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近些年來(lái)，在化解過(guò)剩產(chǎn)能方面國(guó)家下了很大的力氣，尤其是涉及到電解鋁行業(yè)的相關(guān)事件或政策就有不少。比如在2013年12月發(fā)布的《關(guān)于電解鋁企業(yè)用電實(shí)行階梯電價(jià)政策的通知》中，就規(guī)定了要將電解鋁企業(yè)電解交流電耗與鋁業(yè)電解用電價(jià)格掛鉤，以此來(lái)倒逼落后電解鋁產(chǎn)能退市。根據(jù)卓創(chuàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，截至到2016年，我國(guó)電解鋁落后產(chǎn)能累計(jì)達(dá)到了278.1萬(wàn)噸。此外，近六年來(lái)，我國(guó)電解鋁行業(yè)基本處于虧損局面，暴利時(shí)代已經(jīng)逝去，因此在這樣的形勢(shì)背景下，對(duì)于電解鋁企業(yè)而言，通過(guò)借助于節(jié)能減排生產(chǎn)技術(shù)提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)造更多收益變得尤為重要[1]。
1電解鋁生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)
1.1電解鋁生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)原理
工業(yè)鋁電解槽的電能消耗量與平均電壓以及電流效率這兩個(gè)因素有著密切的關(guān)系，具體公式如下：W=2.980U/η公式中：W表示電能消耗量，單位kwh/t-AL；U表示平均電壓，單位V；η表示電流效率，單位%。從上面的公式以及表1-1可以看到，電解鋁生產(chǎn)要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能，那么就需要從平均電壓以及電流效率這兩個(gè)重要影響電能消耗量的因素入手，一是降低平均電壓，二是提高電流效率，而同時(shí)實(shí)現(xiàn)平均電壓降低和電流效率提高就是電解鋁生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的最優(yōu)努力方向[2]。
1.2電解鋁生產(chǎn)節(jié)能對(duì)策
1.2.1低電壓生產(chǎn)技術(shù)目前低電壓生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在許多電解鋁企業(yè)中獲得了普遍應(yīng)用，但低電壓生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用需要注意以下幾點(diǎn)：一是伴隨槽電壓的降低電解槽的穩(wěn)定性也相應(yīng)降低，所以需要更加可靠、穩(wěn)定的電解槽控制系統(tǒng)來(lái)支持低電壓生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用。倘若電解鋁企業(yè)的電解槽控制系統(tǒng)無(wú)法滿足低電壓生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用條件的時(shí)候，有必須對(duì)電解槽控制系統(tǒng)進(jìn)行再次優(yōu)化升級(jí)，確保即使在低電壓條件下電解槽也能夠平穩(wěn)運(yùn)行。二是在槽工作電壓的降低過(guò)程中，會(huì)減少電解槽熱量輸入，那么此時(shí)就需要對(duì)電解槽強(qiáng)化保溫，使熱量散發(fā)減少，逐步使陽(yáng)極覆蓋料的厚度增加，對(duì)煙氣流速予以合理控制，并對(duì)散熱孔尤其是角部做好保溫。三是保持良好爐膛內(nèi)型，這是繼續(xù)降電壓的關(guān)鍵。應(yīng)根據(jù)膛內(nèi)型情況，進(jìn)行局部散熱損失調(diào)整。四是工藝技術(shù)條件優(yōu)化。通常情況下，伴隨槽電壓降低，點(diǎn)解嘲溫也隨相應(yīng)逐步降低，從而逐漸增大了電解質(zhì)粘度，導(dǎo)致氧化鋁溶解能力降低，效應(yīng)系數(shù)升高，最終使得電解槽穩(wěn)定性降低，所以有必要適當(dāng)提高鋁水平以助槽況穩(wěn)定，適當(dāng)通過(guò)分子比的提高以提高氧化鋁的溶解性和電解質(zhì)的流動(dòng)性和電導(dǎo)率，這也有利于控制陽(yáng)極效應(yīng)和減小極距的下降幅度，最終確保在低電壓下電解槽能夠平穩(wěn)運(yùn)行[3]。1.2.2提高電流效率如何在低槽電壓這一前提下能夠有一個(gè)較高的電流效率，是電解鋁生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的關(guān)鍵。據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明，在槽電壓相同的情況下，電流效率每提高1%，那么電能消耗就能夠降低140kWh/t-Al左右，炭耗降低5kg/t-Al左右。而很多因素都會(huì)影響電解槽的電流效率，比如電解槽穩(wěn)定性、電解溫度、氧化鋁濃度、分子比、極距、添加劑、非陽(yáng)極投影面積、電流密度、換極、陽(yáng)極電流分布、兩水平、爐膛內(nèi)形、電解質(zhì)黏度、電解質(zhì)過(guò)熱度、界面張力等等。而且需要注意的是，這些影響因素并不是孤立的，往往一個(gè)因素的變化就會(huì)引起其他一個(gè)或多個(gè)因素的相應(yīng)變化。但總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于電解鋁企業(yè)而言，電解槽穩(wěn)定性、爐幫厚度、分子比、電解溫度、極距等是影響電流效率的主要因素。所有在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)尋找出電流效率和低的極距的匹配關(guān)系，使電解槽運(yùn)行于一個(gè)較佳的極距狀態(tài)下。此外，保持良好的爐幫厚度和適當(dāng)?shù)匿X水平，在低分子比和電解溫度的情況下能夠獲得較高的電流效率[5]。
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