超低能耗铝电解技术研究和经济效益研究

晏代林

摘  要：铝电行业一直都是高耗能产业的一种，尤其是其中的电能消耗长期处于居高不下的状态，而现如今国家电费持续上涨，使得铝电行业在发展的过程中需要面对高昂的电费，导致自身的发展受到严重的影响。本文以超低能耗铝电解技术研究和经济效益研究为例，具体分析超低能耗铝电解技术的内容，分析超低能耗铝电解技术的经济效益，以此提高我国的超低能耗铝电解技术的水平，实现降低铝电企业的能耗消耗程度，促使电能消耗量得到有效减少，进而促使铝电行业的经济效益得到保障，推动铝电行业的可持续发展。希望本文的分析，可以为同行提供借鉴经验。

关键词：铝电解技术;超低能耗;经济效益;研究

现如今，虽然我国的经济实力不断提升，促使我国的科学技术不断提升，为我国铝电行业的发展提供一定的助力，促使我国的铝电解技术水平向着现代化和高水平的方向发展。但是在铝电解技术发展的过程中，其中一直存在高能耗的问题，不但使得铝电行业的发展受到影响，而且其中的经济效益也是难以保障。因此，为了保障铝电企业的可持续发展，就要对超低能耗铝电解技术研究和经济效益等相关内容进行研究，主要对超低能耗铝电解技术的具体内容和经济效益等进行研究。通过这样的方式，促使技术人员可以对超低能耗铝电解技术了解和掌握程度进一步提升，进而使得铝电行业降低能耗的目标得以实现，还可以保障生产效率的提升，保障铝电企业的经济效益，推动铝电行业的进一步发展，有助于国家整体实力的提升。

一、铝电解技术中阳极电流数据采集和发展的现状与趋势

现如今，我国铝电行业在发展的过程中，其中导致铝电行业的能耗过高，经济效益难以保障问题出现的具体原因是对于铝电解槽阳极电流分布测量方面存在问题，使得其中存在能耗浪费的问题。调查发现，我国铝电行业在测量阳极电流分布的过程中，主要是采用以下几方面的测量方法[1]：①模数板卡法：这种方法工作的原理是借助板卡的存在转换测量的信号，之后把数据上传到上位机。但是这种方法在实际使用的过程中，经常存在理论可行，但是会受到实际的现场环境干扰和破坏，最终导致这种方法在使用的过程中，容易受到限制。②等距压降法：这种测量方法的工作原理是借助阳极导杆处于等间距电阻不改变的情况下，对电压降大小而导出各阳极导杆是电流分布比例进行对比，在这个过程中，电压降大小对于导出工作的开展起到间接作用。在铝电行业实际的发展过程中，这种测量方式的应用是最为广泛的。但是这种测量在使用过程中，存在精度有限的问题。尤其是焙烧的过程中，这种测量方式的精确度会受到电流分布的影响，尤其是在电流分布不均的情况下，不均的程度增加，就会导致测量方法的精准度就会不断降低，影响铝电行业的生产效率的提升，而且还会增加铝电行业的能源消耗量，不利于铝电行业经济效益的保障。③电流交感器的方法：这种测量方法在实际应用的过程中，经常会受到实际电流大小和铁芯的体积的限制，在这种方法实际工作的过程中，其中的电流是处于巨大的状态，这也就导致互感器之中的副边匝数和铁芯都处于较大的状态，进而使得互感器的体积也在是处于较大的状态，并且需要花费较多的成本，存在现场操作十分不便的缺点。因此，铝电行业在实际的工作过程中，基本不会选择这种测量方式。④非接触式霍尔法：这种测量方法的基础是电磁定律，在这种测量方式应用的过程中，借助其中的导杆对周边的磁场进行测量，并且反计算出其中的电流大小。现如今这种测量方法的应用前景是处于较好的状态，但是在其中依然存在磁场受干扰的主要问题。因此，在对电解铝技术研究的过程中，就要重视对干扰磁场影响问题的解决，以此提高我国的铝电解阳极电流数据分布采集技术的水平，进而促使铝电解行业的发展得到保障。

二、超低能耗铝电解技术的具体内容和经济效益

目前在我国科学技术显著提高的背景下，要想促使铝电解技术的超低能目标得以实现，就要解决铝电解槽电流分布无线采集过程中存在的技术问题，提高采集技术的水平，进而减少电流分布过程中的能耗浪费情况，达到维护铝电行业经济效益的目的[2]。在这个过程中，就要在铝电解槽电流分布采集的过程中，使用无线采集系统，这个系统在进行工作的过程中，主要是有两方面，一方面是现场数据的采集，另一方面是数据中心的处理工作。为了促使电解铝槽阳极电流分布可以实现超低能耗的目标，就要对这个过程中数据设备进行合理设计。通常情况下，现场数据采集的设备中有无线射频板块，是发送端，起到数据传输的作用，还有MCU控制模块和数据采集模块等部分。终端数据处理过程中的设备有MCU控制模块和无线射频模块，这时是接收端，起到接收数据信息的作用。还有PC上位机数据处理系统等部分。在实际的无线采集系统运行的过程中，主要借助以下步骤进行工作[3]：第一，借助采集模块中的霍尔传感器采集铝电解槽阳极电位差的相关数据，之后对电路济宁放大，以此促使采集过程中，存在信号微弱地区的信号得以放大，为数据采集工作的开展提供助力。第二，使用单片机处理各个电路中的信号数据，把信号数据变为电流值，放在单片机内部的存储区进行保存。第三，使用CC430F5137的单片机，借助其内部集成的无线射频模块和终端设备进行无线通信的工作，把握采集到的全部数据，上传到数据中线的MCU控制模块。第四，借助数据中心的节点和上位机两者之间的串口通信，把采集的数据进一步上传到上位机采集端之中，对数据进行详细和全面的分析和处理工作。通过这样的步骤，促使铝电解技术过程中电解槽阳极电流分布情况的控制精准度进一步提升。但是在无线采集电解铝槽阳极电流分布数据的过程中，在选择相应设备的过程中，要与电解铝技术应用过程中的实际情况为依据，对其中使用的设备进行合理选择，这样既可以保障铝电解槽阳极电流分布情况的控制情况，减少电流分布浪费问题的出现，还可以为铝电解技术整体水平的提升得到提升，促使超低能耗的目标得以实现，最终在这项技术的使用，促使铝电解技术的经济效益得到保障，实现推动铝电行业的进一步发展[4]。

三、结束语

总而言之，通过本文的分析，要想铝电行业的发展得到保障，就要重视超低能耗铝电技术的研究，尤其是对其中的电解槽阳极电流分布技术进行研究，结合铝电解理论与实际的价值，对传统铝电解阳极电流分布的数据进行分析，发现其中存在的问题，制定相应的措施，以此解决电解槽阳极电流分布技术的问题，提高铝电解技术的水平，促使铝电行业的生产效率提高和能量消耗得到降低，进而促使铝电行业的经济效益得到保障，促使电解铝行业得到进一步发展，提升国家的经济实力与科技水平。

参考文献：

[1]葛貴君.铝电解生产“4221”精准管控技术路线研究与应用[J].世界有色金属，2021，（16）：149-152.

[2]林姗.上海地区居住建筑超低能耗技术路线研究及经济性分析[J].绿色建筑，2020，12（6）：20-23.

[3]农国武.专利信息情报分析在铝电解技术创新中应用研究[J].大众科技，2020，22（5）：56-59.

[4]张琨，曹曦.超低能耗铝电解技术研究和经济效益分析[J].有色冶金节能，2020，36（2）：22-25.