論述鋁電解節能降耗的措施

楊玉卓　趙東方

摘 要：目前，隨著國民經濟的發展，我國已棲居有色金屬生產大國和消費大國。鋁制品行業發展迅猛，為國民經濟的提升帶來巨大的動力。鋁電解主要的成本構成部分是電能，當前國內電解鋁生產1噸鋁需要消耗13000～15000KWh的直流電。電流效率低下以及陰極電壓降偏高是目前國內電解鋁時電耗高的原因之一。巨大的資源消耗也給經濟的發展帶來一定的壓力。以下就針對目前國內鋁電解中的節能降耗問題進行分析并提出可行的措施，旨在為鋁電解的節能事業貢獻力量。

關鍵詞：鋁電解 節能降耗 措施

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0124-01

鋁電解的發展正在不斷的壯大，合理有效的控制生產中的廢物排放，有助于企業經濟的可持續發展，對社會來說也是一件保護社會生態及社會經濟的很好舉措。要進行鋁行業的節能工作，首先要先了解鋁行業目前的發展狀況，同時分析它在應用中存在的能源消耗問題，才能有針對性的實施相應的措施。

1 鋁電解

1.1 鋁電解對鋁工業中推動作用

鋁電解能為市場提供豐富的鋁制品，廣泛運用于建筑、包裝、航空和電力等領域上，是保障國民經濟持續、快速發展的原動力之一。鋁電解在鋁工業中生產規模極大，其對鋁工業的發展有著極大的促進作用。特別是近幾年的鋁電解為鋁工業在全國的發展帶來了強大的保障，使我國成功的跨入了世界鋁工業大國的行列。

1.2 鋁電解在應用中存在的能源消耗問題

實際生產中，鋁電解能源消耗綜合電耗一般為13700 kWh/t-al，交流電耗一般為13300 kWh/t-al。現今，冰晶石—氧化鋁電解法應用于國內外鋁工業生產中，電耗成了鋁電解成本的主要部分。如何緩解鋁電解中的能源消耗問題成了促進經濟發展重點問題。

2 鋁電解節能降耗的措施

我國鋁產業的提高，隨之而來的是工業中的巨大排放量。龐大的產業若不實施能源方面的節能降耗措施，對企業的發展和社會的可持續發展都是嚴重的制約因素。以下就鋁電解節能降耗提出一些可行的措施。

2.1 降低線路壓降，加強配電室管理

首先，線路的電能損耗影響著電能供應的效率，如果電路的電壓過高，則會加大電能的損耗，所以，鋁電解的生產過程應注重降低平均電壓。降低平均電壓可以提高電流效率，是降低噸鋁直流電耗的有效途徑，從而可以節約能源。

此外，配電室的管理直接影響著電源的供應問題，加強配電室的管理能夠有效的控制電流的使用并時刻監督生產流程的電能損耗，以此才能更好的減少電能的浪費，這對鋁電解中的能源節能降耗有著重要的意義。

2.2 動力設備節電措施

（1）建立“安全、平穩供電就是最大的節約”的思想，加強對配電室、配電箱、動力電纜、滑線等供電設備的點檢及定期檢查工作，對熔斷器、滅弧罩、電纜、刀閘等關鍵部件一經發現異常立即處理；對電解槽短路口、母線絕緣、槽殼母線與地坪間隙處等部位定期檢查，清理雜物，盡可能降低電流空耗，發現異常立即處理，不得因此而發生短路、斷路、放炮等事故影響安全供電。

（2）加強配電室管理，配電室規定三相負載電流，最大之差不得超過10%，對超過規定10%的情況，每周調整一次三相負載電流，達到提高電網功率因數、節約電能的目的。

（3）對于一些運行時間長，故障率較高或不能滿足生產需要的設備逐步進行大修改造，降低設備的無功損耗。

2.3 重視鋁電解生產中的煙氣凈化及回收利用

鋁電解的生產過程伴隨著一定的煙氣排放，國內目前已將鋁電解凈化系統應用于鋁電解的流程中，該系統能較好的解決電解過程中的煙氣污染問題。重視鋁電解過程中的煙氣凈化及回收利用，不僅能夠減少污染，還能減少生產成本，為企業帶來更大的經濟效益。重視鋁電解生產中的煙氣凈化及回收利用，對鋁電解的節能降耗有著極大的促進作用。

2.4 加強新技術的開發

當今世界上的產鋁大國，近幾年都非常的重視減低陽極效應頻率和和陽極效應持續時間的延長問題。國外企業更為注重采用新技術達到在鋁電解中更充分的利用能源和降低生產成本的問題。憑著專家的努力，目前國外已能將陽極效應頻率降低到0.007，對于陽極效應的持續時間也已降低為1.6 min。但在中國，在技術上還遠遠的落后于發達國家的技術水平。由此可見，技術的提升在鋁電解的發展及能源的降耗中發揮著重要的作用。所以企業應全面提高電解鋁技術裝備水平，加強新技術的開發才能能源的減耗中有所成效。

在加強新技術開發的同時，目前國際上還是有很多不錯的可運用的技術能對鋁電解的能源節能降耗有所幫助。例如，硼化鈦-膠體氧化鋁涂層陰極新技術，與氮化硅結合的碳化硅耐火材料用作鋁電解糟側壁內襯新技術等都可運用到鋁電解的生產中去。點解煙氣干法凈化技術、VPI反應器的使用和新鮮氧化鋁吸附煙氣中的F后再返回生產系統的日漸成熟都能用于實現降耗、減污、環保的目的。

2.5 建設新型電解槽，提高電解槽集氣效率

電解槽是鋁電解過程的必要設備，電解槽壽命的長短直接影響到電解槽大修渣的產生量。同時，電解槽的工作效率也影響著鋁電解的能源損耗量。目前，中國是將電煅無煙煤加10%左右的石墨碎生產的半石墨質陰極炭塊用作電解槽的陰極材料，然而，這與國際上普遍采用的半石墨化和石墨化陰極相比明顯的存在差異與劣勢，相比之下，國內的陰極材料抗熱震性、抗腐蝕性等均不如國際水平，而電阻率也相對偏高，導熱系數也相對較低。種種原因都導致了國內電解槽壽命較短。

因此，要減少鋁電解中能源的消耗和鋁電解生產效率的提高，就必須積極引進新的技術，開發更優質的電解槽，唯有新型的電解槽才能使鋁電解在節能降耗上有更大的突破。根據上文所述，提高電解槽陰極的材料或采用新一代的陰極內襯，努力趕超國際水平都是中國鋁行業的必然發展趨勢，也唯有如此，才能徹底改變我國鋁電解當前耗能量大的局勢。

3 結語

綜上所述，我國鋁行業的發展潛力是巨大的，注重在鋁電解生產中能源的有效利用，做到最大限度的降低能源損耗，有利于鋁行業的持續發展。鋁電解過程中的節能降耗問題依舊是個長遠的戰略目標。我國要加強鋁行業的發展建設，也必須高度重視鋁電解技術的引進和開發，將國際的先進技術作為推動自身發展的助力器。隨著能源的日趨緊張，鋁電解的節能降耗刻不容緩。

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