華東鋁業(yè)新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽節(jié)能效果顯著

浙江華東鋁業(yè)股份有限公司采用東北大學(xué)發(fā)明的新型陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽專利技術(shù),率先在200 kA系列電解槽進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用,取得顯著效果。

新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽高效節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點在于,傳統(tǒng)鋁電解槽槽底面是平的,電解槽底部有25 cm左右高度的鋁液作為陰極,在磁場的作用下鋁液會發(fā)生周期性波動,鋁液波動高度在2 cm以上,因此,陰極與陽極之間必須保持4.5 cm左右的距離,以防止鋁液氧化引起能耗增加、產(chǎn)量減少,從而使槽電壓不得不維持在4.1 V左右。該新型陰極高效節(jié)能電解槽的工藝技術(shù)原理,基于穩(wěn)定鋁液面、降低電耗和延長槽壽命的考慮,采取改變現(xiàn)行鋁電解槽槽底的碳陰極平底結(jié)構(gòu)為陰極表面具有凸起的異形結(jié)構(gòu),該凸起的異形陰極結(jié)構(gòu)就可起到減緩陰極鋁液的流速和波動作用,達到提高鋁電解槽陰極鋁液面穩(wěn)定性的目的,從而可以降低電解極距到3.5 cm、降低電解槽電壓到3.75 V以下、提高能量的利用率,將電解槽從散熱型轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)能保溫型,結(jié)合電解槽磁場、電場、熱場的變化,對電解槽的工藝技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整,從而實現(xiàn)了在不降低電流效率的同時,達到大幅度降低電能消耗的技術(shù)創(chuàng)新目標。

華東鋁業(yè)新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽投產(chǎn)后，經(jīng)過近兩年的運行，新型槽的工作電壓一直保持在3.72 V左右,每噸鋁直流電耗為12 100～12 300 kWh，鋁錠綜合交流電耗達到每噸鋁12 950～13 100kWh的國際領(lǐng)先水平，與改造前普通槽相比，每噸鋁節(jié)電1 024 kWh。據(jù)稱，這種技術(shù)改造工程對于現(xiàn)行的鋁生產(chǎn)廠可以在電解槽進行大修時完成，也可用于新建電解鋁項目。