电解铝节能降耗措施探讨

隆俊

摘要：我国历来倡导低碳节能社会，电解铝节能也是我国构建和谐社会的基础。但是，随着社会经济的快速发展，对电能的消耗和需求不断增加，电能短缺已成为阻碍社会发展的重要原因之一。因此，要求电解铝技术引进人员在技术引进中注意节能问题，采用更有效的节能技术，严格遵守电气节能技术引进原则。因此本文重点介绍电解铝技术引进中的节能技术，并提出一些意见和建议，解决节能技术在电解铝技术存在的问题，希望为相关人员提供帮助。

关键词：电解铝;节能技术;措施

前言：

因为我们国家人口众多，人们对电力需求正在逐步增加，越来越关注电解铝节能问题，节能技术逐渐成为电解铝的重要组成部分。目前，我国政府已经针对电解铝节能制定了一系列相关规定策，使电解铝节能充分发挥其自身作用，从而降低能耗程度。

1电解铝行业的现状

1.1中国电解铝起步较晚，发展最快。中国的电解铝始于19世纪50年代，比世界铝工业晚了近半个世纪。但是，对中国电解铝的发展速度，特别是进入21世纪以来，是极其惊人的，的发展速度远远高于世界上任何一个国家。到2010年已达到近2300万吨，10年增长约7倍。

1.2大规模电解槽技术的迅速发展和应用。大多数铝厂采用Marxsy280-350系列或gy280-350电解槽，部分工艺指标达到国际先进水平。我国160kA以上沟槽产量占总产量的89.3%，280kA以上沟槽产量占总产量的40%，施工速度快，生产速度快。

1.3企业规模不断扩大，集中度不断增强。2009年，中国前十大制造业产量达到691.5万吨，占全国总产量的50.3%，产业集中度有了很大提高。作为世界第四大原铝生产商和中国第一大原铝生产商，中铝通过收购和重组国内优质电解铝企业，成为具有较强综合竞争力的国际化企业，总生产能力400万吨。

1.4总产量高、人均消费不足。中国电解铝产量增长是世界电解铝工业历史上的一个特例。2005年产能达到2285万吨，占世界总产量的48.6%，中国超过美国成为世界上电解铝消费量最大的国家。从那时起，维一直保持着两位数的增长率，但以人均铝消费量衡量，由于中国人口基数大，中国人均铝消费强度不到美国的三分之一，与美国相差甚远。

2电解铝节能降耗主要技术

2.1阻流块技术作。在使用阻风门技术时，需要充分考虑该技术的应用范围和使用寿命，需要充分考虑以下两个影响因素。还原池局部工作区的模式仍存在问题，如炉膛和炉底不够规则，导致阻风门块缺乏基本条件，在还原池中的作用无法统一。

2.2特殊阴极节能技术。特殊阴极节能技术改变电解铝槽底部平底的特性，从而达到改善铝工业表面变形、优化极距、优化铝在电解槽中的流动状态等目的。目前，异形阴极节能技术取得了良好的应用效果。但是长期的应用，碳素材料的凸台磨损较大，导致节能效果减弱。

2.3异形阴极钢筋技术。异形阴极钢筋技术是将电解铝槽内的钢筋分离，异形阴极钢筋技术的应用相对简单，罐底表面为平底，对维持正常槽膛有很好的积极影响，促进电解铝工业的发展起到了很好的作用。

3电解铝节能降耗措施

在城市化快速发展的今天，人们的环保观念不断提高，环保节能观念得到大力推广，在这种情况下，电解铝节能应运而生，为了使达到节能环保的目标，对其节能技术提出了更高的要求，解决当前铝工业电能消耗，保证铝工业电力系统正常运行。而从另一个方面来看，铝工业本身的大部分能耗来自铝工业的电气设备，在城市化进程不断推进的今天，我们在技术引进中注重节能技术，这些措施也是贯彻"低碳城市"的命题。

3.1降低线路传输损耗。有效地提高电力传输效率。根据相关实际实践可知，镀膜后的电流效率可提高1.5%左右，每吨铝的节电约为230kwh（不含踏层功耗Y）。因此降低损耗采用惰性阴极涂层。具体来说，缩短电解铝槽极距，节约电耗，延长电解槽使用寿命，提高电流效率。

