新型阴极结构铝电解槽三年来的实践探索

对浙江华东铝业股份有限公司第一批94台新型阴极结构电解槽的焙烧、启动及三年来的运行实践进行介绍和总结,采用新型阴极结构铝电解技术,直流电单耗达到12215kWh/t-Al,铝锭综合交流电耗13157kWh/t-Al。     

穿孔阳极在铝电解槽上的应用试验

从阳极极距模型出发,分析了降低阳极气泡层的方法,提出并设计了穿孔阳极。通过在3台168kA普通平底电解槽上试验,获得了槽平均电压3.777V,电流效率91.85%,比对比槽提高0.70%,工艺直流电耗12252kWh/t-Al,比对比槽降低634kWh/t-Al的效果;在30台168kA普通平底电解槽上试验,也获得了槽平均电压3.786V,电流效率91.447%,工艺直流电耗12337kWh/t-Al的效果。     

320kA铝电解槽生产的节能探索

节能对于高耗能的铝电解生产来说是企业的重要课题。国内目前平均综合电耗在14500kWh/t-Al左右,由于各个企业之间存在着不同技术思路和管理思路,使得各个企业的电耗不同,好的企业可以达到13700kWh/t-Al左右。中孚实业在320kA铝电解槽生产上经过多年探索,在管理上不断创新,使节能工作一直走在行业前列。     

超低能耗绿色节能技术工业试验研究

从2015年至今，沈阳铝镁设计研究院有限公司(SAMI)陆续开展了一系列科学研究以及试验，主要是围绕铝电解技术向环境友好型、深度节能型的发展方向进行。通过采用降低阴极压降的同时提高电解槽磁流体稳定性的技术路线，SAMI开发了一种新式节能阴极结构技术(简称NCCT技术)。沈阳院采用NCCT以及NCCT+技术，在2个500 kA电解系列中进行工业扩大化试验中应用。试验统计数据表明，NCCT技术的能耗为<12 300 kWh/t-Al, NCCT+技术的能耗为<12 200 kWh/t-Al。     

绿色低碳深度节能铝电解技术500kA系列改造应用实践

为助力电解铝企业大幅降低原铝生产能耗，推动电解铝行业绿色转型和高质量发展，沈阳铝镁设计研究院有限公司(SAMI)开发出绿色低碳深度节能铝电解技术体系。采用该技术体系对某铝厂已停产的500 kA电解系列进行技术升级改造，实现了高稳定性磁场原位升级技术、网络化自均衡母线技术(NSBT)、新式节能阴极结构技术(NCCT)、“健康长寿命”内衬技术和节能型上部结构技术在500 kA改造电解系列上的集成应用。改造完成并重新投运后，电解系列铝液直流电耗从13 063 kWh/t-Al降至12 400 kWh/t-Al以下。     

印度某公司GP 320kA铝电解槽性能考核期间的技术参数控制

中国铝电解工业一个重要的技术输出项目——印度GP320kA电解槽在2006年8~9月份的性能考核中取得了电流效率94.18%,直流电耗13403kWh/t-Al的技术指标。值得指出的是这个指标是在电流没有任何整流效率并且全部电解槽槽内铝量采用加铜盘存法测量的情况下取得的。本文仅就考核期间的技术参数的控制进行阐述,以供参考。     

SY500铝电解槽集气系统风压平衡及节能研究

基于数值模拟开发的集气系统在某铝厂SY500电解系列成功应用,该系统包括区域集气烟道结构、主排烟管变径自平衡等多项技术。通过现场测试,整个电解系列内电解槽排烟量均匀,平均偏差范围介于±3%;通过净化系统变频电机频率的调整,在保证电解槽集气效果的前提下,针对不同环境温度和电解槽生产操作,采取不同的电机频率,调节电解槽的排烟量,实现了净化节能40k Wh/t-Al,电解槽排烟带走热减少62m V,节能效果显著。     

“CC”电解烟气净化系统的研制与应用

介绍了借助大型商业软件FLUENT数值模拟和研制开发CC多点式反应器、预分离脉冲袋式除尘器的过程,该净化技术首次运用在中铝连城分公司SY500电解系列的三套电解烟气净化系统上。通过三年的现场生产实践证明,"CC"电解烟气净化系统的烟囱排氟0.27mg/m3,净化效率达到99.83%,净化系统电耗150kWh/t-Al。     

石墨化阴极在350 kA铝电解槽上的应用

在“双碳”以及阶梯电价政策的双重背景下,通过技术升级降低吨铝电耗成为电解铝企业生存和发展的“生命线”。国内某公司350 kA系列铝电解槽采用沈阳铝镁设计研究院有限公司铝电解节能技术进行内衬优化升级,取得了降低铝液直流电耗321 kWh/t-Al的节能效果,全部推广后预期节电约1.12亿度/年,减少CO₂排放约6.5万吨/年。     

节能技术在240kA铝电解槽上的综合应用

介绍了节能技术在240kA电解系列电解槽上的综合应用,系统论述了电解槽大修后焙烧启动和生产管理。应用节能技术后的240kA电解槽较系列原有电解槽直流电耗降低377 k W·h/t-Al,技改经济效益显著。     

