這篇節(jié)能降耗論文發(fā)表了電解鋁產(chǎn)業(yè)的降耗技術(shù)和發(fā)展，論文探討了電解鋁降耗的主要技術(shù)，國內(nèi)電解鋁規(guī)模不斷擴張，其發(fā)展勢頭帶來了很多擔(dān)憂，一些產(chǎn)業(yè)被迫停產(chǎn)，出現(xiàn)大量的資源浪費，論文總結(jié)了電解鋁節(jié)能降耗的實施措施，對貫徹落實電解鋁節(jié)能降耗理念有重要意義。

　　關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗論文,電解鋁,節(jié)能降耗,技術(shù)

　　當(dāng)前，電解鋁產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，其在社會經(jīng)濟發(fā)展及國家綜合實力提升中發(fā)揮了重大作用。電解鋁屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，會排放較多廢物，電解鋁過程的節(jié)能降耗，對確保企業(yè)和整個社會的可持續(xù)發(fā)展來說都具有重要意義。同時，做好電解鋁節(jié)能降耗還是一項保護(hù)社會生態(tài)的有效舉措，本文首先分析了當(dāng)前電解鋁節(jié)能降耗的主要技術(shù)，然后提出了電解鋁節(jié)能降耗的實施措施。

　　1電解鋁節(jié)能降耗主要技術(shù)

　　1.1異型陰極節(jié)能技術(shù)

　　異型陰極節(jié)能技術(shù)的主要目的是改變鋁電解槽槽底中傳統(tǒng)的平底特點，提高附帶凸臺以及相應(yīng)的阻流作用的凸臺陰極，達(dá)到優(yōu)化槽內(nèi)鋁液流態(tài)、改善鋁液表面變形和優(yōu)化極距的目的。異型陰極節(jié)能技術(shù)的主要工作原理為：鋁電解槽原鋁直流電單耗與槽工作電壓二者為相關(guān)關(guān)系，最終可以達(dá)到節(jié)能電解[1]。國內(nèi)外學(xué)者紛紛對該技術(shù)予以創(chuàng)新，先后開發(fā)出多種內(nèi)容豐富的節(jié)能鋁電解槽技術(shù)，這些技術(shù)均有相同的目的——優(yōu)化鋁液形態(tài)。

　　當(dāng)前已有錯位凸臺、圓弧形凸臺、矩開凸臺以及二級凸臺等技術(shù)。這些技術(shù)的配套技術(shù)主要有異型陰極加工制作技術(shù)、焙燒啟動技術(shù)、異型技術(shù)電解槽的大修筑爐技術(shù)等。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有很多鋁業(yè)公司陸續(xù)將該項技術(shù)引入自身多條生產(chǎn)鏈中[2]。在應(yīng)用異型陰極節(jié)能技術(shù)的最初階段，節(jié)能效益顯著，但是隨著使用時間的不斷延長，碳素材質(zhì)凸臺逐漸被磨損消耗，其節(jié)能效益也不斷下降。縱觀當(dāng)前應(yīng)用于生產(chǎn)的應(yīng)用槽情況，異型陰極節(jié)能技術(shù)節(jié)能效益很難與其槽齡相匹配。異型陰極節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在350kA系列工業(yè)應(yīng)用，槽平均電壓3.93V，電流效率91.5%，直流電耗12800kW•h/t。

　　1.2阻流塊技術(shù)

　　阻流塊技術(shù)主要指的是在傳統(tǒng)槽的槽底表面上放置特殊材質(zhì)的凸臺塊，從而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化鋁液流態(tài)的目的。從設(shè)計思路分析，阻流塊技術(shù)適用于線槽，因此可以在單槽多次放置阻流塊，這樣能夠在線槽的齡期限內(nèi)將技術(shù)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。但是，阻流塊技術(shù)也存在使用范圍有限和期限較短等問題，其主要原因有兩個。

　　1.2.1阻流塊材質(zhì)方面的因素該技術(shù)對電解質(zhì)體系的清潔度要求較高，但是很難找到合適或者清潔度達(dá)標(biāo)的材料，以致于阻流塊存在漂移、過輕、斷裂、溶解等缺點，無法全面地滿足高溫不化解條件下的阻流技術(shù)要求。

　　1.2.2槽底狀況技術(shù)方面的因素對由計算機技術(shù)控制的大型鋁電解槽來講，雖然其對氧化鋁的濃度和生產(chǎn)技術(shù)的要求較高，但是若從理想的角度上看，在電解槽內(nèi)數(shù)十平方米工作區(qū)域的模式依然存在問題，爐底和爐膛不規(guī)整，使得阻流塊失去了有利的基礎(chǔ)條件，在被放置后其在槽內(nèi)的作用無法統(tǒng)一。若電機槽自身情況較好，其應(yīng)用初期的效果是值得肯定的。阻流塊技術(shù)經(jīng)在350kA系列工業(yè)應(yīng)用，槽平均電壓3.9V，電流效率91.5%，直流電耗12700kW•h/t。

　　1.3導(dǎo)流槽技術(shù)

　　發(fā)明導(dǎo)流槽技術(shù)的最初目的是當(dāng)電解槽陰極處于懶惰狀態(tài)時，能夠在槽底表面不保留或者很少保留鋁液。所以，該技術(shù)的主要原理是通過預(yù)留在槽底表面上的導(dǎo)流溝和導(dǎo)流槽將形成的鋁珠匯集到鉛端頭的蓄鋁池中。迄今為止，依然未出現(xiàn)應(yīng)用惰性陰極的情況，人們在試驗槽內(nèi)設(shè)置了硼化軟涂層。