3.2采用自动控制技术。节能在电解铝技术引进中选用高效率电力设备，使电解铝的损耗达到最小化，达到最合适的效果，降低电解槽电阻斜率的主要途径是就是采用变频调速，调整进料速度，使其自动调整速度，使得电解液中的氧化铝浓度控制在合理范围。所谓正常进给速度是指进给量等于消耗量;降低進给速度为正常进给速度的1/2;增量进给速度是正常进给速度的两倍。除了主要是控制氧化铝浓，以适应进料速度的变化外，也要降低阳极效应系数，提高电流量的效率，从而达到节能的目的电能。

3.3增加导体截面。加宽母线，增大电解槽阳极截面尺寸，采用爆炸焊接技术降低铝钢接触电阻。母线加宽可以减小导电母线的压降，从而降低电解槽的平均电压，降低电解铝的直流功耗。增加电解槽的阳极截面尺寸可以扩大阴极和阳极之间的导电面积，降低阳极电流密度，降低阳极本身和电解质的压降，从而大大降低电解铝的功耗。同时，可在小面积内增加导电棒，以减少阳极，从而降低母线压降，大大提高电解槽的技术水平，改善操作条件，提高电流率，降低功耗。

3.4加强电解铝节能设备的推广应用。在新的改扩建项目中，应注意其他辅助设备的节能问题，如用集中罐式锻造炉代替的高能耗回转窑进行碳生产，除彻底淘汰200kA以下的槽型，采用大型节能型电解槽外;合理使用变频风机等⑥合理选择设备，彻底避免大马拉小车的问题。在中国的电解铝生产线上经常出现严重的设备或工艺错配，这是造成巨大能源浪费的另一个重要原因。因此，在设备选型方面，要严格核实设备负荷需求，选择与上下游能力相匹配的设备，确保的设备能力得到充分发挥，提高设备运行的能效。提倡管理节能，在电解铝企业节能方面也起着非常重要的作用。除工艺能耗外，的中国电解铝综合能耗还有近1000千瓦时的其他能耗。因此，现场细化的管理对提高电解铝企业的能源效率起着非常重要的作用。

3.5加强电解槽的绝缘。电解槽50%以上的能量分配到周围空间，主要是电解槽的辐射热，其中50%以上损失在上表面，25%损失在底部，15%损失在侧面目前，国外已采用新的分析模型，指出适合给定阳极材料的绝缘材料，从而获得整个阴极的最佳温差，将每吨铝的直流电耗降低到14000kwh左右，节能效果明显。考虑到国内生产条件，电解槽的底部和壁面可涂上氧化铝绝缘层，以减少衬里的黑度，增加热阻。

3.6发展现代大型能量电解槽，降低电流消耗。主要措施在于：改变阴极母线和阴极棒的结构，以改善磁场的影响。电解槽两端的功率输入比可由原来的5.2%的差值降低到3.45%。炉体规则，可消除介质运行现象，为智能技术的应用和实现低铝液位运行提供保障;其实新型圆柱形固定容器可替代机械插板式固定容器，固定容积准确，故障率低，为实现智能控制提供设备保障。

3.7新罐或检修罐可节约能源，启动新工艺。新罐或大修后的罐需要经过上电焙烧、启动和后期启动的过程，逐步进入正常生产状态。启动和后期启动期通常持续很长时间。由于启动后很长一段时间内电压远高于正极Marx产生的电压，因此罐内烘烤体过热，温度高。烘烤体表面不结壳，电解液表面通过辐射和对流损失大量热能，因此启动槽比生产槽消耗更多电能。因此，在此期间，原铝的品位很低，低于二、三级，甚至产生不合格产品，造成大量浪费。如果采用新工艺，可以减少浪费，并尽可能节约能源消耗。从储罐子启运动开始，储罐内电解液熔体表面强制形成一层外壳，类似于江流湖表面的一层冰，具有良好的保温效果。

总结：当前在“双碳”目标下，国内正在大力推动节能降耗，电解铝等高耗能产业首当其冲，成为节能降碳的重点，通过能源节能设备和电解节能技术引进，能效优化不断提高电能利用率，创造更多的经济效益，促进资源的可持续发展。

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