400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽生產實踐

蔡志平　馬波

摘要：鋁電解技術的發展趨勢是向大容量、高電流密度、高技術、低能耗的方向發展，其目的是降低噸鋁投資、提高勞動生產率、降低噸鋁能耗，給企業帶來最大的經濟效益。要開拓市場、參與行業競爭，必須占領電解槽技術的制高點。因此，發展、使用高效、節能的電解槽技術勢在必行。文章通過對400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽生產實踐，摸索適宜該槽型的技術管理規范，以實現電解槽低耗高效穩定運行。

關鍵詞：雙鋼棒保溫型鋁電解槽；鋁電解技術；噸鋁能耗；技術規范；節能降耗；生產實踐

中圖分類號：TF821 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0070-02

目前，鋁電解技術的發展趨勢是向大容量、高電流密度、高技術、低能耗的方向發展，其目的是降低噸鋁投資、提高勞動生產率、降低噸鋁能耗，給企業帶來最大的經濟效益。要開拓市場、參與行業競爭，必須占領電解槽技術的制高點。因此，發展、使用高效、節能的電解槽技術勢在必行。400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽通過減少鋁液中水平電流，消弱鋁液的波動，提高電解槽的穩定性，能夠保證電解槽在低電壓條件下高效穩定運行，在保持電流效率不丟失的前提下，達到降低電解槽能耗的目的。本文以某廠400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽低電壓下生產實踐為例，從電解槽結構設計、焙燒啟動及工藝控制等方面進行闡述。

1 設計特征

第一，電解槽采用新式陰極鋼棒結構技術，即適當加高陰極鋼棒和炭塊高度，將鋼棒按照一定高度比例分割成上下兩部分，從而改變陰極鋼棒的導電結構，降低了鋁液中的水平電流，提高了電解槽的穩定性，降低了能耗，提高了電流效率。

第二，電解槽在熔體區采用鑲嵌的弱保溫異形塊結構，并在陰極區和槽底部的槽殼內側鋪設保溫板，減少槽體散熱，為實現低電壓運行創造空間。

第三，電解槽母線采用非對稱配置的結構形式，借助電磁場數學模型不斷優化，充分考慮相鄰電解槽及相鄰系列電解槽的影響，陰極鋼棒電流分布均勻，很好地解決了電解槽磁流體穩定性的要求。

第四，通過計算模擬，400kA雙鋼棒保溫型電解槽采用新式陰極鋼棒結構技術，鋁液中的水平電流相比傳統400kA電解槽可降低20%（見圖1），增強了電解槽磁流體的穩定性，能在測算電壓3.901V下建立并維持良好的熱平衡。

5 結語

通過400kA雙鋼棒保溫型電解系列規模化生產實踐，技術團隊在低電壓低分子比工藝控制模式下，探索出了適合該類槽型下的工藝技術規范，電解槽穩定運行中取得了槽平均電壓3.90V以下，完成電流效率92.6%以及12553kWh/t的低直流電耗，節能減排效果顯著，為鋁行業提供了一種節能型超大容量鋁電解槽設計和生產管理的樣板。由于雙鋼棒保溫型電解槽未完成一個槽周期的運行，結合現場生成實際，槽壽命一直是我們關注的一個重要問題。

參考文獻

[1] 邱竹賢.預焙槽煉鋁（第3版）[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2] 梁學民，張松江.現代鋁電解生產技術與管理[M].長沙：中南大學出版社，2011.

[3] 劉銘，周東方，張欽菘.SY200節能型電解槽電-熱平衡研究[J].輕金屬，2011，（2）.

