李全林

（山東魏橋鋁電有限公司，山東 濱州 256200）

就現(xiàn)階段我國在工業(yè)方面的實(shí)際情況而言，其主要工作就是節(jié)能減排。特別是像電解鋁企業(yè)這樣能耗較大的企業(yè)來講，所耗費(fèi)的電力成本大概占到的總生產(chǎn)成本的40%。所以就電解鋁企業(yè)來講，為了企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展，在生產(chǎn)過程當(dāng)中要始終堅(jiān)持節(jié)能減排的技術(shù)路線不動(dòng)搖，這也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢[1]。

1 電解鋁生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)原理

工業(yè)鋁電解槽的電能損耗量及平均電壓、電流效率之間存在非常緊密的聯(lián)系。相關(guān)公式為：W=2.980U/η

公式中：W代表的是電能的損耗量，單位kwh/t-AL；U代表平均電壓，單位V；η代表電流效率，單位%。

就以上公式我們能夠發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)電解鋁的過程當(dāng)中假如要想最終完成節(jié)能的效果，則必須要從電流效率以及平均電壓兩個(gè)對電能損耗量造成主要影響的方面來進(jìn)行，首先就是要使電壓的平均值做到盡可能的降低，再者，使電流效率做到盡可能的提升。再者，不斷提高電流效率以及降低平均電壓，這也是生產(chǎn)電解鋁過程當(dāng)中要想完成節(jié)能降耗的主要趨勢。

2 電解鋁在生產(chǎn)過程中遇到的問題

（1）環(huán)境污染嚴(yán)重。在我國的電解鋁企業(yè)當(dāng)中，一般而言在生產(chǎn)鋁的時(shí)候采用的都是溶融電解的方式，其中以冰晶石一氧化鋁材料為主。在生產(chǎn)過程當(dāng)中，首先需要做的就是要將溫度提升至冰晶石一氧化鋁的熔點(diǎn)，而其熔點(diǎn)又相對較高，所以在該階段當(dāng)中，難免會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)散的現(xiàn)象，進(jìn)而對環(huán)境造成相應(yīng)的污染。再者，進(jìn)行鋁生產(chǎn)的過程當(dāng)中采用電解的方法，會(huì)有許多的游離氧產(chǎn)生，在陽極附近，這些氧離子會(huì)和二氧化碳相反應(yīng)，隨后有污染氣體產(chǎn)生，進(jìn)而污染環(huán)境。

（2）高耗電，能源耗費(fèi)量大。就現(xiàn)階段我國電解鋁技術(shù)的發(fā)展情況來講，噸鋁耗電達(dá)13000度以上，同時(shí)主要采用的火力發(fā)電的形式，能源耗費(fèi)量較大。一方面，作為高耗能的行業(yè)之一，電解鋁企業(yè)的全年過電量在16年的時(shí)候占到了社會(huì)總用電量的7.5%，在其生產(chǎn)成本方面大約占到了40%，在有色金屬行業(yè)當(dāng)中其用電量最高，生產(chǎn)和出口電解鋁產(chǎn)能相當(dāng)于消耗和出口能源[2]。再者，隨著電解鋁產(chǎn)能的不斷提高，對于火力發(fā)電的需求量更是越來越大，對我國環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，和現(xiàn)階段綠色發(fā)展的理念相違背。

（3）具有一定的危害性。在具體的生產(chǎn)過程當(dāng)中，電解鋁企業(yè)所釋放出來的固體廢棄物以及氣體所含有害物質(zhì)較高，在對環(huán)境造成污染的同時(shí)還會(huì)危及人體的健康。再者，在生產(chǎn)的時(shí)候電解鋁會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵等，如果人體過量吸入，會(huì)造成致矽肺病，危害人類的呼吸系統(tǒng)。如果氟化物在環(huán)境以及空氣中的產(chǎn)量過剩的話，甚至還會(huì)危害動(dòng)植物的健康。

3 電解鋁生產(chǎn)節(jié)能對策

3.1 低壓生產(chǎn)技術(shù)

