对电解锰生产工艺用该方法定量分析某电解锰企业生产流程中各类物流 进行研究，但对电解锰生产过程中各工序能源利用效 变化对能耗的影响，为电解锰行业开展节能降耗提供 率和生产流程中各工序能耗状况及其影响因素没有进 定量分析的依据。 行具体分析。 电解金属锰的生产过程具有工序多、物流复 1 电解锰生产流程的理想物流图 杂、能耗高等特点，其中复杂的物流对电解锰产品的 能耗、成本等技术经济指标都有很重要的影响。 HYMAN等[13J针对流程工业开发了物流和能流的校对 金属锰是由锰矿石、硫酸、液氨等原料经过多个 模型，并将其应用到造纸[14151和钢铁[16-171等行业；国物理化学变化从天然资源到最终金属锰产品的生产过 内部分学者采用物流分析法研究了工业部门[18】和城 市问的能流状况[1920]，从宏观层面分析物流与能流的 相互关系。陆钟武等【21】提出了基准物流图研究方法， 并将其应用到钢铁行业，定量分析了钢铁生产流程中 序组成。基于钢铁和氧化铝生产流程中基准物流图的 物流变化对能耗的影响关系【22-231。此后，该研究方法 艺，建立一种“全封闭单行道”式的电解锰生产流程物 被拓展应用到氧化铝[24-28]、铅冶炼‘29珈]、镍铁冶谢311 和铝电解【32