作者簡介：蔡志平（1973-），男，寧夏中衛人，中電投寧夏青銅峽能源鋁業集團青鋁股份有限公司助理工程師，研究方向：鋁電解生產實踐；馬波（1975-），男（回族），寧夏吳忠人，中電投寧夏青銅峽能源鋁業集團青鋁股份有限公司工程師，研究方向：鋁電解生產實踐。

摘要：鋁電解技術的發展趨勢是向大容量、高電流密度、高技術、低能耗的方向發展，其目的是降低噸鋁投資、提高勞動生產率、降低噸鋁能耗，給企業帶來最大的經濟效益。要開拓市場、參與行業競爭，必須占領電解槽技術的制高點。因此，發展、使用高效、節能的電解槽技術勢在必行。文章通過對400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽生產實踐，摸索適宜該槽型的技術管理規范，以實現電解槽低耗高效穩定運行。

關鍵詞：雙鋼棒保溫型鋁電解槽；鋁電解技術；噸鋁能耗；技術規范；節能降耗；生產實踐

中圖分類號：TF821 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0070-02

目前，鋁電解技術的發展趨勢是向大容量、高電流密度、高技術、低能耗的方向發展，其目的是降低噸鋁投資、提高勞動生產率、降低噸鋁能耗，給企業帶來最大的經濟效益。要開拓市場、參與行業競爭，必須占領電解槽技術的制高點。因此，發展、使用高效、節能的電解槽技術勢在必行。400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽通過減少鋁液中水平電流，消弱鋁液的波動，提高電解槽的穩定性，能夠保證電解槽在低電壓條件下高效穩定運行，在保持電流效率不丟失的前提下，達到降低電解槽能耗的目的。本文以某廠400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽低電壓下生產實踐為例，從電解槽結構設計、焙燒啟動及工藝控制等方面進行闡述。

1 設計特征

第一，電解槽采用新式陰極鋼棒結構技術，即適當加高陰極鋼棒和炭塊高度，將鋼棒按照一定高度比例分割成上下兩部分，從而改變陰極鋼棒的導電結構，降低了鋁液中的水平電流，提高了電解槽的穩定性，降低了能耗，提高了電流效率。

第二，電解槽在熔體區采用鑲嵌的弱保溫異形塊結構，并在陰極區和槽底部的槽殼內側鋪設保溫板，減少槽體散熱，為實現低電壓運行創造空間。

第三，電解槽母線采用非對稱配置的結構形式，借助電磁場數學模型不斷優化，充分考慮相鄰電解槽及相鄰系列電解槽的影響，陰極鋼棒電流分布均勻，很好地解決了電解槽磁流體穩定性的要求。

第四，通過計算模擬，400kA雙鋼棒保溫型電解槽采用新式陰極鋼棒結構技術，鋁液中的水平電流相比傳統400kA電解槽可降低20%（見圖1），增強了電解槽磁流體的穩定性，能在測算電壓3.901V下建立并維持良好的熱平衡。

5 結語

通過400kA雙鋼棒保溫型電解系列規模化生產實踐，技術團隊在低電壓低分子比工藝控制模式下，探索出了適合該類槽型下的工藝技術規范，電解槽穩定運行中取得了槽平均電壓3.90V以下，完成電流效率92.6%以及12553kWh/t的低直流電耗，節能減排效果顯著，為鋁行業提供了一種節能型超大容量鋁電解槽設計和生產管理的樣板。由于雙鋼棒保溫型電解槽未完成一個槽周期的運行，結合現場生成實際，槽壽命一直是我們關注的一個重要問題。

參考文獻

[1] 邱竹賢.預焙槽煉鋁（第3版）[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2] 梁學民，張松江.現代鋁電解生產技術與管理[M].長沙：中南大學出版社，2011.

[3] 劉銘，周東方，張欽菘.SY200節能型電解槽電-熱平衡研究[J].輕金屬，2011，（2）.

