200kA铝电解槽强化电流、节能减排实践

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大型铝电解槽节能技术分析

大型铝电解槽节能技术分析摘要：在各种金属材料中，铝是仅次于钢的第二大金属，由于铝及铝合金优异的导电、机械等性能，广泛应用于电力、交通运输、包装、建筑等行业。

为实现国家倡导的创建资源节约型、环境友好型企业目标，针对国内电解铝工业节能技术快速发展现状，对节能技术进行分析和总结。

关键词：大型铝电解槽；节能技术；分析1、前言铝电解工业持续向电解槽大型化发展，大容量预焙铝电解槽由于其高效、节能、环保和自动化水平等优点成为国际铝工业发展的大趋势，在电解铝工业生产和工程建设中显示出不可比拟的优越性。

近年来，在国内节能减排要求日益严格环境下，随着电解铝技术的进一步深入开发，自2008年国内各种节能型电解槽技术及电解槽节能技术突飞猛进的发展。

铝电解节能技术“百家争鸣”，各种类型的节能技术纷纷出现。

2、国内大型、节能型铝电解槽开发随着大型铝电解槽设计的不断改进，新设计新型大型电解槽的能耗水平大幅度降低。

表1为各种类型电解槽的技术指标。

表1不同类型电解槽技术指标从表1看出，随着设计的改进，特别是从2008年以来，电解槽槽型不断扩大，运行电流强度不断提升，电解槽的直流电耗不断降低，目前新设计的节能型电解槽运行电流强度通常不小于400kA，运行阳极电流密度在0.8A/cm2以上，吨铝直流电耗在12500kWh以下。

同比国外先进技术电解槽AP39吨铝直流电耗为13150kWh，DX在三个月期间的吨铝直流电耗从12920kWh至13040kWh，从这些数据对比来看，国内商业化运行的电解铝系列选用的电解槽吨铝直流电耗设计指标已全面超越西方技术。

国内节能大型电解槽在传统大型电解槽进行了全面的优化改进。

（1）优化的磁流体稳定性设计节能型电解槽的母线设计较传统电解槽的母线设计进行大幅度的优化，为电解槽运行在更低电压、更低极距提供了技术保证。

新设计的节能型电解槽采用了革命性的设计方案，一方面优化了母线的用量，减少了厂房面积，另一方面大幅度优化了磁场。

综述铝电解槽降低电耗的措施

综述铝电解槽降低电耗的措施摘要：众所周知，工业铝电解槽的电能消耗与槽电压和电流效率两个方面因素有关，通过降低槽电压，提高电流效率可达到降低电耗的目的。

本文结合实例，根据铝电解生产实际工艺技术条件及操作内容，提出了降低电解槽平均电压的一些措施和方法，通过该类措施的执行可有效降低电解槽生产电耗，并可取得一定的经济效益。

关键词：铝电解槽：降低电耗：措施前言近年来，伴随着我国工业化进程的不断加大和地方经济的不断发展，能源供应日益紧张。

因此节能降耗工作已成为各电解铝企业当前和今后的首要工作。

在电解铝企业的每项能耗中，铝电解生产消耗电力占总能耗的99%左右，因此节电重点在电解工艺节电上。

工业铝电解槽的电能消耗，同平均电压和电流效率两个因素有关，如式(1)： W=2.98*平均电压*1000/电流效率(1) 本文将从如何降低电解槽平均电压进行讨论，从而实现电解生产过程中的节能降耗，提高经济效益。

1电解槽平均电压的组成平均电压是指槽电压与槽电压量程以外的导线中的电压降，以及由于系列中发生效应而分摊到每台电解槽的电压(即效应分摊电压)，实际就是每台电解槽本身的电压与分摊的电压之和。

因此，电解槽平均电压可划分为两部分：①能量平衡计算体系内的电压降；②能量平衡计算体系以外的电压降，具体由反电势(E反)、电解质电压降、阳极电压降、阴极电压降、降效应分摊电压和导电母线电压6部分组成。

一般情况下导电母线的电压降受其材质影响不会发生较大的变化，因此将主要针对前5个组成部分进行进行讨论。

1.1反电势1.1反电势(E反)=E1-E2+E3+E4=2.233-1.026+0+0.5=1.7V (2) 式中：E1-用热力学计算的氧化铝分解电压(惰性阳极上的)，V： E2-碳与阳极反应而致的去极化电压(生成CO2)，V； E3-浓差过电压(邻近阳极效应时才明显)，V； E4-氧碳反应过电压、气膜电阻型过电压和势垒过电压之总和。

