電解鋁節能生產有了新思路(二)
近年來,我國的電解鋁行業飛速發展,取得了不俗的成績,預計2011年中國電解鋁產能將達到2460.2萬噸,成為世界最大的產鋁大國。但是我國電解鋁工業與國外先進電解鋁工業,在電解槽過熱度、電流效率、槽壽命等方面仍有著明顯差距。
改變這種狀況的直接有效手段,是對現有生產工藝進行改進,這是提高電解鋁電流效率、實現電解節能生產的直接方向。
國內與國外電解生產工藝的對比如下表所示。通過上面的表格不難看出,生產工藝的差異是造成我國電解鋁工業落后于國際先進水平的重要原因之一。
國內各電解鋁廠都以電解質分子比作為控制電解槽溫度的首要因素。以分子比為控制依據,通過調整物料添加間隔,將電解溫度控制在一個穩定值附近。但是,在調整溫度穩定的過程中,電解槽的過熱度是在隨著槽溫升降不斷變化的。經實驗研究表明,在工業電解槽上,當過熱度恒定時,電解溫度的高低對電流效率幾乎沒有什么影響,電流效率更依賴于過熱度。使用分子比作為控制依據,這種工藝體系存在一定弊端。
首先,受到電解質成分復雜的影響,分子比的測試數據準確性無法保證,誤差甚至達到5%;其次,在控制過程中,將分子比換算后得到初晶溫度,容易引入人為誤差,造成初晶溫度值不準確;最后,為了保證電解槽穩定運行,槽溫(電解質溫度)依據不準確的分子比數據進行控制,數據間偏析較大。基于初晶溫度來控制過熱度的生產工藝研究,將對電解生產帶來革命性的意義。以鋁電解質初晶溫度為主要指標,通過初晶溫度來調整電解槽物料平衡、能量平衡,來控制電解槽過熱度在8~10℃,可以提高電流效率0.5到1個百分點,降低噸鋁電耗,穩定電解槽槽況,具有較高的經濟效益和環境效益。在當前生產條件下,需要改進電解工藝和化驗分析體系,以電解質初晶溫度作為電解鋁生產控制過程中的核心參數。新舊工藝體系的對比如圖所示。
北京核心動力科技有限公司推出的自動初晶溫度測量設備,與以往通過測量分子比計算初晶溫度再控制電解槽溫度的方法相比,通過直接測量電解質的初晶溫度來控制電解槽過 熱度,簡化了測量步驟,減少了測量環節,降低了測量過程中引入的誤差。與傳統工藝體系結構相比,以初晶溫度為核心的工藝體系更直觀、更清晰。通過實測初晶 溫度數據可以得到真實過熱度,以初晶溫度來控制過熱度,可以消除傳統工藝體系結構的弊端,改變過去一味追求低分子比、低電解溫度的做法,以控制過熱度為目 標,對于電流效率有大幅提升,電解槽穩定性提高,壽命延長。
綜上所述,改變目前電解鋁電流效率低,生產效率差的問題,剖析現有生產工藝的弊端,吸收國外電解鋁生產先進工藝體系經驗,建立以電解質初晶溫度為依據,控制過熱度的全新電解生產工藝,為我國電解鋁工業發展進步提供了良好的契機。
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