目前低電壓生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在許多電解鋁企業(yè)中獲得了普遍應(yīng)用，但現(xiàn)階段常用的低壓生產(chǎn)技術(shù)主要有以下幾種：①異型陰極節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，在維修電解槽的時(shí)候，應(yīng)用陰極帶有凸臺(tái)的異型陰極，來阻隔電解過程當(dāng)中所產(chǎn)生的鋁液，用來對鋁液的流動(dòng)速度和鋁液界面的變形情況進(jìn)行相應(yīng)的緩解，從而可以使電解槽工作電壓得到有效降低。②阻流塊節(jié)能技術(shù)。在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，需要將阻流塊加入到生產(chǎn)槽當(dāng)中，用來對鋁液的流動(dòng)速度和鋁液界面的變形情況進(jìn)行相應(yīng)的緩解，再者使電解質(zhì)電壓以及電解極距得到有效降低。

③雙陰極鋼棒節(jié)能技術(shù)，在具體應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，需要加一個(gè)貫穿槽在陰極鋼棒的位置當(dāng)中，將絕緣材料加入到槽中，如此就會(huì)導(dǎo)致槽中部向陰極鋼棒導(dǎo)電增多，從而使磁場得到一定程度的降低。

3.2 煙氣回收利用

電解鋁屬于高能耗、高污染企業(yè)，生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜。在生產(chǎn)過程中會(huì)釋放出氟化氫、一氧化碳、二氧化碳等有毒有害氣體，一般情況下通過呼吸道或皮膚進(jìn)入人體，當(dāng)人體吸入一定量后會(huì)導(dǎo)致氟骨病的產(chǎn)生，嚴(yán)重時(shí)還有可能會(huì)造成人員傷亡。要想盡可能的防止出現(xiàn)該類問題，目前我國的電解鋁企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候采用了凈化系統(tǒng)，如此其在生產(chǎn)過程當(dāng)中所產(chǎn)生的煙氣有明顯的效果。

回收利用電解鋁所產(chǎn)生的煙氣，是所消耗的成本有了一定程度的降低，充分的利用了能源，是企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有了明顯的提高。

3.3 加快鋁行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整

就近些年來的電解鋁廠的發(fā)展情況來講，一大生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的企業(yè)相繼建成，其對于電能的消耗大約在145kwh/t左右，和世界先進(jìn)水平相比，不管是在生產(chǎn)成本方面還是在能耗方面都有所降低，所以在市場當(dāng)中具有著一定的競爭力。

因此，就電解鋁企業(yè)而言必須要清楚的認(rèn)識(shí)到當(dāng)下的形式，在經(jīng)過冷靜的思考之后在進(jìn)行相應(yīng)的決策，在發(fā)展的過程當(dāng)中，一定要穩(wěn)扎穩(wěn)打，切忌盲目前進(jìn)，再者還要提高對于技術(shù)的改造，從而使鋁行業(yè)逐漸發(fā)展成為產(chǎn)能合理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、和諧發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

4 電解鋁生產(chǎn)減排技術(shù)

就現(xiàn)階段我國電解鋁企業(yè)的具體情況來講，相關(guān)資料指出，由于受目前治理技術(shù)以及投資運(yùn)行成本等方面的影響，大多數(shù)電解鋁企業(yè)在形成的二氧化硫的治理、掌控方面的效果并不是十分理想，長此以往，對空氣造成了嚴(yán)重的污染。從目前的現(xiàn)實(shí)狀況來看，在凈化煙氣的過程當(dāng)中大部分的電解鋁企業(yè)所采用的治理工藝都是氧化鋁干法凈化，可是，這只是對氟化物及煙粉塵的清除效果極佳，其中除塵效率基本在99%以上，而除氟效率也基本都在98%以上。然而，這些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，我國部分電解鋁企業(yè)也逐漸開始了對電解煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術(shù)的探究。

5 結(jié)語

節(jié)能減排技術(shù)在電解鋁企業(yè)當(dāng)中的有效應(yīng)用，不但符合我國綠色發(fā)展的戰(zhàn)略思想，還使自身的市場競爭力得到了有效提升，電解鋁企業(yè)要想在激烈的市場競爭當(dāng)中某得一席之地，就必須要加強(qiáng)對節(jié)能減排工作的重視，為了進(jìn)一步建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的電解鋁企業(yè)，必須要加大對節(jié)能減排的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的循環(huán)發(fā)展。通過文章的簡單論述希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供借鑒和參考，然而在此尤其需要注意的就是，因?yàn)槊恳粋€(gè)企業(yè)所采用的生產(chǎn)工藝都有著一定的差異性，因此在節(jié)能減排工作開展的過程當(dāng)中必須要和企業(yè)的具體情況相結(jié)合，切不可生搬硬套。