在正常的Al2O3；浓度(4~6%)之下，反电势约占电解槽平均电压的40%左右。

SY200铝电解槽铝液流态优化节能技术研究与应用

·36·轻金属2011年第8期作者简介：胡海洋（1978－）男，山东菏泽，工程师，工程硕士，铝电解冶炼。

E －mail ：hhy2008_2008@sina．com收稿日期：2011－02－28SY200铝电解槽铝液流态优化节能技术研究与应用胡海洋1，林万明2，马绍良1，杨磊1，许敏1，张国斌3（1．中铝山东分公司，山东淄博255052；2．山西太原理工大学山西太原030024；3．沈阳铝镁设计研究院有限公司，辽宁沈阳110001）摘要：在正常生产槽上采用直接加阻流块稳定液体流速的方法降低电耗，在技术条件基本不变化的情况下直接降低电压100mV ，对电流效率没有影响，吨铝可降低能耗200kWh 300kWh 。

关键词：阻流块；电解槽；电压；节电中图分类号：TF821文献标识码：B 文章编号：1002-1752（2011）08-36-3Research and application of SY200aluminiumreduction cell flow state optimization and energy savingHU Hai －yang 1，LIN Wan －ming 2，MA Shao －liang 1，YANG Lei 1，XU Min 1and ZHANG Guo －bin 3（1．Shandong Branch of Chalco ，Zibo 255052，China ；2．Taiyuan University ofTechnology Shanxi ，Taiyuan 030024，China ；3．Shenyang Aluminium and Magnesium Design andResearch Institute Co．，Ltd．，Shenyang 110001，China ）Abstract ：In the normal productiion cells with barrie blocks can stable liquid flow so as to reduce power consumption．Without change the basic conditionsin the technology ，it directly lowers voltage 100mV ，no effect on the current efficiency ，one ton of aluminium can reduce the energy consumption by 200kWh 300kWh．Key words ：barrier block ；cell ；voltage ；saving energy当前国内电解铝生产企业面对生存的压力，纷纷采用新工艺、新技术来降低生产成本。

试论大型铝电解槽电解过程中的节能降耗

试论大型铝电解槽电解过程中的节能降耗摘要：自从进入21世纪以来，随着我国科学技术的飞速发展和进步，铝电解行业也得到了快速的发展，从原来的电解铝输出国到了全球第一的产量强国。

随着铝业的快速发展，我国的节能减排工作也面临着严峻的考验，本文就目前铝电解行业节能减排的现状和存在的问题进行了深入的探讨，并提出了相应的改进方案。

关键词：铝电解；节约能源；降低能耗；方法探讨前言中国电解铝在2011年内的产能为1860,000吨，连续11年位居全球首位！与之相应的是，高能耗、高污染是我国电解铝工业的一个典型特点，也是我国目前最大的产能过剩产业。

在激烈的行业竞争和国家产业政策调整的背景下，如何挖掘内潜，节能降耗，减少污染排放，是目前各大公司所关心的问题。

1 我国铝电解技术发展现状我国铝电解技术起步较晚，由于开发时间短，对中国大型铝电解槽在生产领域的深层次开发明显不足，致使实际运行指标的生产指标与国际先进水平还有较大差距。

1.1 发展速度快自从上世纪七十年代后期，中国正式引入了160 KA的中间下料预焙槽工艺，使铝电解法真正步入了发展的轨道。

目前，国内对铝电解质的热电磁力特性和磁流体数学模式进行了深入而细致的研究。

20世纪90年代，大规模铝电解池的研制及相关的工程建设已初见端倪，采用280~320 KA的超大规模电解池工艺，保证了国内的铝电解技术与国际水平的同步。

1.2 大型铝电解槽开发深度不足但是，由于国内铝电解设备的发展水平尚需进一步提高，因此其在实际使用中的各种性能参数仍与世界水平相差甚远，其中最重要的原因是其工作条件较为苛刻，负载较高，存在着一定的安全风险。

目前，我国铝电联厂发展面临着较为严重的问题。

大型电解槽会产生大量电力消耗，且将会在同一生产序列内发生一定程度的变动，从而对电力系统和电力系统造成一定的冲击，从而对电力系统的运行和运行的可靠性产生一定的不利作用。

