隆俊

摘要：我國歷來倡導低碳節(jié)能社會，電解鋁節(jié)能也是我國構建和諧社會的基礎。但是，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電能的消耗和需求不斷增加，電能短缺已成為阻礙社會發(fā)展的重要原因之一。因此，要求電解鋁技術引進人員在技術引進中注意節(jié)能問題，采用更有效的節(jié)能技術，嚴格遵守電氣節(jié)能技術引進原則。因此本文重點介紹電解鋁技術引進中的節(jié)能技術，并提出一些意見和建議，解決節(jié)能技術在電解鋁技術存在的問題，希望為相關人員提供幫助。

關鍵詞：電解鋁;節(jié)能技術;措施

前言：

因為我們國家人口眾多，人們對電力需求正在逐步增加，越來越關注電解鋁節(jié)能問題，節(jié)能技術逐漸成為電解鋁的重要組成部分。目前，我國政府已經(jīng)針對電解鋁節(jié)能制定了一系列相關規(guī)定策，使電解鋁節(jié)能充分發(fā)揮其自身作用，從而降低能耗程度。

1電解鋁行業(yè)的現(xiàn)狀

1.1中國電解鋁起步較晚，發(fā)展最快。中國的電解鋁始于19世紀50年代，比世界鋁工業(yè)晚了近半個世紀。但是，對中國電解鋁的發(fā)展速度，特別是進入21世紀以來，是極其驚人的，的發(fā)展速度遠遠高于世界上任何一個國家。到2010年已達到近2300萬噸，10年增長約7倍。

1.2大規(guī)模電解槽技術的迅速發(fā)展和應用。大多數(shù)鋁廠采用Marxsy280-350系列或gy280-350電解槽，部分工藝指標達到國際先進水平。我國160kA以上溝槽產(chǎn)量占總產(chǎn)量的89.3%，280kA以上溝槽產(chǎn)量占總產(chǎn)量的40%，施工速度快，生產(chǎn)速度快。

1.3企業(yè)規(guī)模不斷擴大，集中度不斷增強。2009年，中國前十大制造業(yè)產(chǎn)量達到691.5萬噸，占全國總產(chǎn)量的50.3%，產(chǎn)業(yè)集中度有了很大提高。作為世界第四大原鋁生產(chǎn)商和中國第一大原鋁生產(chǎn)商，中鋁通過收購和重組國內優(yōu)質電解鋁企業(yè)，成為具有較強綜合競爭力的國際化企業(yè)，總生產(chǎn)能力400萬噸。

1.4總產(chǎn)量高、人均消費不足。中國電解鋁產(chǎn)量增長是世界電解鋁工業(yè)歷史上的一個特例。2005年產(chǎn)能達到2285萬噸，占世界總產(chǎn)量的48.6%，中國超過美國成為世界上電解鋁消費量最大的國家。從那時起，維一直保持著兩位數(shù)的增長率，但以人均鋁消費量衡量，由于中國人口基數(shù)大，中國人均鋁消費強度不到美國的三分之一，與美國相差甚遠。

2電解鋁節(jié)能降耗主要技術

2.1阻流塊技術作。在使用阻風門技術時，需要充分考慮該技術的應用范圍和使用壽命，需要充分考慮以下兩個影響因素。還原池局部工作區(qū)的模式仍存在問題，如爐膛和爐底不夠規(guī)則，導致阻風門塊缺乏基本條件，在還原池中的作用無法統(tǒng)一。

2.2特殊陰極節(jié)能技術。特殊陰極節(jié)能技術改變電解鋁槽底部平底的特性，從而達到改善鋁工業(yè)表面變形、優(yōu)化極距、優(yōu)化鋁在電解槽中的流動狀態(tài)等目的。目前，異形陰極節(jié)能技術取得了良好的應用效果。但是長期的應用，碳素材料的凸臺磨損較大，導致節(jié)能效果減弱。

2.3異形陰極鋼筋技術。異形陰極鋼筋技術是將電解鋁槽內的鋼筋分離，異形陰極鋼筋技術的應用相對簡單，罐底表面為平底，對維持正常槽膛有很好的積極影響，促進電解鋁工業(yè)的發(fā)展起到了很好的作用。

3電解鋁節(jié)能降耗措施

在城市化快速發(fā)展的今天，人們的環(huán)保觀念不斷提高，環(huán)保節(jié)能觀念得到大力推廣，在這種情況下，電解鋁節(jié)能應運而生，為了使達到節(jié)能環(huán)保的目標，對其節(jié)能技術提出了更高的要求，解決當前鋁工業(yè)電能消耗，保證鋁工業(yè)電力系統(tǒng)正常運行。而從另一個方面來看，鋁工業(yè)本身的大部分能耗來自鋁工業(yè)的電氣設備，在城市化進程不斷推進的今天，我們在技術引進中注重節(jié)能技術，這些措施也是貫徹"低碳城市"的命題。