铝电解槽阳极极距构成模型及工艺能耗

计算了普通电解槽生产中通常的阳极极距,提出了阳极极距三层构成模型及极限阳极极距概念,用此理论对目前研究中的低槽电压生产仍能获得较好生产指标进行了解释,并展望了铝电解工艺能耗能达到的可能范围:在阳极电流密度为0.8A/cm2左右时,电解直流电耗可达到9500kWh/t-Al左右。     

神火集团350kA特大型铝电解槽通过专家鉴定

由沈阳铝镁设计研究院和河南神火集团有限公司共同完成的156台350kA特大型预焙阳极铝电解槽生产系列．运行正常,生产稳定,电流效率达94．15%,直流电耗13474kWh／t-Al,综合技术达到国际先进水平,对提高我国铝工业整体技术水平具有重要的示范意义和推广价值,该项成果已经推广应用于兰州铝业股份有限公司新建工程上。     

双碳背景下铝电解绿色低碳技术体系构建

沈阳院铝电解绿色深度节能技术是针对国家双碳战略和行业阶梯电价背景而形成的一整套技术体系。其从铝电解工艺本质切入,着手于磁流体稳定性提升、良好热平衡维持和系统性节能降耗三个方向,包含了磁场原位升级技术、网络化自均衡母线技术、节能长寿命阴极及内衬技术、双侧精准集气技术以及相配套的生产操作及管理技术等。该技术体系已经在超过45条电解系列上应用,涉及了从180到600 kA的所有国内电解槽型,直流电耗最低达到了12 200 kWh/t-Al以下。该技术的应用有助于缓解电解铝生产企业的节能降碳压力,同时提高电解生产的安全性和稳定性。     

200kA系列新型阴极结构电解槽节能技术产业化开发与应用

采用新型阴极结构电解槽经过六个月的运转,94台电解槽的平均电流效率93.105%,综合交流电耗为12790kW h/t-Al,取得了很好的节能效果。     

过热度的控制与无水氟化铝的实践应用

分析了各种添加剂对电解质物理性能的影响,通过伊川铝厂300kA电解槽电解质优化试验,认为控制好电解质初晶温度非常关键,过热度控制在5℃～15℃较为适宜.综合各种因素,适应于自动化控制,添加剂还是应选择氟化铝.使用无水氟化铝可实现单耗降低3kg/t-Al～5kg/t-Al以上.     

新式阴极钢棒结构在SY300电解槽上应用

针对某厂300kA大修电解槽进行节能改造,以提高电解槽的磁流体稳定性作为突破口,应用铝电解槽磁流体稳定技术及新式阴极钢棒结构,大幅度减低水平电流;根据新式阴极钢棒结构电解槽的特点,通过电-热仿真模型,优化设计保温型内衬结构。改造后的电解槽与传统槽相比,槽平均电压降低90mV,电流效率提高1.08%,吨铝直流电耗降低420kWh。     

转变观念,管理好预焙槽

介绍了众和铝业公司60KA自焙槽改为75kA预焙槽后，通过转变观念，依靠科学管理，合理的技术条件控制和特色化的生产操作，使两台预焙实验槽电流效率达到94％以上，交流电耗142000kWh/t-Al以下，取得了良好的经济效益。     

九区控制(诊断法电解控制)在神火铝电200kA电解槽上的应用

电流效率和电能消耗是铝电解生产中最重要的指标。因此．对全世界的铝厂来说提高电流效率的同时降低电耗成为一个挑战性课题。一项全新的热量和物质平衡控制模型(称之为9区控制模型)，首次在河南神火铝电公司200kA电解槽上进行试验。通过六个多月的试验，9区控制有效地稳定了电解生产过程，降低了温度波动，使电流效率提高了1．04％．直流电耗降低了174kWh／t-Al。     

铝电解槽侧部余热回收利用技术研究现状及进展

铝电解生产1吨铝通过电解槽槽壳散热损失的电量约为5700 kWh,其中通过电解槽侧部散热损失的电量约为2050 kWh。铝电解槽侧部余热回收利用技术是实现铝电解槽进一步深度节能的重要研究方向之一。本文通过分析铝电解槽槽壳散热特点,论述了铝电解槽侧部余热回收利用技术研究现状、存在的问题及前景。     

低磷灰铸铁浇铸阳极在500 kA电解槽的应用试验

本文通过分析磷生铁各元素作用并控制磷生铁组分,实现浇铸后的磷铁环为灰铸铁组织结构,并对比低磷灰铸铁与白铸铁的阳极浇铸情况以及其浇铸阳极在500 kA电解槽上整个服役周期内的性能表现,得出结论：低磷灰铸铁在1 300℃左右的流动性比白铸铁更好;使用低磷灰铸铁的浇铸阳极的Fe-C压降比白铸铁浇铸的阳极的低10 mV左右,节省电量30 kWh/t-Al;低磷灰铸铁浇铸工艺不仅降低了残极的垂直裂纹和掉角的概率,还改善了磷铁环的压脱情况。