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        鋁電解新型節(jié)能保溫槽生產(chǎn)實踐分析

        2022-12-16 07:51:46
        世界有色金屬 2022年17期
        關(guān)鍵詞:實驗

        呂 健

        (重慶旗能電鋁有限公司,重慶 401420)

        1 試驗?zāi)康?/h2>

        針對電解系列運行情況,擬在大修時對內(nèi)襯進行優(yōu)化,一是主要是底部增加保溫效果,由于硅酸鈣板保溫時效短,改為納米材料+硬硅鈣復(fù)合磚,二是側(cè)部和角部加強了保溫,納米隔熱材料加厚,為降電壓提供條件,三是陰極鋼棒的水平抑制高度由125mm改為了90mm,降低陰極鋼棒抑制部分電流密度,降低破損風險。

        通過優(yōu)化,電解槽底部、側(cè)部和角部保溫性能加強,熱損失降低,均將有效降低電解槽運行電壓,達到電解槽節(jié)能的目的。陰極鋼棒的抑制高度降低,達到延長槽壽命的目的。2130#和2139#槽為實驗槽,底部加了200mm厚的納米保溫材料,邊部加了10mm陶瓷纖維板。

        對比槽為2142#(普通內(nèi)村槽),側(cè)部加6mm陶瓷纖維板。

        2 新型節(jié)能保溫試驗槽與對比槽

        2.1 基本情況

        2130#槽,保溫實驗槽,槽齡361天,非正常期90天,正常期271天。

        2139#槽,保溫實驗槽,槽齡390天,非正常期90天,正常期300天。

        2142#槽,對比試驗槽,槽齡525天,非正常期90天,正常期435天。

        2.2 新型節(jié)能保溫實驗槽和對比槽的技術(shù)參數(shù)

        通過表1看出,兩臺新型節(jié)能保溫實驗槽與對槽各項生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)基本一致。

        表1 技術(shù)參數(shù)對比

        表2 新型保溫節(jié)能型實驗槽和對比槽的爐膛測試數(shù)據(jù)匯總

        圖1 2130槽爐邦形狀模擬圖

        根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù),爐膛形狀圖可以得出,經(jīng)過1年的生產(chǎn)后,2130#槽側(cè)部整體爐幫反而變薄,伸腿明顯生長;2139#槽側(cè)部整體爐幫變化不大,但伸腿明顯生長;反觀2142#槽無論是側(cè)部爐邦還是伸腿都在變厚(或大),同時,2139#、2142#爐底壓降明顯增大至338mv。

        圖2 2139槽爐邦形狀模擬圖

        3 非正常期試驗槽與對比槽指標對比

        根據(jù)保溫節(jié)能型實驗槽與對比槽的非正常期的電流效率、平均電壓、直流電單耗等相關(guān)指標進行比較,具體數(shù)據(jù)如下表。

        從上表可看出,新型保溫節(jié)能型實驗槽與對比槽的相關(guān)指標比較如下:

        (1)非正常期的保溫節(jié)能型實驗槽平均電壓為3.83V左右,對比槽平均電壓為3.974V左右,即非正常期保溫節(jié)能型實驗槽的平均電壓比對比槽降低了0.134V左右。

        (2)非正常期的新型保溫節(jié)能型實驗槽平均直流電單耗為12580kW.h/t-Al左右,對比槽直流電單耗為12900kW.h/t-Al左右,非正常期保溫節(jié)能型實驗槽的直流電單耗降低了320kW.h/t-Al左右。

        (3)非正常期新型保溫節(jié)能型實驗槽和對比槽的電流效率平均達91.5%左右,2130#實驗電流效率略低。

        (4)非正常期新型保溫節(jié)能型實驗槽平均爐底壓降比對比槽爐底壓降降低10mV左右。

        4 正常期試驗槽與對比槽、系列槽指標比較

        根據(jù)新型保溫節(jié)能型實驗槽與對比槽的正常期的電流效率、平均電壓、直流電單耗等相關(guān)指標進行比較,具體數(shù)據(jù)如下表。

        表4 正常期指標對比

        通過實驗槽與對比槽和系列槽正常期的槽日均產(chǎn)量、電流效率、平均電壓、直流電單耗進行比較。

        表5 正常期其他指標對比

        從上表可看出,正常期實驗槽與對比槽和系列槽的槽均日產(chǎn)量、電流效率、平均電壓、直流電單耗指標如下:

        (1)實驗槽日均產(chǎn)量為3000.3kg左右,對比槽為3030.20kg左右,系列槽為3016.2kg左右,實驗槽日均產(chǎn)量比對比槽少29.9kg左右,比系列槽少15.9kg左右。

        (2)實驗槽平均電流效率為92.49%左右,對比槽電流效率為93.29%左右,系列槽平均電流效率為92.72%左右。故實驗槽比對比槽電流效率低0.8%左右,實驗槽比系列槽電流效率低0.23%左右。

        (3)實驗槽平均電壓為3.885V左右,對比槽平均電壓為3.966V,系列槽平均電壓為3.986V左右。故實驗槽比對比槽和系列槽的平均電壓分別降低0.081V和0.102V左右。

        (4)實驗槽的直流單耗為12554kW.h/t-Al左右,對比槽為12669kW.h/t-Al左右,系列槽為12810kW.h/t-Al左右,故實驗槽比對比槽和系列槽的直流電單耗分別降低了151kW.h/t-Al和292kW.h/t-Al左右。

        (5)實驗槽的爐底壓降比對比槽的爐底壓降33mV左右。

        5 結(jié)論

        新型保溫節(jié)能型實驗槽在非正常期平均電壓為3.84V左右,比對比槽3.974V左右降低了0.134V;直流電單耗為12580kW.h/t-Al,比對比槽12800kW.h/t-Al降低220kW.h/t-Al左右,爐底壓降比對比槽降低10mV左右。

        新型保溫節(jié)能型實驗槽正常期電流效率為92.4%左右,比對比槽93.29%左右降低0.8%左右,但是實驗槽的直流電單耗為12518kW.h/t-Al左右,比對比槽12669kW.h/t-Al左右降低了151kW.h/t-Al左右,爐底壓降比對比槽降低30mV左右。

        實驗槽電流效率與系列槽電流效率均為92.4%左右,但是實驗槽平均電壓和直流電單耗分別比系列槽降低了0.102V和292kW.h/t-Al左右。主要是系列槽有部分破損槽,由于破損槽需適當鋁水平和槽電壓,以及日常修補等進行維護,故破損槽電流效率偏低,直流電單耗偏高。

        綜上,新型保溫節(jié)能型實驗槽的電流效率雖然比對比槽降低1%左右,產(chǎn)量低,但是其直流電單耗、平均電壓和爐底壓降的較低,節(jié)能降耗比較明顯,具有更優(yōu)的經(jīng)濟指標。

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