400kA双钢棒保温型铝电解槽生产实践

蔡志平　马波

摘要：铝电解技术的发展趋势是向大容量、高电流密度、高技术、低能耗的方向发展，其目的是降低吨铝投资、提高劳动生产率、降低吨铝能耗，给企业带来最大的经济效益。要开拓市场、参与行业竞争，必须占领电解槽技术的制高点。因此，发展、使用高效、节能的电解槽技术势在必行。文章通过对400kA双钢棒保温型铝电解槽生产实践，摸索适宜该槽型的技术管理规范，以实现电解槽低耗高效稳定运行。

关键词：双钢棒保温型铝电解槽；铝电解技术；吨铝能耗；技术规范；节能降耗；生产实践

中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0070-02

目前，铝电解技术的发展趋势是向大容量、高电流密度、高技术、低能耗的方向发展，其目的是降低吨铝投资、提高劳动生产率、降低吨铝能耗，给企业带来最大的经济效益。要开拓市场、参与行业竞争，必须占领电解槽技术的制高点。因此，发展、使用高效、节能的电解槽技术势在必行。400kA双钢棒保温型铝电解槽通过减少铝液中水平电流，消弱铝液的波动，提高电解槽的稳定性，能够保证电解槽在低电压条件下高效稳定运行，在保持电流效率不丢失的前提下，达到降低电解槽能耗的目的。本文以某厂400kA双钢棒保温型铝电解槽低电压下生产实践为例，从电解槽结构设计、焙烧启动及工艺控制等方面进行阐述。

1 设计特征

第一，电解槽采用新式阴极钢棒结构技术，即适当加高阴极钢棒和炭块高度，将钢棒按照一定高度比例分割成上下两部分，从而改变阴极钢棒的导电结构，降低了铝液中的水平电流，提高了电解槽的稳定性，降低了能耗，提高了电流效率。

第二，电解槽在熔体区采用镶嵌的弱保温异形块结构，并在阴极区和槽底部的槽壳内侧铺设保温板，减少槽体散热，为实现低电压运行创造空间。

第三，电解槽母线采用非对称配置的结构形式，借助电磁场数学模型不断优化，充分考虑相邻电解槽及相邻系列电解槽的影响，阴极钢棒电流分布均匀，很好地解决了电解槽磁流体稳定性的要求。

第四，通过计算模拟，400kA双钢棒保温型电解槽采用新式阴极钢棒结构技术，铝液中的水平电流相比传统400kA电解槽可降低20%（见图1），增强了电解槽磁流体的稳定性，能在测算电压3.901V下建立并维持良好的热平衡。

5 结语

通过400kA双钢棒保温型电解系列规模化生产实践，技术团队在低电压低分子比工艺控制模式下，探索出了适合该类槽型下的工艺技术规范，电解槽稳定运行中取得了槽平均电压3.90V以下，完成电流效率92.6%以及12553kWh/t的低直流电耗，节能减排效果显著，为铝行业提供了一种节能型超大容量铝电解槽设计和生产管理的样板。由于双钢棒保温型电解槽未完成一个槽周期的运行，结合现场生成实际，槽寿命一直是我们关注的一个重要问题。

参考文献

[1] 邱竹贤.预焙槽炼铝（第3版）[M].北京：冶金工业出版社，2005.

[2] 梁学民，张松江.现代铝电解生产技术与管理[M].长沙：中南大学出版社，2011.

[3] 刘铭，周东方，张钦菘.SY200节能型电解槽电-热平衡研究[J].轻金属，2011，（2）.

作者简介：蔡志平（1973-），男，宁夏中卫人，中电投宁夏青铜峡能源铝业集团青铝股份有限公司助理工程师，研究方向：铝电解生产实践；马波（1975-），男（回族），宁夏吴忠人，中电投宁夏青铜峡能源铝业集团青铝股份有限公司工程师，研究方向：铝电解生产实践。

摘要：铝电解技术的发展趋势是向大容量、高电流密度、高技术、低能耗的方向发展，其目的是降低吨铝投资、提高劳动生产率、降低吨铝能耗，给企业带来最大的经济效益。要开拓市场、参与行业竞争，必须占领电解槽技术的制高点。因此，发展、使用高效、节能的电解槽技术势在必行。文章通过对400kA双钢棒保温型铝电解槽生产实践，摸索适宜该槽型的技术管理规范，以实现电解槽低耗高效稳定运行。

关键词：双钢棒保温型铝电解槽；铝电解技术；吨铝能耗；技术规范；节能降耗；生产实践

中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0070-02

目前，铝电解技术的发展趋势是向大容量、高电流密度、高技术、低能耗的方向发展，其目的是降低吨铝投资、提高劳动生产率、降低吨铝能耗，给企业带来最大的经济效益。要开拓市场、参与行业竞争，必须占领电解槽技术的制高点。因此，发展、使用高效、节能的电解槽技术势在必行。400kA双钢棒保温型铝电解槽通过减少铝液中水平电流，消弱铝液的波动，提高电解槽的稳定性，能够保证电解槽在低电压条件下高效稳定运行，在保持电流效率不丢失的前提下，达到降低电解槽能耗的目的。本文以某厂400kA双钢棒保温型铝电解槽低电压下生产实践为例，从电解槽结构设计、焙烧启动及工艺控制等方面进行阐述。

1 设计特征

第一，电解槽采用新式阴极钢棒结构技术，即适当加高阴极钢棒和炭块高度，将钢棒按照一定高度比例分割成上下两部分，从而改变阴极钢棒的导电结构，降低了铝液中的水平电流，提高了电解槽的稳定性，降低了能耗，提高了电流效率。

