论述铝电解节能降耗的措施

杨玉卓　赵东方

摘 要：目前，随着国民经济的发展，我国已栖居有色金属生产大国和消费大国。铝制品行业发展迅猛，为国民经济的提升带来巨大的动力。铝电解主要的成本构成部分是电能，当前国内电解铝生产1吨铝需要消耗13000～15000KWh的直流电。电流效率低下以及阴极电压降偏高是目前国内电解铝时电耗高的原因之一。巨大的资源消耗也给经济的发展带来一定的压力。以下就针对目前国内铝电解中的节能降耗问题进行分析并提出可行的措施，旨在为铝电解的节能事业贡献力量。

关键词：铝电解 节能降耗 措施

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0124-01

铝电解的发展正在不断的壮大，合理有效的控制生产中的废物排放，有助于企业经济的可持续发展，对社会来说也是一件保护社会生态及社会经济的很好举措。要进行铝行业的节能工作，首先要先了解铝行业目前的发展状况，同时分析它在应用中存在的能源消耗问题，才能有针对性的实施相应的措施。

1 铝电解

1.1 铝电解对铝工业中推动作用

铝电解能为市场提供丰富的铝制品，广泛运用于建筑、包装、航空和电力等领域上，是保障国民经济持续、快速发展的原动力之一。铝电解在铝工业中生产规模极大，其对铝工业的发展有着极大的促进作用。特别是近几年的铝电解为铝工业在全国的发展带来了强大的保障，使我国成功的跨入了世界铝工业大国的行列。

1.2 铝电解在应用中存在的能源消耗问题

实际生产中，铝电解能源消耗综合电耗一般为13700 kWh/t-al，交流电耗一般为13300 kWh/t-al。现今，冰晶石—氧化铝电解法应用于国内外铝工业生产中，电耗成了铝电解成本的主要部分。如何缓解铝电解中的能源消耗问题成了促进经济发展重点问题。

2 铝电解节能降耗的措施

我国铝产业的提高，随之而来的是工业中的巨大排放量。庞大的产业若不实施能源方面的节能降耗措施，对企业的发展和社会的可持续发展都是严重的制约因素。以下就铝电解节能降耗提出一些可行的措施。

2.1 降低线路压降，加强配电室管理

首先，线路的电能损耗影响着电能供应的效率，如果电路的电压过高，则会加大电能的损耗，所以，铝电解的生产过程应注重降低平均电压。降低平均电压可以提高电流效率，是降低吨铝直流电耗的有效途径，从而可以节约能源。

此外，配电室的管理直接影响着电源的供应问题，加强配电室的管理能够有效的控制电流的使用并时刻监督生产流程的电能损耗，以此才能更好的减少电能的浪费，这对铝电解中的能源节能降耗有着重要的意义。

2.2 动力设备节电措施

（1）建立“安全、平稳供电就是最大的节约”的思想，加强对配电室、配电箱、动力电缆、滑线等供电设备的点检及定期检查工作，对熔断器、灭弧罩、电缆、刀闸等关键部件一经发现异常立即处理；对电解槽短路口、母线绝缘、槽壳母线与地坪间隙处等部位定期检查，清理杂物，尽可能降低电流空耗，发现异常立即处理，不得因此而发生短路、断路、放炮等事故影响安全供电。

（2）加强配电室管理，配电室规定三相负载电流，最大之差不得超过10%，对超过规定10%的情况，每周调整一次三相负载电流，达到提高电网功率因数、节约电能的目的。

（3）对于一些运行时间长，故障率较高或不能满足生产需要的设备逐步进行大修改造，降低设备的无功损耗。

2.3 重视铝电解生产中的烟气净化及回收利用

铝电解的生产过程伴随着一定的烟气排放，国内目前已将铝电解净化系统应用于铝电解的流程中，该系统能较好的解决电解过程中的烟气污染问题。重视铝电解过程中的烟气净化及回收利用，不仅能够减少污染，还能减少生产成本，为企业带来更大的经济效益。重视铝电解生产中的烟气净化及回收利用，对铝电解的节能降耗有着极大的促进作用。

2.4 加强新技术的开发

当今世界上的产铝大国，近几年都非常的重视减低阳极效应频率和和阳极效应持续时间的延长问题。国外企业更为注重采用新技术达到在铝电解中更充分的利用能源和降低生产成本的问题。凭着专家的努力，目前国外已能将阳极效应频率降低到0.007，对于阳极效应的持续时间也已降低为1.6 min。但在中国，在技术上还远远的落后于发达国家的技术水平。由此可见，技术的提升在铝电解的发展及能源的降耗中发挥着重要的作用。所以企业应全面提高电解铝技术装备水平，加强新技术的开发才能能源的减耗中有所成效。

在加强新技术开发的同时，目前国际上还是有很多不错的可运用的技术能对铝电解的能源节能降耗有所帮助。例如，硼化钛-胶体氧化铝涂层阴极新技术，与氮化硅结合的碳化硅耐火材料用作铝电解糟侧壁内衬新技术等都可运用到铝电解的生产中去。点解烟气干法净化技术、VPI反应器的使用和新鲜氧化铝吸附烟气中的F后再返回生产系统的日渐成熟都能用于实现降耗、减污、环保的目的。

2.5 建设新型电解槽，提高电解槽集气效率

电解槽是铝电解过程的必要设备，电解槽寿命的长短直接影响到电解槽大修渣的产生量。同时，电解槽的工作效率也影响着铝电解的能源损耗量。目前，中国是将电煅无烟煤加10%左右的石墨碎生产的半石墨质阴极炭块用作电解槽的阴极材料，然而，这与国际上普遍采用的半石墨化和石墨化阴极相比明显的存在差异与劣势，相比之下，国内的阴极材料抗热震性、抗腐蚀性等均不如国际水平，而电阻率也相对偏高，导热系数也相对较低。种种原因都导致了国内电解槽寿命较短。

因此，要减少铝电解中能源的消耗和铝电解生产效率的提高，就必须积极引进新的技术，开发更优质的电解槽，唯有新型的电解槽才能使铝电解在节能降耗上有更大的突破。根据上文所述，提高电解槽阴极的材料或采用新一代的阴极内衬，努力赶超国际水平都是中国铝行业的必然发展趋势，也唯有如此，才能彻底改变我国铝电解当前耗能量大的局势。

3 结语

综上所述，我国铝行业的发展潜力是巨大的，注重在铝电解生产中能源的有效利用，做到最大限度的降低能源损耗，有利于铝行业的持续发展。铝电解过程中的节能降耗问题依旧是个长远的战略目標。我国要加强铝行业的发展建设，也必须高度重视铝电解技术的引进和开发，将国际的先进技术作为推动自身发展的助力器。随着能源的日趋紧张，铝电解的节能降耗刻不容缓。

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