电解铝节能生产有了新思路(一)
重视电解铝生产的差距近年来,我国铝电解工业有了飞速发展。2009年,世界原铝产量排名前三位的国家依次是中国、俄罗斯、加拿大。中国已成为世界产铝大国,但并非产铝强国,其根本原因在于我国在电解铝生产工业的生产理念及生产工艺方面,与国外先进电解铝厂存在差距。
具体体现在以下3个方面:过热度、电流效率、电解槽寿命。
过热度过热度作为电解铝的核心概念,近几年已被铝行业所重视,所谓过热度即电解质温度与电解质初晶温度之差,目前国外大型预焙阳极电解槽的过热度一般 在8~10℃,而国内电解槽的过热度在6~20℃之间,与国外相比差别较大,表现在过热度离散性大,以及过热度整体偏高。
电流效率我国各电解铝厂平均电流效率在91%~94%之间,而国外先进电解铝厂的电流效率在95%~96%。当今国外先进电解铝厂采取高电解质温度,较高电解质初晶温度,低过热度的运行方法,工艺技术路线上保持高电解槽稳定性,低效应,高电流效率。
国内各电解铝厂仍延用传统的低温、低分子比来提高电流效率的方法进行生产。实验研究表明,低温、低分子比确实有着降低铝在电解质溶液中的溶解度和溶解 速度,减少铝损耗,显着提高电流效率的作用。但是,低温、低分子比工艺使得电解质成分和热稳定性大大降低,容易产生沉淀,造成水平电流大、槽电压不稳定、 效应多等缺点,这些缺点使低温、低分子比工艺无法达到理想的提高电解电流效率的目的。
电解槽寿命铝电解槽寿命是受多种因素影响的一项综合指标,是铝电解生产技术水平的重要标志。现阶段,我国铝电解槽平均使用寿命大概在1500~1700天左右,而国外先进铝电解厂的电解槽平均使用寿命可达2500~3000天。
现在我国电解铝技术属国际中上等水平,但是与国外先进水平相比,国内电解槽寿命仍有不小差距。
综合上述3个方面的对比和分析,可以看出我国现有电解铝工业水平与国外先进水平之间的差距如下:造成国内电解铝生产与国际先进电解铝厂之间差异的原因 是多方面的。如电解槽结构不同,阳极炭块质量,电流密度等问题,除此之外,差异来源于国内电解工艺和电解质初晶温度的测量。我国多数电解厂的根据电解质分子比来控制槽温,通常采用低分子比工艺,初晶温度值较低。为了保证电解槽稳定,需要适当提高一点过热度。如何控制合适的槽温,从而控制过热度,则成为首要需要解决的问题。
初晶温度的测量一直是铝电解工业上的难题之一,北京核心动力科技有限公司生产的自动初晶温度测量设备有效地解决了这一难题。基于步冷曲线方法的初晶温度测量技术,可以帮助电解铝企业准确分析初晶温度和过热度,对于把握电解槽状态起到关键作用。有文献称,过热度每降低10℃,可以使电流效率在原有基础上 提高2~3个百分点。也就是说,如果我国各电解铝厂能有效的控制住过热度,将过热度降低到8~10℃,槽温也随之降低10℃,可以预见,我国电解铝厂电解 槽电流效率将会打破现有水平,上升到一个新的阶段。生产工艺的差异也是造成我国电解铝工业落后于国际先进水平的重要原因。
随着电解铝产量的不断扩大,能耗也相应增加,在当前能源问题日益严重的时代背景下,如何实现电解生产的节能降耗,保证电解铝工业有序发展,成为发展的重中之重。
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