第二，电解槽在熔体区采用镶嵌的弱保温异形块结构，并在阴极区和槽底部的槽壳内侧铺设保温板，减少槽体散热，为实现低电压运行创造空间。

第三，电解槽母线采用非对称配置的结构形式，借助电磁场数学模型不断优化，充分考虑相邻电解槽及相邻系列电解槽的影响，阴极钢棒电流分布均匀，很好地解决了电解槽磁流体稳定性的要求。

第四，通过计算模拟，400kA双钢棒保温型电解槽采用新式阴极钢棒结构技术，铝液中的水平电流相比传统400kA电解槽可降低20%（见图1），增强了电解槽磁流体的稳定性，能在测算电压3.901V下建立并维持良好的热平衡。

5 结语

通过400kA双钢棒保温型电解系列规模化生产实践，技术团队在低电压低分子比工艺控制模式下，探索出了适合该类槽型下的工艺技术规范，电解槽稳定运行中取得了槽平均电压3.90V以下，完成电流效率92.6%以及12553kWh/t的低直流电耗，节能减排效果显著，为铝行业提供了一种节能型超大容量铝电解槽设计和生产管理的样板。由于双钢棒保温型电解槽未完成一个槽周期的运行，结合现场生成实际，槽寿命一直是我们关注的一个重要问题。

参考文献

[1] 邱竹贤.预焙槽炼铝（第3版）[M].北京：冶金工业出版社，2005.

[2] 梁学民，张松江.现代铝电解生产技术与管理[M].长沙：中南大学出版社，2011.

[3] 刘铭，周东方，张钦菘.SY200节能型电解槽电-热平衡研究[J].轻金属，2011，（2）.

作者简介：蔡志平（1973-），男，宁夏中卫人，中电投宁夏青铜峡能源铝业集团青铝股份有限公司助理工程师，研究方向：铝电解生产实践；马波（1975-），男（回族），宁夏吴忠人，中电投宁夏青铜峡能源铝业集团青铝股份有限公司工程师，研究方向：铝电解生产实践。

摘要：铝电解技术的发展趋势是向大容量、高电流密度、高技术、低能耗的方向发展，其目的是降低吨铝投资、提高劳动生产率、降低吨铝能耗，给企业带来最大的经济效益。要开拓市场、参与行业竞争，必须占领电解槽技术的制高点。因此，发展、使用高效、节能的电解槽技术势在必行。文章通过对400kA双钢棒保温型铝电解槽生产实践，摸索适宜该槽型的技术管理规范，以实现电解槽低耗高效稳定运行。

关键词：双钢棒保温型铝电解槽；铝电解技术；吨铝能耗；技术规范；节能降耗；生产实践

中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0070-02

目前，铝电解技术的发展趋势是向大容量、高电流密度、高技术、低能耗的方向发展，其目的是降低吨铝投资、提高劳动生产率、降低吨铝能耗，给企业带来最大的经济效益。要开拓市场、参与行业竞争，必须占领电解槽技术的制高点。因此，发展、使用高效、节能的电解槽技术势在必行。400kA双钢棒保温型铝电解槽通过减少铝液中水平电流，消弱铝液的波动，提高电解槽的稳定性，能够保证电解槽在低电压条件下高效稳定运行，在保持电流效率不丢失的前提下，达到降低电解槽能耗的目的。本文以某厂400kA双钢棒保温型铝电解槽低电压下生产实践为例，从电解槽结构设计、焙烧启动及工艺控制等方面进行阐述。

1 设计特征

第一，电解槽采用新式阴极钢棒结构技术，即适当加高阴极钢棒和炭块高度，将钢棒按照一定高度比例分割成上下两部分，从而改变阴极钢棒的导电结构，降低了铝液中的水平电流，提高了电解槽的稳定性，降低了能耗，提高了电流效率。

第二，电解槽在熔体区采用镶嵌的弱保温异形块结构，并在阴极区和槽底部的槽壳内侧铺设保温板，减少槽体散热，为实现低电压运行创造空间。

第三，电解槽母线采用非对称配置的结构形式，借助电磁场数学模型不断优化，充分考虑相邻电解槽及相邻系列电解槽的影响，阴极钢棒电流分布均匀，很好地解决了电解槽磁流体稳定性的要求。

第四，通过计算模拟，400kA双钢棒保温型电解槽采用新式阴极钢棒结构技术，铝液中的水平电流相比传统400kA电解槽可降低20%（见图1），增强了电解槽磁流体的稳定性，能在测算电压3.901V下建立并维持良好的热平衡。

5 结语

通过400kA双钢棒保温型电解系列规模化生产实践，技术团队在低电压低分子比工艺控制模式下，探索出了适合该类槽型下的工艺技术规范，电解槽稳定运行中取得了槽平均电压3.90V以下，完成电流效率92.6%以及12553kWh/t的低直流电耗，节能减排效果显著，为铝行业提供了一种节能型超大容量铝电解槽设计和生产管理的样板。由于双钢棒保温型电解槽未完成一个槽周期的运行，结合现场生成实际，槽寿命一直是我们关注的一个重要问题。

参考文献

[1] 邱竹贤.预焙槽炼铝（第3版）[M].北京：冶金工业出版社，2005.

[2] 梁学民，张松江.现代铝电解生产技术与管理[M].长沙：中南大学出版社，2011.

[3] 刘铭，周东方，张钦菘.SY200节能型电解槽电-热平衡研究[J].轻金属，2011，（2）.

作者简介：蔡志平（1973-），男，宁夏中卫人，中电投宁夏青铜峡能源铝业集团青铝股份有限公司助理工程师，研究方向：铝电解生产实践；马波（1975-），男（回族），宁夏吴忠人，中电投宁夏青铜峡能源铝业集团青铝股份有限公司工程师，研究方向：铝电解生产实践。