国内的大容量电池往往难以实现预定的工作周期，且极易发生损坏。

浅谈铝电解生产实践中的节能途径

多炭粒。坚持换阳极和熄灭效应后进行捞碳渣作
式中，为槽工作电压；Ｕ母为导电母线电压ｕ槽线
业。另外，在电解质里还有一些悬浮的固体氧化铝，也会增大电解质的电阻率，应严格控制一次加
入电解质内的氧化铝数量。
降；Ｕ效为效应电压分摊电压。
要办法是采用弱酸性电解质，并添加能够减小电解
２降低铝电解电能消耗的途径
２１降低平均电压．
Ｕ均＝Ｕ母线＋Ｕ槽＋Ｕ效
质对于炭粒湿润性的物质如Ｃａ。Ｍｇ：Ｆ和Ｆ，使炭渣
漂浮起来。在生产中应减少阳极氧化，避免脱落过
６２
新疆有色金属
第６期
浅谈铝电解生产实践中的节能途径
李坚强
（新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司可可托海８６０）３３０
摘要通过降低平均电压和提高电流效率可以实现节能降耗的生产目的。关键词节能降耗平均电压电流效率
铝电解生产是高耗能行业，随着铝电解工业的变化，可视为常值。生产技术日趋成熟，在现代大型预焙槽，电解铝的直流电耗已降到１００Ｗｈｔ３０／左右，但是距理论电ｋ
１电能效率计算及降低电单耗办法
电能效率＝理论电耗／际电耗 ×１０实０％，设电
间的接触点电压降，应注意浇铸方法与质量，减少
接触点电压降。
（）降低电解质电压降（）２ｕ质
解槽电流强度为Ｉ，平均电压为Ｖ电流效率为，理，

降低铝电解槽电能消耗措施的探讨

降低铝电解槽电能消耗措施的探讨摘要：随着社会的发展和进步，能源问题日益严峻，实际需要各行业重视进行能源方面的节约和控制，以在降低能源消耗的同时，也提升各方面的经济效益和社会效益。

那么具体的能耗控制过程当中，也就需要实际考虑相关的生产过程当中的技术需求和技术现状，以目前的技术困境为基础，应用创新的方法和策略来进行能耗节约方面的探究，以提出可靠的能源控制策略，提升生产过程当中的生态效益和环境效益，也更是有效促进社会的可持续发展与进步。

所以本文基于此，研究和分析降低铝电解槽电能消耗措施。

关键词：铝电解槽；电能消耗；控制措施1. 引言电解铝生产企业是一个高耗能用电大户，近两年，随着电力供应日益紧张和能源的不断紧缺，如何降低吨铝电耗便成了每一个电解铝企业进行探索的聚焦点。

2. 提高电流效率节耗措施由计算吨铝电耗的公式w=v/η（v —平均电压，η—电流效率）可知，提高电流效率可以降低铝电解生产的电能消耗。

电解电流效率每提高1%，可使铝电解生产的直流电耗降低150千瓦时/吨铝左右。

某铝业公司通过多年铝电解生产实践中，总结出以下提高电流效率的主要措施：2.1 降低槽温在铝电解生产中，电解质温度是影响电解槽电流效率的重要参数。

电解温度在铝的溶解损失，钠的析出还是电化学反应中，电解温度都在其中起主导作用。

电解质温度降低，电流效率明显提高，生产实践证明，温度每降低10～15 ℃，电流效率可提高1～2 %。

正常的电解温度对于提高电流效率，降低能耗是大有好处的，但正常电解温度的保持有赖于其它技术条件以及相适应的操作制度的配合，他们彼此之间互有影响，互相制约，多年的生产实践告诉我们，电解质温度的降低，必须与其它技术条件相适应。

