鋁電解行業(yè)節(jié)能降耗應(yīng)用分析

趙彪

廣西百色銀海鋁業(yè)有限責(zé)任公司 廣西百色 533000

1 鋁電解行業(yè)宏觀概述

隨著環(huán)境保護(hù)問(wèn)題在世界范圍內(nèi)不斷得到世界各國(guó)的重視，如何降低工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染已經(jīng)成為了目前各大國(guó)家的工業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題。早在09年，在丹麥城市哥本哈根舉辦的世界氣候大會(huì)上，我國(guó)就在會(huì)上提出了自09年到20年，我國(guó)要實(shí)現(xiàn)平均每單位的GDP消耗能源和污染排放量降低百分之四十到百分之四十五的節(jié)能減排目標(biāo)。同時(shí)到第十一屆五中全會(huì)上有確定了我國(guó)已經(jīng)達(dá)到了每單位GDP耗能減排百分之二十的目標(biāo)。到四年前，也就是2015年，我國(guó)平均每單位GDP耗能減排又同比較少了16個(gè)百分點(diǎn).尤其是鋁電解行業(yè)作為一種生產(chǎn)耗能極高的產(chǎn)業(yè)，對(duì)鋁電解行業(yè)的節(jié)能降耗一直是行業(yè)發(fā)展研究的一項(xiàng)重點(diǎn)。并且有由于我國(guó)市場(chǎng)中鋁價(jià)格又處于持續(xù)低迷的狀況，我國(guó)大部分鋁電解企業(yè)一直在尋找降低產(chǎn)品生產(chǎn)消耗的能源量的途徑，并且隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備這幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了新的突破，我國(guó)的鋁電解行業(yè)開(kāi)始逐漸拜托高耗能與高排放的行業(yè)特點(diǎn)[1]。在這個(gè)環(huán)境問(wèn)題不斷受到重視的時(shí)代中我國(guó)的鋁電解行業(yè)一直在尋找各種措施實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，不僅降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，還促進(jìn)了企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的不斷更新。

2 鋁電解行業(yè)技術(shù)節(jié)能降耗的應(yīng)用

2.1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

在實(shí)現(xiàn)鋁電解行業(yè)的節(jié)能降耗這方面的種種措施中，實(shí)現(xiàn)鋁電解行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的物料平衡與熱平衡一直是一項(xiàng)研究重點(diǎn)，目前我國(guó)鋁電解行業(yè)內(nèi)的絕大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)中都開(kāi)始采用通過(guò)計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中物料與熱量的一個(gè)最優(yōu)平衡點(diǎn)，力圖實(shí)現(xiàn)投入與產(chǎn)量的最優(yōu)配比，爭(zhēng)取通過(guò)盡量少的物料成本與熱量消耗達(dá)到其所能實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)量輸出。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在行業(yè)內(nèi)主要是通過(guò)自適應(yīng)控制、模糊控制等控制技術(shù)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的節(jié)能降耗，雖然這些計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用極大程度的實(shí)現(xiàn)了鋁電解行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的能量平衡這一難題，但是在生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用上仍然存在的一些問(wèn)題，這些問(wèn)題具體表現(xiàn)為在生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制加料技術(shù)上，生產(chǎn)過(guò)程中氧化鋁仍然很難穩(wěn)定持續(xù)的保持一個(gè)低濃度。其次是在關(guān)于機(jī)器操控的智能化這一方面，仍然沒(méi)有辦法很好的將電阻控制和熱度控制有機(jī)的結(jié)合，雖然電阻控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但是離實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)仍然具有很長(zhǎng)的一段距離。最后是在鋁電解行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，這些計(jì)算機(jī)控制技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)的目的，但是在能量平衡這一方面仍然未能夠達(dá)到理想的目標(biāo)，也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用還具有相對(duì)的改進(jìn)范圍。

所以鋁電解行業(yè)在日后的生產(chǎn)過(guò)程中，在對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的研究應(yīng)用方面應(yīng)到要重視上述的幾個(gè)問(wèn)題[2]。