3.1降低線路傳輸損耗。有效地提高電力傳輸效率。根據(jù)相關實際實踐可知，鍍膜后的電流效率可提高1.5%左右，每噸鋁的節(jié)電約為230kwh（不含踏層功耗Y）。因此降低損耗采用惰性陰極涂層。具體來說，縮短電解鋁槽極距，節(jié)約電耗，延長電解槽使用壽命，提高電流效率。

3.2采用自動控制技術。節(jié)能在電解鋁技術引進中選用高效率電力設備，使電解鋁的損耗達到最小化，達到最合適的效果，降低電解槽電阻斜率的主要途徑是就是采用變頻調速，調整進料速度，使其自動調整速度，使得電解液中的氧化鋁濃度控制在合理范圍。所謂正常進給速度是指進給量等于消耗量;降低進給速度為正常進給速度的1/2;增量進給速度是正常進給速度的兩倍。除了主要是控制氧化鋁濃，以適應進料速度的變化外，也要降低陽極效應系數(shù)，提高電流量的效率，從而達到節(jié)能的目的電能。

3.3增加導體截面。加寬母線，增大電解槽陽極截面尺寸，采用爆炸焊接技術降低鋁鋼接觸電阻。母線加寬可以減小導電母線的壓降，從而降低電解槽的平均電壓，降低電解鋁的直流功耗。增加電解槽的陽極截面尺寸可以擴大陰極和陽極之間的導電面積，降低陽極電流密度，降低陽極本身和電解質的壓降，從而大大降低電解鋁的功耗。同時，可在小面積內增加導電棒，以減少陽極，從而降低母線壓降，大大提高電解槽的技術水平，改善操作條件，提高電流率，降低功耗。

3.4加強電解鋁節(jié)能設備的推廣應用。在新的改擴建項目中，應注意其他輔助設備的節(jié)能問題，如用集中罐式鍛造爐代替的高能耗回轉窯進行碳生產(chǎn)，除徹底淘汰200kA以下的槽型，采用大型節(jié)能型電解槽外;合理使用變頻風機等⑥合理選擇設備，徹底避免大馬拉小車的問題。在中國的電解鋁生產(chǎn)線上經(jīng)常出現(xiàn)嚴重的設備或工藝錯配，這是造成巨大能源浪費的另一個重要原因。因此，在設備選型方面，要嚴格核實設備負荷需求，選擇與上下游能力相匹配的設備，確保的設備能力得到充分發(fā)揮，提高設備運行的能效。提倡管理節(jié)能，在電解鋁企業(yè)節(jié)能方面也起著非常重要的作用。除工藝能耗外，的中國電解鋁綜合能耗還有近1000千瓦時的其他能耗。因此，現(xiàn)場細化的管理對提高電解鋁企業(yè)的能源效率起著非常重要的作用。

3.5加強電解槽的絕緣。電解槽50%以上的能量分配到周圍空間，主要是電解槽的輻射熱，其中50%以上損失在上表面，25%損失在底部，15%損失在側面目前，國外已采用新的分析模型，指出適合給定陽極材料的絕緣材料，從而獲得整個陰極的最佳溫差，將每噸鋁的直流電耗降低到14000kwh左右，節(jié)能效果明顯?？紤]到國內生產(chǎn)條件，電解槽的底部和壁面可涂上氧化鋁絕緣層，以減少襯里的黑度，增加熱阻。

3.6發(fā)展現(xiàn)代大型能量電解槽，降低電流消耗。主要措施在于：改變陰極母線和陰極棒的結構，以改善磁場的影響。電解槽兩端的功率輸入比可由原來的5.2%的差值降低到3.45%。爐體規(guī)則，可消除介質運行現(xiàn)象，為智能技術的應用和實現(xiàn)低鋁液位運行提供保障;其實新型圓柱形固定容器可替代機械插板式固定容器，固定容積準確，故障率低，為實現(xiàn)智能控制提供設備保障。

3.7新罐或檢修罐可節(jié)約能源，啟動新工藝。新罐或大修后的罐需要經(jīng)過上電焙燒、啟動和后期啟動的過程，逐步進入正常生產(chǎn)狀態(tài)。啟動和后期啟動期通常持續(xù)很長時間。由于啟動后很長一段時間內電壓遠高于正極Marx產(chǎn)生的電壓，因此罐內烘烤體過熱，溫度高。烘烤體表面不結殼，電解液表面通過輻射和對流損失大量熱能，因此啟動槽比生產(chǎn)槽消耗更多電能。因此，在此期間，原鋁的品位很低，低于二、三級，甚至產(chǎn)生不合格產(chǎn)品，造成大量浪費。如果采用新工藝，可以減少浪費，并盡可能節(jié)約能源消耗。從儲罐子啟運動開始，儲罐內電解液熔體表面強制形成一層外殼，類似于江流湖表面的一層冰，具有良好的保溫效果。

總結：當前在“雙碳”目標下，國內正在大力推動節(jié)能降耗，電解鋁等高耗能產(chǎn)業(yè)首當其沖，成為節(jié)能降碳的重點，通過能源節(jié)能設備和電解節(jié)能技術引進，能效優(yōu)化不斷提高電能利用率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，促進資源的可持續(xù)發(fā)展。

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