　　經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，實驗槽的槽工作電壓可以維持在很低水平，但是考慮到槽體存在熱工分布的問題，再加上側(cè)部爐幫結(jié)殼很厚，最終確定鋁液應(yīng)超過鋁水平10cm[3]。導(dǎo)流槽技術(shù)的產(chǎn)生，為我國鋁電解節(jié)能技術(shù)發(fā)明提供了新方向和新思路，既可以降低試驗槽的熱支出，又可以減少熱收入，最終達(dá)到降低能耗的目的。導(dǎo)流槽技術(shù)經(jīng)在350kA系列工業(yè)應(yīng)用，槽平均電壓3.88V，電流效率91.8%，直流電耗12600kW•h/t。

　　1.4異型陰極鋼棒技術(shù)

　　繼異型陰極技術(shù)之后，異型陰極鋼棒技術(shù)成為行業(yè)追逐的對象。該技術(shù)是將鋁電解槽陰極燕尾槽內(nèi)的一整根通長鋼棒分為不相連的兩段，同時將每段進(jìn)行“雙鋼棒”處理。“雙鋼棒”處理的結(jié)果是，槽周磁場平衡得到進(jìn)一步優(yōu)化，槽內(nèi)鋁液流態(tài)得到優(yōu)化，與異型陰極技術(shù)相同，因槽工作電壓有效降低，電解生產(chǎn)原鋁直流電解單耗得到明顯降低。同時，本技術(shù)只對鋼棒進(jìn)行“雙鋼棒”處理，實施較易[4]。重要的是槽內(nèi)底表面為平面底，有利于建立和保持規(guī)整槽膛。因而被快速接受。異型陰極鋼棒技術(shù)經(jīng)在350kA系列工業(yè)應(yīng)用，槽平均電壓3.95V，電流效率91%，直流電耗13000kW•h/t。

　　2電解鋁節(jié)能降耗的實施措施

　　2.1從原料著手

　　從原料著手，降低電解鋁所用氧化鋁、氟化鋁、陽極覆蓋料、炭陽極中雜質(zhì)含量，避免對電解鋁過程產(chǎn)生影響。通過控制原材料質(zhì)量、凈化陽極覆蓋料、提高炭陽極質(zhì)量及優(yōu)化電解生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)等，人們可以提升電解鋁質(zhì)量。

　　2.2降低線路電壓

　　線路電能損耗可能會對電能供應(yīng)效率產(chǎn)生影響，倘若電路電壓高出正常范圍，可能會增加電能消耗。因此，在電解鋁過程中，要降低線路電壓，這樣可以在一定程度上減少直流電耗。另外，還要重視配電室管理工作，配電室三相負(fù)載電流之間差異盡量不要大于10%，若超過10%，應(yīng)對三項負(fù)載電流進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而節(jié)約電能。

　　2.3動力設(shè)備節(jié)電

　　人們應(yīng)樹立穩(wěn)定供電思想，正確認(rèn)識穩(wěn)定供電可以實現(xiàn)節(jié)約資源的目的，針對配電室、動力電纜等供電設(shè)備進(jìn)行定期檢查，重點檢查電纜、刀閘等部位，若發(fā)現(xiàn)有問題應(yīng)及時整改。另外，還要定期對母線絕緣、地坪間隙處位置進(jìn)行檢查，對一些雜物進(jìn)行清理，盡量減少電能消耗[5]。

　　2.4煙氣回收利用

　　電解鋁在實施過程中會有煙氣排放，現(xiàn)階段我國在電解鋁過程中已經(jīng)開始運用凈化系統(tǒng)，這樣可以顯著解決電解鋁產(chǎn)生的煙氣污染。加強電解鋁煙氣回收利用，既可以降低成本消耗，實現(xiàn)能源利用和經(jīng)濟效益的最大化，又對貫徹落實電解鋁節(jié)能降耗理念有重要意義。

　　2.5建設(shè)新型電解槽

　　電解槽是鋁電解必要設(shè)備，電解槽的工作效率也影響著鋁電解的能源損耗量。所以，要想實現(xiàn)電解鋁節(jié)能降耗，還要重視新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，對電解槽進(jìn)行優(yōu)化，新型電解槽可以更好實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

　　3結(jié)語

　　我國鋁行業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮螅陔娊怃X過程中，為了確保能源的有效利用，人們必須要最大程度地實現(xiàn)節(jié)能降耗。在發(fā)展電解鋁產(chǎn)業(yè)的同時，企業(yè)要加大對電解鋁節(jié)能降耗技術(shù)的研究和運用，改善電解鋁高耗能、高污染情況，從而實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)

　　1工信部下達(dá)2017年電解鋁等行業(yè)重大工業(yè)專項節(jié)能監(jiān)察任務(wù)[J].中國有色金屬，2017，(15)：23.

　　2班劍鋒.電解鋁企業(yè)能源管理[J].中國有色金屬，2014，(11)：62-63.

　　3黃海波，邱仕麟.富鋰氧化鋁對鋁電解生產(chǎn)的影響[J].輕金屬，2014，(8)：26-28.

　　4馮文革.大型鋁電解槽節(jié)能技術(shù)分析[J].輕金屬，2013，(3)：31-33.

　　5陳才榮，趙瑞敏，車立志，等.鋁電解槽節(jié)能技術(shù)的深度剖析研究[J].云南冶金，2016，45(6)：66-74.

　　作者：陳偉 張寧 單位：國家電投寧夏能源鋁業(yè)青銅峽鋁業(yè)分公司

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