近些年來，在化解過剩產(chǎn)能方面國家下了很大的力氣，尤其是涉及到電解鋁行業(yè)的相關事件或政策就有不少。比如在2013年12月發(fā)布的《關于電解鋁企業(yè)用電實行階梯電價政策的通知》中，就規(guī)定了要將電解鋁企業(yè)電解交流電耗與鋁業(yè)電解用電價格掛鉤，以此來倒逼落后電解鋁產(chǎn)能退市。根據(jù)卓創(chuàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，截至到2016年，我國電解鋁落后產(chǎn)能累計達到了278.1萬噸。此外，近六年來，我國電解鋁行業(yè)基本處于虧損局面，暴利時代已經(jīng)逝去，因此在這樣的形勢背景下，對于電解鋁企業(yè)而言，通過借助于節(jié)能減排生產(chǎn)技術提高企業(yè)市場競爭力，創(chuàng)造更多收益變得尤為重要[1]。
1電解鋁生產(chǎn)節(jié)能技術
1.1電解鋁生產(chǎn)節(jié)能技術原理
工業(yè)鋁電解槽的電能消耗量與平均電壓以及電流效率這兩個因素有著密切的關系，具體公式如下：W=2.980U/η公式中：W表示電能消耗量，單位kwh/t-AL；U表示平均電壓，單位V；η表示電流效率，單位%。從上面的公式以及表1-1可以看到，電解鋁生產(chǎn)要想實現(xiàn)節(jié)能，那么就需要從平均電壓以及電流效率這兩個重要影響電能消耗量的因素入手，一是降低平均電壓，二是提高電流效率，而同時實現(xiàn)平均電壓降低和電流效率提高就是電解鋁生產(chǎn)實現(xiàn)節(jié)能降耗的最優(yōu)努力方向[2]。
1.2電解鋁生產(chǎn)節(jié)能對策
1.2.1低電壓生產(chǎn)技術目前低電壓生產(chǎn)技術已經(jīng)在許多電解鋁企業(yè)中獲得了普遍應用，但低電壓生產(chǎn)技術的應用需要注意以下幾點：一是伴隨槽電壓的降低電解槽的穩(wěn)定性也相應降低，所以需要更加可靠、穩(wěn)定的電解槽控制系統(tǒng)來支持低電壓生產(chǎn)技術的應用。倘若電解鋁企業(yè)的電解槽控制系統(tǒng)無法滿足低電壓生產(chǎn)技術的應用條件的時候，有必須對電解槽控制系統(tǒng)進行再次優(yōu)化升級，確保即使在低電壓條件下電解槽也能夠平穩(wěn)運行。二是在槽工作電壓的降低過程中，會減少電解槽熱量輸入，那么此時就需要對電解槽強化保溫，使熱量散發(fā)減少，逐步使陽極覆蓋料的厚度增加，對煙氣流速予以合理控制，并對散熱孔尤其是角部做好保溫。三是保持良好爐膛內(nèi)型，這是繼續(xù)降電壓的關鍵。應根據(jù)膛內(nèi)型情況，進行局部散熱損失調(diào)整。四是工藝技術條件優(yōu)化。通常情況下，伴隨槽電壓降低，點解嘲溫也隨相應逐步降低，從而逐漸增大了電解質(zhì)粘度，導致氧化鋁溶解能力降低，效應系數(shù)升高，最終使得電解槽穩(wěn)定性降低，所以有必要適當提高鋁水平以助槽況穩(wěn)定，適當通過分子比的提高以提高氧化鋁的溶解性和電解質(zhì)的流動性和電導率，這也有利于控制陽極效應和減小極距的下降幅度，最終確保在低電壓下電解槽能夠平穩(wěn)運行[3]。1.2.2提高電流效率如何在低槽電壓這一前提下能夠有一個較高的電流效率，是電解鋁生產(chǎn)實現(xiàn)節(jié)能的關鍵。據(jù)相關研究結果表明，在槽電壓相同的情況下，電流效率每提高1%，那么電能消耗就能夠降低140kWh/t-Al左右，炭耗降低5kg/t-Al左右。而很多因素都會影響電解槽的電流效率，比如電解槽穩(wěn)定性、電解溫度、氧化鋁濃度、分子比、極距、添加劑、非陽極投影面積、電流密度、換極、陽極電流分布、兩水平、爐膛內(nèi)形、電解質(zhì)黏度、電解質(zhì)過熱度、界面張力等等。而且需要注意的是，這些影響因素并不是孤立的，往往一個因素的變化就會引起其他一個或多個因素的相應變化。但總的來說，對于電解鋁企業(yè)而言，電解槽穩(wěn)定性、爐幫厚度、分子比、電解溫度、極距等是影響電流效率的主要因素。所有在實際生產(chǎn)過程中，企業(yè)應尋找出電流效率和低的極距的匹配關系，使電解槽運行于一個較佳的極距狀態(tài)下。此外，保持良好的爐幫厚度和適當?shù)匿X水平，在低分子比和電解溫度的情況下能夠獲得較高的電流效率[5]。
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