電解鋁節(jié)能生產(chǎn)有了新思路(二)
近年來,我國的電解鋁行業(yè)飛速發(fā)展,取得了不俗的成績,預(yù)計(jì)2011年中國電解鋁產(chǎn)能將達(dá)到2460.2萬噸,成為世界最大的產(chǎn)鋁大國。但是我國電解鋁工業(yè)與國外先進(jìn)電解鋁工業(yè),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(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn),這是提高電解鋁電流效率、實(shí)現(xiàn)電解節(jié)能生產(chǎn)的直接方向。
國內(nèi)與國外電解生產(chǎn)工藝的對(duì)比如下表所示。通過上面的表格不難看出,生產(chǎn)工藝的差異是造成我國電解鋁工業(yè)落后于國際先進(jìn)水平的重要原因之一。
國內(nèi)各電解鋁廠都以電解質(zhì)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(jù),通過調(diào)整物料添加間隔,將電解溫度控制在一個(gè)穩(wěn)定值附近。但是,在調(diào)整溫度穩(wěn)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(jīng)實(shí)驗(yàn)研究表明,在工業(yè)電解槽上,當(dāng)過熱度恒定時(shí),電解溫度的高低對(duì)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(jù),這種工藝體系存在一定弊端。
首先,受到電解質(zhì)成分復(fù)雜的影響,分子比的測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無法保證,誤差甚至達(dá)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(zhǔn)確;最后,為了保證電解槽穩(wěn)定運(yùn)行,槽溫(電解質(zhì)溫度)依據(jù)不準(zhǔn)確的分子比數(shù)據(jù)進(jìn)行控制,數(shù)據(jù)間偏析較大。基于初晶溫度來控制過熱度的生產(chǎn)工藝研究,將對(duì)電解生產(chǎn)帶來革命性的意義。以鋁電解質(zhì)初晶溫度為主要指標(biāo),通過初晶溫度來調(diào)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(gè)百分點(diǎn),降低噸鋁電耗,穩(wěn)定電解槽槽況,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。在當(dāng)前生產(chǎn)條件下,需要改進(jìn)電解工藝和化驗(yàn)分析體系,以電解質(zhì)初晶溫度作為電解鋁生產(chǎn)控制過程中的核心參數(shù)。新舊工藝體系的對(duì)比如圖所示。
北京核心動(dòng)力科技有限公司推出的自動(dòng)初晶溫度測(cè)量設(shè)備,與以往通過測(cè)量分子比計(jì)算初晶溫度再控制電解槽溫度的方法相比,通過直接測(cè)量電解質(zhì)的初晶溫度來控制電解槽過 熱度,簡化了測(cè)量步驟,減少了測(cè)量環(huán)節(jié),降低了測(cè)量過程中引入的誤差。與傳統(tǒng)工藝體系結(jié)構(gòu)相比,以初晶溫度為核心的工藝體系更直觀、更清晰。通過實(shí)測(cè)初晶 溫度數(shù)據(jù)可以得到真實(shí)過熱度,以初晶溫度來控制過熱度,可以消除傳統(tǒng)工藝體系結(jié)構(gòu)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(biāo),對(duì)于電流效率有大幅提升,電解槽穩(wěn)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(chǎn)效率差的問題,剖析現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的弊端,吸收國外電解鋁生產(chǎn)先進(jìn)工藝體系經(jīng)驗(yàn),建立以電解質(zhì)初晶溫度為依據(jù),控制過熱度的全新電解生產(chǎn)工藝,為我國電解鋁工業(yè)發(fā)展進(jìn)步提供了良好的契機(jī)。
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