探究電解鋁生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)

趙中義

（酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

1 電解鋁在生產(chǎn)過程中遇到的問題

1.1 環(huán)境污染嚴重

在我們國家電解鋁企業(yè)之中，通常在生產(chǎn)鋁的過程之中，運用的基本上都是溶解電解的方法，在這之中最為關(guān)鍵的就是冰晶石一氧化鋁材料。在具體生產(chǎn)的階段之中，首先要將溫度提高的冰晶石一氧化鋁的熔點，但是熔點也相對較高，因此在生產(chǎn)階段之中，很有可能會發(fā)生揚散的情況，進而污染到周邊的環(huán)境[1]。其次，在實施鋁生產(chǎn)的階段之中，運用的是電解的方式，隨即會產(chǎn)生諸多游離氧，在陽極周邊，這部分氧離子會與二氧化碳之間出現(xiàn)反應(yīng)，相應(yīng)的也會出現(xiàn)污染氣體，最終直接性的導(dǎo)致周邊環(huán)境受到污染[2]。

1.2 高耗電，能源耗費量大

在電解鋁產(chǎn)能逐步提升的背景之下，針對火力發(fā)電方面的需求量與日俱增，這相應(yīng)的也會危害到我們國家的環(huán)境，這與目前所倡導(dǎo)的綠色發(fā)展理念相悖。

1.3 具有一定的危害性

在具體生產(chǎn)的階段之中，電解鋁產(chǎn)業(yè)所釋放出來的固體廢棄物和氣體涵蓋的有害物質(zhì)相對較大，其不僅僅污染到了周邊的環(huán)境，而且也危害到了人體的健康。另外，在生產(chǎn)的階段之中，電解鋁也會出現(xiàn)諸多揚塵等等，假使人體的吸入量過大，隨即就會引發(fā)矽肺病，從而損壞到人類的呼吸系統(tǒng)。假使氟化物在空氣和環(huán)境之中的產(chǎn)量過大，進而就會直接性的危害到動植物的健康[3]。

2 電解鋁節(jié)能降耗的主要技術(shù)

2.1 阻流塊技術(shù)

阻流塊技術(shù)，實質(zhì)上就是一類相對傳統(tǒng)的電解鋁節(jié)能降耗技術(shù)，其實質(zhì)上就是要將獨特材質(zhì)的凸臺塊放到先前傳統(tǒng)槽底的表面，從而進一步的優(yōu)化鋁液的流態(tài)。在運用阻流塊技術(shù)的過程之中，必須要考慮到該項技術(shù)的運用范圍和使用期限，主要可以從以下兩點來著手：首先，槽底情況的技術(shù)因素。建立在計算機控制技術(shù)的大型鋁電解槽之中，對于氧化鋁方面的濃度與生產(chǎn)技術(shù)有著相對嚴格的標準，在電解槽之中的部分工作區(qū)域模式依舊存在諸多問題，例如爐底與爐膛不夠規(guī)范等等，從而使得阻流塊欠缺基礎(chǔ)條件，最終導(dǎo)致槽內(nèi)的功能無法達到統(tǒng)一化。在這種形勢之下，只有電機槽自身情況相對優(yōu)良，隨即才可以在運用的初期所展現(xiàn)的效果相對優(yōu)良。其次，阻流塊材質(zhì)的因素。在具體運用阻流塊技術(shù)的時候，因為電解質(zhì)對于清潔度有著相應(yīng)的標準，且無法找到清潔度標準的材料，從而使得阻流塊很容易引發(fā)飄逸、過軌、斷裂以及溶解的情況，無法達到阻流塊技術(shù)的運用標準。

2.2 異型陰極節(jié)能技術(shù)

在具體針對電解鋁實施節(jié)能降耗的過程之中，異型陰極節(jié)能技術(shù)的功能主要集中在改善鋁電解槽底之中的平底特征，從而來進一步的提升附帶凸臺和凸臺陰極的阻流功能，進而達到針對鋁業(yè)所出現(xiàn)表面的改善、優(yōu)化極距，優(yōu)化槽內(nèi)鋁液流態(tài)等等目標。就目前的形勢來進行分析，異型陰極節(jié)能技術(shù)已經(jīng)逐步的被諸多鋁業(yè)公司所運用，最終的運用效果相對較高，然而在運用期限慢慢加大的背景之下，碳素材的凸臺就會出現(xiàn)嚴重的磨損情況，使得節(jié)能效果在逐步削弱，這對于電解鋁的節(jié)能降耗技術(shù)而言無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。另外，異型陰極節(jié)能的效益與槽齡標準不符。在科學技術(shù)不斷發(fā)展的形勢之下，該類技術(shù)已經(jīng)慢慢的被運用到350kA系列的工業(yè)生產(chǎn)之中，最終這對于電解鋁的節(jié)能降耗技術(shù)的發(fā)展與進步有著很大的推動性。

