电解铝节能降耗影响因素及途径之研究

李云鹏

【摘要】电解铝是高耗能的行业，随着电力供应日益紧张和氧化铝价格的上涨，电解铝行业的效益不乐观，为了达到更好的效益，作为高耗能的电解铝企业，需要突破的问题就是如何节能降耗。本文主要希望通过探讨电解铝节能降耗的影响因素以及分析电解铝节能降耗的途径来帮助电解铝企业从源头控制生产成本，增大企业效益，确保企业可持续发展。

【关键詞】电解铝 节能降耗 影响因素 节能降耗途径

随着经济和社会的不断发展，资源和能源被大量消耗，能源越来越紧张。众所周知，电解铝是一个高耗能的行业，一般来说，对于一个每年生产50KT的电解铝企业，电能消耗成本约占总生产成本的36%。再加上受2008年的经济危机影响，氧化铝原料价格上涨，使得电解铝厂的生产成本普遍上涨，企业的利润空间有所下降，不利于企业的发展。电解铝企业为了生存和盈利，必须寻找方法降低企业的总体生产成本，而节能降耗将会是一个比较好的突破口。本文主要通过分析电解铝节能降耗的影响因素，探讨电解铝节能降耗的可行途径，供电解铝企业节能降耗参考，希望能帮助电解铝企业降低能耗和生产成本，提高企业的核心竞争力，使得电解铝企业能够在市场中可持续健康发展。

一、电解铝节能降耗的影响因素

从电解生产的角度来看，影响电解铝企业节能降耗的影响因素主要可以分为两大类，一类是槽平均电压，另一类是电流效率。根据铝电解电能消耗与槽平均电压成正比，与电流效率成反比可知要降低电解铝的电能消耗，只需降低槽平均电压或者提高电流效率即可。

（一）槽平均电压影响因素

槽平均电压主要由电解槽的阳极压降、阴极压降、极距之间的电解质压降、分解与极化压降以及槽周围母线压降等组成。能维持电解槽正常工作所需的最低电压称为槽平均电压。铝电解电能消耗与槽平均电压成正比，也就是说在电流一定的情况下，维持电解槽正常工作的电压越高，铝电解电能消耗越大。若要降低电解铝的电能消耗，则需要降低槽平均电压。槽平均电压主要受槽型设计、母线配置、炉底压降和极距等影响。一般情况下，母线配置经过修理之后，压降会增大；炉底有沉淀，压降会增大。因此槽平均电压会随着电解槽的使用和老化而上升，在电解槽的使用过程中要注意对电解槽各压降和零件进行清理和维护，以尽量减少电槽平均电压的改变。

（二）电流效率影响因素

电解消耗能与电流效率成反比，也就是说当电压一定时，电流效率越大，电解消耗能越小，因此可以通过观察电流效率来反映电解铝的能量消耗情况。在电解过程中，铝一般在阴极析出，除此之外，会有其它损耗，比如铝的氧化，因此电流效率一般达不到100%，一般在93%。可以从生产技术入手，减少铝的损耗，来提高电流效率。有资料显示，影响电流效率主要有三个因素，分别是电解质温度、分子比和电解质及铝的水平。

二、电解铝节能降耗的途径

经过前面的分析，我们知道电解铝是高耗能的行业，影响电解铝节能降耗的主要因素主要分为槽平均电压和电流效率，要想成功降低电解铝的能耗，主要要从槽平均电压和电流效率入手，寻求解决的途径。

（一）采用微机控制电解槽极距

电解槽的极距是影响槽电压的重要因素，槽电压的高低主要与极距的高低决定，极距升高时，槽电压就会升高，相应的电解铝的电能耗就会升高，所以在电解铝工作中需要控制极距在最佳高度。相比于传统方法，采用微机控制极距，可以使得电解槽极距处于一个稳定状态，减少误差的产生，从而降低电解槽的效应次数，达到降低电解铝能耗的目的。

（二）保持较低的炉底压降

合理设计电解槽炉底的阴极结构和制造优质的筑炉，尽量使得炉底不要有沉淀，尽量减少钠离子的析出，避免阴极受损，从而达到降低炉底压降、降低能耗的目的。

（三）提高电流效率

影响电流效率的主要因素有电解质温度、分子比和电解质及铝的水平等。要通过增大电流效率来达到降能减耗的目的，需要保持合适的电解质温度，据资料显示，通过调整电解质成分，电解温度在940度，电流效率可达到94%，电能消耗降低。控制合理的分子比，一般电解质分子比控制在2.35-2.55之间，可提高电流效率，降低电能消耗。保持合适的电解质水平和铝水平，稳定电解质成分和电解质高度，进而提高电流效率，降低电能消耗。

（四）优化生产流程、强化操作，降低能耗

在电解铝生产过程中，应统筹整个生产过程中的用电情况，并对其进行优化，可以用节能的设备代替的应当优先考虑。另外，铝电解一般是在高温条件下进行的，为了减少作业过程因换极、出铝和加料等原因造成的能量消耗，应适当地给电解槽提供热量，使得铝电解生产过程中保持正常的电解温度，进而降低热量的损失，从而达到节能降耗的目的。

三、结语

电解铝是高耗能的行业，企业在电解铝生产过程中，可从降低槽平均电压和提高电流效率等方面入手，使得电解铝的能耗降低，进而减少电力的损耗，节约成本，提高企业的利润空间，以确保企业在激烈的竞争中稳健发展。

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