2.2 精心操作，提高各项作业质量电解槽的各项作业质量，不仅影响槽子的运行状况，而且直接关系到电流效率的高低。

2.2.1 提高换极质量阳极是电解槽的心脏，因此阳极工作质量好坏直接影响到电解槽生产。

影响到电流效率、直流电耗、原铝质量和阳极电流分布。

200kA大型预焙铝电解槽的节能降耗途径

降耗
途径
Ｔｈｐｒａｈｏｎｒｙｓｉｇａｏｓｅａｐｏｃｆｅｅｇａｖｎｎｄｃｎｕｍｐｔｏｅｕｃｉｎｏｉｎｒｄｔｏｎ２０ｋｌｒｅａｕｍｉｕｍｅｃｉｅｌ０Ａａｇｌｎｒｄｕｔｏｎｃｌ
ｗｉｔｔｓａｄｐｏｕｔｎｐａｔｅｈｅｒｌｔｄｔｅｒｄｐａｔｅａｅａｓｉｃｓｅｎｓｕｏ－ｔｓａｕｎｒｄｃｉｒｃｉ．ＴｅａｅｈｏｙｍｉｒｃｉｙｌｏｄｓｕｓｄａｄａｏｐｔｒｈｏｃｃｌｆｗｒｈｅｕｔａｄｔｅｅｐｒｅｃｎｅｅｇａｉｇａｄｃｎｕｔｎｒｄｃｉｎａｄｔｅｒｓｌｎｈｘｅｉｎｅｏｎｌＹｓｖｎｎｏｓｍｐｉｕｔ．ｓｏｅｏＫｅｗｏｄｒｄｃｉｎｃｌｅｅｇａｉｇｃｎｕｔｎｒｄｃｉｎａｐｏｃｙｒｓｅｕｔｅｎｒｙｓｖｎｏｓｍｐｉｅｕｔｐｒａｈｏｌｏｏ
丝，Ｖ；卵 — 电流效率，。 — ％故降低电解槽平均电压和提流效率都能降眠寄电
单位产品铝所需的电能消耗量。
电流的方法是最经济的¨ 。因为，提高电流效Ｊ
率，可以彳不增加用电的情况下提高铝的产量。Ｅ
由于电漉强度超出了没计要求，严格来说，
业相继采取了强措施，有效地起到了节能降耗的作用。

铝电解槽综合节能技术的运用

铝电解槽综合节能技术的运用摘要：我国是原铝生产大国，电解铝工业是全国有色行业的重要组成部分，而在其发展过程中耗能也是非常大的，高耗能是突出特点，贯彻绿色环保、持续发展理念的背景下，这种现状显然与社会发展存在矛盾，因而节能降耗是电解铝行业发展需高度重视的问题，也是其科研发展的重难点。

本文对铝电解综合技能技术的运用进行分析探讨，希望能够为相关工作开展提供参考。

关键词：铝电解槽；综合节能技术；运用引言节能环保是社会发展中不能忽视且需持续落实的任务，随着人类与自然资源的冲突日益增大，节能降耗就成为各行业发展过程中必须注重的首要问题，电解铝工业也不例外。

伴随着电解铝产能的快速增长，科研人员也投入诸多精力到节能技术开发中，研发出多种能够降低铝电解槽电耗的有效节能技术，在推进节能降耗实践工作中发挥关键作用，本文对铝电解槽综合节能技术的运用进行分析。

一、铝电解节能必要性在社会与经济全面发展背景下，我国工业也处于蓬勃且加速发展的阶段，铝工业就是其中之一，但是电解铝工业属于高耗能行业，在其发展的同时如果不重视能源降耗问题将会在很大程度上对行业未来发展以及社会发展造成影响。

另外，在现代铝电解槽工业生产中有一半的热量都会消散到环境中，排入大气不仅造成能源的大量浪费，还会对周围环境造成污染，在当前能源紧张的情况下，这种高耗能生产与节能环保的绿色发展理念是相悖的。

因此，铝电解槽节能是非常必要的，其对于提高能源利用率、保护环境以及促进铝工业高效发展有着重要意义。

二、铝电解槽综合节能技术的运用（一）铝电解槽新型阴极结构技术铝电解槽新型阴极结构技术是近几年行业研发和攻关的重点方向，其技术核心在于优化电解槽阴极结构，采用石墨质、半石墨化、全石墨化等高导电阴极炭块，高导电阴极钢棒，阴极与钢棒使用磷生铁浇筑技术，阴极钢棒自动焊接技术等有效降低了阴极压降，削弱了电解质与铝液的波动性，进而降低电解槽的电压和电耗，一般电压能够降低200mV以上，电耗降低150-300kWh，达到有效节能的目的。