2.3 異型陰極鋼棒技術(shù)

在具體進行電解鋁節(jié)能降耗工作之中，異型陰極鋼棒技術(shù)的功能集中體現(xiàn)在要將鋁電解槽之中的鋼棒予以分析，并針對其實施必要的“雙鋼棒”處理，從而來在最大限度之上來針對槽周邊的磁場平衡與槽內(nèi)的鋁液流態(tài)予以優(yōu)化，進而來減小槽工作的電壓，降低電解鋁階段所出現(xiàn)的直流電耗。

與此同時，異型陰極鋼板技術(shù)的運用相對便利，然而槽底的表面則是平面底，在維護規(guī)整槽膛方面有著積極的作用，在該項技術(shù)逐步運用到電解鋁節(jié)能降耗之中，這對于電解鋁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著直接性的推動作用。

3 電解鋁生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)優(yōu)化對策

3.1 管理創(chuàng)新，強化節(jié)能減排控制

首先是要將中央企業(yè)節(jié)能減排工作的會議精神細致化的貫徹落實下去，在全面化學習的形勢之下，要認真履行自身的責任感與緊迫感，安排組織，相互協(xié)作，真正的可以實現(xiàn)將節(jié)能減排工作融入到發(fā)展戰(zhàn)略之中。

其次，強化相互之間的協(xié)作能力，并實施嚴格的考核機制。全方位協(xié)調(diào)發(fā)展、規(guī)劃、財務(wù)、設(shè)備、能源、生產(chǎn)、安全、節(jié)能環(huán)保等等各項職能部門與生產(chǎn)單位，將責任落到實處。積極構(gòu)建并健全節(jié)能減排專業(yè)人才隊伍的構(gòu)建，改善并創(chuàng)新現(xiàn)行的工作機制，加強考核機制，在最大限度之上來促進節(jié)能減排工作有條不紊的予以實施。

3.2 提高電流效率

如何才可以在低槽電壓在該情況之下始終保持一個相對較高的電流效率，當然這也是電解鋁生產(chǎn)節(jié)能的主要目的。依據(jù)相應(yīng)的研究結(jié)果得知，在槽電壓基本相同的情況之下，電流效率平均可以實現(xiàn)提高1%，相應(yīng)的電能損耗隨即就會縮減約為140kWh/t-Al左右，炭耗減小了約為5kg/t-Al。

從電解鋁企業(yè)的層面來予以分析，電解槽極距、電解溫度、分子比、爐幫厚度、穩(wěn)定性等等也會直接性的影響到最終電流的效率，所以在實際進行生產(chǎn)作業(yè)的過程之中，電力企業(yè)要積極探尋電力效率與低極距之間的關(guān)系，進而可以促使電解槽在實際運行階段之中始終保持在一個最優(yōu)化的極距。

3.3 調(diào)整結(jié)構(gòu)，拓展節(jié)能減排空間

大范圍的實施調(diào)整并優(yōu)化結(jié)構(gòu)，其可以很好的為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。依據(jù)實際情況來調(diào)整工藝結(jié)構(gòu)，加強工藝節(jié)能，在逐步強化技術(shù)創(chuàng)新力度與規(guī)范工藝生產(chǎn)流程，還得要積極探索并采納新方式、新材料、新工藝與新技術(shù)，借助科學技術(shù)，創(chuàng)新技術(shù)，促進大型預(yù)焙槽，并針對落后凈化設(shè)備實施進一步的更新改造，實施節(jié)能降耗，最終可以大幅度降低電解鋁生產(chǎn)能耗。

3.4 科技創(chuàng)新，增添節(jié)能減排動力

首先在是電解鋁的生產(chǎn)，企業(yè)可以以推廣運用低電壓、地效應(yīng)等技術(shù)作為攻堅點，大范圍推廣運用并加強鋁電解槽鋁液流態(tài)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)、電解槽三度尋優(yōu)控制技術(shù)、陽極底部開槽技術(shù)以及電流技術(shù)等等諸多技術(shù)，可以面對在針對各個成分的石墨質(zhì)陰極與石墨化陰極生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化目標，依據(jù)實際情況來構(gòu)建一套企業(yè)大型鋁電解槽運行與管理的理念與管理方式。

總之，目前，電解鋁行業(yè)則是一個十分典型的能耗高、污染高的行業(yè)，所以在這種形勢之下，企業(yè)在發(fā)展的過程之中要將污染防治問題充分的重視起來，所以要進一步的強化節(jié)能減排控制的力度。