2.2 低電壓技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要是指鋁電解企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中利用工藝控制技術(shù)的不斷生積來(lái)達(dá)到低電壓的生產(chǎn)，同高壓生產(chǎn)相比無(wú)疑是一項(xiàng)重要的節(jié)能措施。在實(shí)際生產(chǎn)中，相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用零效應(yīng)的低電壓鋁電解生產(chǎn)技術(shù)，節(jié)能達(dá)到減少能源消耗，降低污染排放的生產(chǎn)目標(biāo)。我們都知道，鋁電解行業(yè)作為一種消耗電能極高的工業(yè)，每單位的鋁生產(chǎn)所消耗的成本是非常高的，其中占比最大的就是電力成本，幾乎是每單位鋁生產(chǎn)升本的一般。這種情況是非常不利于我國(guó)節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)的，因此低電壓生產(chǎn)技術(shù)無(wú)疑是一種效果非常不錯(cuò)的節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)。通過(guò)采用低電壓的鋁電解提煉，生產(chǎn)人員只需要在合適的情況下加強(qiáng)電流，就能夠?qū)崿F(xiàn)效果極佳的熱平衡。鋁電解行業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，有一點(diǎn)需要注意的就是電壓一定要控制在3.8伏到3.9伏之間，同時(shí)控制人員可以適當(dāng)?shù)膶㈥?yáng)極的電流密度提高到0.79安每平方厘米到0.83安每平方厘米的范圍之間就能夠?qū)崿F(xiàn)很好效果的熱平衡。但是這就需要我們?cè)诒M量的去降低電解的溫度，氧化鋁的密度和槽電壓等，并且還要盡量的增加上文所說(shuō)的陽(yáng)極電流密度，但是并非簡(jiǎn)單的提高與降低，而是要根據(jù)實(shí)際條件來(lái)進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的增加與減小[3]。

2.3 新興陰極結(jié)構(gòu)技術(shù)

我們?cè)谏衔奶岬竭^(guò)通過(guò)實(shí)現(xiàn)五低一高，適當(dāng)?shù)奶岣哧?yáng)極電流密度來(lái)實(shí)現(xiàn)低電壓生產(chǎn)，本段主要介紹的是對(duì)陰極結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用。我國(guó)的鋁電解行業(yè)一直在尋找各種方式來(lái)發(fā)掘陰極的潛能來(lái)實(shí)現(xiàn)鋁電解生產(chǎn)的節(jié)能降耗。目前我國(guó)鋁電解企業(yè)主要是采用延長(zhǎng)陰極周期，同時(shí)附和減少陰極的壓降，也就是說(shuō)通過(guò)加強(qiáng)電解槽的使用期限來(lái)降低污染的排放。但是目前的陰極結(jié)構(gòu)技術(shù)是非常需要改進(jìn)的，我國(guó)的鋁電解行業(yè)在日后的生產(chǎn)過(guò)程要不斷改進(jìn)創(chuàng)新陰極結(jié)構(gòu)技術(shù)，在提高印記質(zhì)量水平的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)廢棄陰極的二次利用。尤其是在回收利用這一方面，由于廢棄陰極中大量的有害物質(zhì)對(duì)地下水資源的污染是很嚴(yán)重的，這些地下水通過(guò)各種途徑進(jìn)入人體好還會(huì)對(duì)人體的健康造成嚴(yán)重危害，并且還會(huì)嚴(yán)重的污染自然環(huán)境。因此采用新興陰極結(jié)構(gòu)技術(shù)是非常必要的。

3 結(jié)語(yǔ)

鋁電解行業(yè)作為一種高耗能和高污染排放工業(yè)生產(chǎn)，為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排的工業(yè)發(fā)展目標(biāo)，采用各種措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗不僅是工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必要目標(biāo)，也是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的重要方式。在日后的鋁電解行業(yè)生產(chǎn)中，一定要能后靈活的將本文所提到的這些生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，同時(shí)不斷完善改進(jìn)與創(chuàng)新各種生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)踐鋁生產(chǎn)的節(jié)能降耗。