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２０年中国铝业开始推行“ ０５两降一强化” 企业，
内部也就此开展了技术攻关，效果不明显。为此，但
连城分公司针对２０ｋ电解槽生产状况开展了系０Ａ统研究，以期解决节能降耗的关键问题，实现降本增效。根据研究提出增大系列电流容量为切人点，采用低电压控制，以低效应系数、窄氧化铝浓度技辅低术，决电解槽稳定性差、解电流效率低、耗高的问能
题。３２方案实施目的．
业是高耗能、污染产业，高国家针对电解铝行业出台了一系列调控政策，进一步降低能耗、减少环境污染物的排放成为铝工业亟待解决的关键问题。
２２０ｋ生产现状０Ａ
第３２卷第５期２１００年１Ｏ月
甘
肃
冶
金
Ｖ０．Ｎｏ５１３２．Ｏｃ．，０１ｔ２０
ＧＡＮＳＵＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文章编号：６２４６（０００－２－３１７－１２１）５０１０４０
２０ｋ０Ａ铝电解槽强化电流、能减排实践节
化工艺技术条件，Байду номын сангаас大限度的挖掘电解槽的增产节最
Ｒｅｕｔｏｆ２０ｋＬａｇｅｋｄＣｅｌｄｃｉｎｏ０ＡｒｅＰｒｂａｅｌ
ＵＵｏｗｅＢａ．ｉ
（ｉｃｅｇＢａｃｆｈｌｏｏｇｅｇ３３５ＣｉａＬａｈｎｒｈｏａ，Ｙｎｄｎ０３，ｈｎ）ｎｎＣｃ７
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｅｎｒｙｓｖｎｍｉｓｏｅｕｔｎｈｓｂｃｍｅｔｅｐｉｒａｋｏｅａｕｎｍｎｕｔｃｅｃｎｅｈｏｏｅｇ・ａｉｇｅｓｉｎｒｄｃｉａｅｏｈｒｍａｙｔｆｔｌｍｉｕｉｄｓｒｓｉｎｅａｄｔｃｎｌｇｏｓｈｙｙ
ｄｖｌｐｎ。Ｔｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈ０ＫＡａｕｎｍｌｃｒｌｓｅｌｒｄｃｎｎｒｏｓｍｐｉｎ，ｒｄｃｎｉｏ — ｅｅｏｍｅｔｉａｅｒｄｃｓｔｅ２０ｍｉｕｅｅｔｙｉｃｌｅｕｉｇｅｅｇｃｎｕｔｎｌｏｓｙｏｅｕｅｅｖｒｎｍｅｔｌｐｌｔｎｓｂｔｅｇｈｎｎｕｅｔｅｕｉｇｔｅａｅａｅｖｌａｅｒｄｃｎｆｃｏｆｃｅｔｎｃｉｖｄｇｏｅ — ｎａｏｌａｔｙｓｒｎｔｅｉｇｃｒｎ、ｒｄｃｎｖｒｇｏｔｇ、ｅｕｉｇｅｅｔｃｅｉｉｎ，ａｄａｈｅｅｏｄｅｏｕｈｎｍｉｎｏｉｅｅｉ．ｏｅａｄｓｃａｂｎｆｓｌｔ
１引言
２０００年之后，国电解铝行业得到了迅猛发我
３技术方案
３１技术方向．
展，预焙槽炼铝技术已全面取代自焙槽炼铝技术，在
较短时期内，备完成了升级换代，装这是近年来我国
铝行业取得的标志性进步之一。众所周知电解铝工
铝锭综合交流电单耗指标完成１６ＷｈｔＡ，４６３ｋ／・１炉底压降３５ｍ小修槽４８Ｖ，Ｏ台次。
淀，侧部炉帮完整并不影响阳极升降，阴极导电区域
与阳极投影吻合。
通过强化电流、降低槽电压、降低效应系数，优
ＫｅＷｏｄｓ：ａｕｎｙｒｌｍｉｕｍｌｃｒｌｓｓｃｌ；ｒｅｔｉｃｅｓｅｅｔｏｙｉｅｌｃｕｒｎｎｒａｅ；ａｅａｅｖｌａｅ；ｎｄｅｅｅｔｃｅｃｅｖｒｇｏｔｇａｏｆｃｏｆｉｎｔｉ
连城分公司２０ｋ０Ａ系列电解槽２００３年６月投
入运行，当时国内铝行业对预焙槽处于快速发展阶
建立规整的炉膛内型，：底无结壳和大量沉即炉
段，由于我公司管理人员、操作人员对预焙槽比较陌生，在技术条件保持、作等方面认识不到位，操电解槽稳定性差，侧部发红较多，电流效率较低，综合电耗高。２００６年２０ｋ０Ａ系列电流效率完成９．６，２１％
关键词：电解槽；化电流；平均电压；应系数铝强槽效
中图分类号：Ｆ２Ｔ８１
文献标识码：Ａ
ＴｈａｔｃｆＩｒａｉｈｅＣｕｒｎｎｅｇ－ａｉｇＥｍｉｓｏｅＰｒｃｉｅｏｎｃｅｓｎｇｔｒｅｔａｄＥｎｒｙＳｖｎｓｉｎ
刘保卫
（国铝业连城分公司，肃中甘永登７０３）３３５
摘要：节能减排已成为铝电解工业科技发展的首要任务，本文介绍了２０ｋ０Ａ铝电解槽通过强化电流、降低槽平
均电压、降低效应系数，而降低能耗，从减少环境污染物的排放，取得了较好地经济效益和社会效益。