作者簡介：蔡志平（1973-），男，寧夏中衛人，中電投寧夏青銅峽能源鋁業集團青鋁股份有限公司助理工程師，研究方向：鋁電解生產實踐；馬波（1975-），男（回族），寧夏吳忠人，中電投寧夏青銅峽能源鋁業集團青鋁股份有限公司工程師，研究方向：鋁電解生產實踐。

摘要：鋁電解技術的發展趨勢是向大容量、高電流密度、高技術、低能耗的方向發展，其目的是降低噸鋁投資、提高勞動生產率、降低噸鋁能耗，給企業帶來最大的經濟效益。要開拓市場、參與行業競爭，必須占領電解槽技術的制高點。因此，發展、使用高效、節能的電解槽技術勢在必行。文章通過對400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽生產實踐，摸索適宜該槽型的技術管理規范，以實現電解槽低耗高效穩定運行。

關鍵詞：雙鋼棒保溫型鋁電解槽；鋁電解技術；噸鋁能耗；技術規范；節能降耗；生產實踐

中圖分類號：TF821 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0070-02

目前，鋁電解技術的發展趨勢是向大容量、高電流密度、高技術、低能耗的方向發展，其目的是降低噸鋁投資、提高勞動生產率、降低噸鋁能耗，給企業帶來最大的經濟效益。要開拓市場、參與行業競爭，必須占領電解槽技術的制高點。因此，發展、使用高效、節能的電解槽技術勢在必行。400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽通過減少鋁液中水平電流，消弱鋁液的波動，提高電解槽的穩定性，能夠保證電解槽在低電壓條件下高效穩定運行，在保持電流效率不丟失的前提下，達到降低電解槽能耗的目的。本文以某廠400kA雙鋼棒保溫型鋁電解槽低電壓下生產實踐為例，從電解槽結構設計、焙燒啟動及工藝控制等方面進行闡述。

1 設計特征

第一，電解槽采用新式陰極鋼棒結構技術，即適當加高陰極鋼棒和炭塊高度，將鋼棒按照一定高度比例分割成上下兩部分，從而改變陰極鋼棒的導電結構，降低了鋁液中的水平電流，提高了電解槽的穩定性，降低了能耗，提高了電流效率。

第二，電解槽在熔體區采用鑲嵌的弱保溫異形塊結構，并在陰極區和槽底部的槽殼內側鋪設保溫板，減少槽體散熱，為實現低電壓運行創造空間。

第三，電解槽母線采用非對稱配置的結構形式，借助電磁場數學模型不斷優化，充分考慮相鄰電解槽及相鄰系列電解槽的影響，陰極鋼棒電流分布均勻，很好地解決了電解槽磁流體穩定性的要求。

第四，通過計算模擬，400kA雙鋼棒保溫型電解槽采用新式陰極鋼棒結構技術，鋁液中的水平電流相比傳統400kA電解槽可降低20%（見圖1），增強了電解槽磁流體的穩定性，能在測算電壓3.901V下建立并維持良好的熱平衡。

5 結語

通過400kA雙鋼棒保溫型電解系列規模化生產實踐，技術團隊在低電壓低分子比工藝控制模式下，探索出了適合該類槽型下的工藝技術規范，電解槽穩定運行中取得了槽平均電壓3.90V以下，完成電流效率92.6%以及12553kWh/t的低直流電耗，節能減排效果顯著，為鋁行業提供了一種節能型超大容量鋁電解槽設計和生產管理的樣板。由于雙鋼棒保溫型電解槽未完成一個槽周期的運行，結合現場生成實際，槽壽命一直是我們關注的一個重要問題。

參考文獻

[1] 邱竹賢.預焙槽煉鋁（第3版）[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2] 梁學民，張松江.現代鋁電解生產技術與管理[M].長沙：中南大學出版社，2011.

[3] 劉銘，周東方，張欽菘.SY200節能型電解槽電-熱平衡研究[J].輕金屬，2011，（2）.

作者簡介：蔡志平（1973-），男，寧夏中衛人，中電投寧夏青銅峽能源鋁業集團青鋁股份有限公司助理工程師，研究方向：鋁電解生產實踐；馬波（1975-），男（回族），寧夏吳忠人，中電投寧夏青銅峽能源鋁業集團青鋁股份有限公司工程師，研究方向：鋁電解生產實踐。