李云鵬

【摘要】電解鋁是高耗能的行業(yè)，隨著電力供應日益緊張和氧化鋁價格的上漲，電解鋁行業(yè)的效益不樂觀，為了達到更好的效益，作為高耗能的電解鋁企業(yè)，需要突破的問題就是如何節(jié)能降耗。本文主要希望通過探討電解鋁節(jié)能降耗的影響因素以及分析電解鋁節(jié)能降耗的途徑來幫助電解鋁企業(yè)從源頭控制生產(chǎn)成本，增大企業(yè)效益，確保企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

【關鍵詞】電解鋁 節(jié)能降耗 影響因素 節(jié)能降耗途徑

隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，資源和能源被大量消耗，能源越來越緊張。眾所周知，電解鋁是一個高耗能的行業(yè)，一般來說，對于一個每年生產(chǎn)50KT的電解鋁企業(yè)，電能消耗成本約占總生產(chǎn)成本的36%。再加上受2008年的經(jīng)濟危機影響，氧化鋁原料價格上漲，使得電解鋁廠的生產(chǎn)成本普遍上漲，企業(yè)的利潤空間有所下降，不利于企業(yè)的發(fā)展。電解鋁企業(yè)為了生存和盈利，必須尋找方法降低企業(yè)的總體生產(chǎn)成本，而節(jié)能降耗將會是一個比較好的突破口。本文主要通過分析電解鋁節(jié)能降耗的影響因素，探討電解鋁節(jié)能降耗的可行途徑，供電解鋁企業(yè)節(jié)能降耗參考，希望能幫助電解鋁企業(yè)降低能耗和生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的核心競爭力，使得電解鋁企業(yè)能夠在市場中可持續(xù)健康發(fā)展。

一、電解鋁節(jié)能降耗的影響因素

從電解生產(chǎn)的角度來看，影響電解鋁企業(yè)節(jié)能降耗的影響因素主要可以分為兩大類，一類是槽平均電壓，另一類是電流效率。根據(jù)鋁電解電能消耗與槽平均電壓成正比，與電流效率成反比可知要降低電解鋁的電能消耗，只需降低槽平均電壓或者提高電流效率即可。

（一）槽平均電壓影響因素

槽平均電壓主要由電解槽的陽極壓降、陰極壓降、極距之間的電解質壓降、分解與極化壓降以及槽周圍母線壓降等組成。能維持電解槽正常工作所需的最低電壓稱為槽平均電壓。鋁電解電能消耗與槽平均電壓成正比，也就是說在電流一定的情況下，維持電解槽正常工作的電壓越高，鋁電解電能消耗越大。若要降低電解鋁的電能消耗，則需要降低槽平均電壓。槽平均電壓主要受槽型設計、母線配置、爐底壓降和極距等影響。一般情況下，母線配置經(jīng)過修理之后，壓降會增大；爐底有沉淀，壓降會增大。因此槽平均電壓會隨著電解槽的使用和老化而上升，在電解槽的使用過程中要注意對電解槽各壓降和零件進行清理和維護，以盡量減少電槽平均電壓的改變。

（二）電流效率影響因素

電解消耗能與電流效率成反比，也就是說當電壓一定時，電流效率越大，電解消耗能越小，因此可以通過觀察電流效率來反映電解鋁的能量消耗情況。在電解過程中，鋁一般在陰極析出，除此之外，會有其它損耗，比如鋁的氧化，因此電流效率一般達不到100%，一般在93%?？梢詮纳a(chǎn)技術入手，減少鋁的損耗，來提高電流效率。有資料顯示，影響電流效率主要有三個因素，分別是電解質溫度、分子比和電解質及鋁的水平。

二、電解鋁節(jié)能降耗的途徑

經(jīng)過前面的分析，我們知道電解鋁是高耗能的行業(yè)，影響電解鋁節(jié)能降耗的主要因素主要分為槽平均電壓和電流效率，要想成功降低電解鋁的能耗，主要要從槽平均電壓和電流效率入手，尋求解決的途徑。

（一）采用微機控制電解槽極距

電解槽的極距是影響槽電壓的重要因素，槽電壓的高低主要與極距的高低決定，極距升高時，槽電壓就會升高，相應的電解鋁的電能耗就會升高，所以在電解鋁工作中需要控制極距在最佳高度。相比于傳統(tǒng)方法，采用微機控制極距，可以使得電解槽極距處于一個穩(wěn)定狀態(tài)，減少誤差的產(chǎn)生，從而降低電解槽的效應次數(shù)，達到降低電解鋁能耗的目的。

（二）保持較低的爐底壓降

合理設計電解槽爐底的陰極結構和制造優(yōu)質的筑爐，盡量使得爐底不要有沉淀，盡量減少鈉離子的析出，避免陰極受損，從而達到降低爐底壓降、降低能耗的目的。

（三）提高電流效率

影響電流效率的主要因素有電解質溫度、分子比和電解質及鋁的水平等。要通過增大電流效率來達到降能減耗的目的，需要保持合適的電解質溫度，據(jù)資料顯示，通過調整電解質成分，電解溫度在940度，電流效率可達到94%，電能消耗降低?？刂坪侠淼姆肿颖?，一般電解質分子比控制在2.35-2.55之間，可提高電流效率，降低電能消耗。保持合適的電解質水平和鋁水平，穩(wěn)定電解質成分和電解質高度，進而提高電流效率，降低電能消耗。

（四）優(yōu)化生產(chǎn)流程、強化操作，降低能耗

在電解鋁生產(chǎn)過程中，應統(tǒng)籌整個生產(chǎn)過程中的用電情況，并對其進行優(yōu)化，可以用節(jié)能的設備代替的應當優(yōu)先考慮。另外，鋁電解一般是在高溫條件下進行的，為了減少作業(yè)過程因換極、出鋁和加料等原因造成的能量消耗，應適當?shù)亟o電解槽提供熱量，使得鋁電解生產(chǎn)過程中保持正常的電解溫度，進而降低熱量的損失，從而達到節(jié)能降耗的目的。

三、結語

電解鋁是高耗能的行業(yè)，企業(yè)在電解鋁生產(chǎn)過程中，可從降低槽平均電壓和提高電流效率等方面入手，使得電解鋁的能耗降低，進而減少電力的損耗，節(jié)約成本，提高企業(yè)的利潤空間，以確保企業(yè)在激烈的競爭中穩(wěn)健發(fā)展。

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