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當(dāng)前，電解鋁產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，其在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國(guó)家綜合實(shí)力提升中發(fā)揮了重大作用。電解鋁屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，會(huì)排放較多廢物，電解鋁過(guò)程的節(jié)能降耗，對(duì)確保企業(yè)和整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)都具有重要意義。同時(shí)，做好電解鋁節(jié)能降耗還是一項(xiàng)保護(hù)社會(huì)生態(tài)的有效舉措，本文首先分析了當(dāng)前電解鋁節(jié)能降耗的主要技術(shù)，然后提出了電解鋁節(jié)能降耗的實(shí)施措施。
1電解鋁節(jié)能降耗主要技術(shù)
1.1異型陰極節(jié)能技術(shù)
異型陰極節(jié)能技術(shù)的主要目的是改變鋁電解槽槽底中傳統(tǒng)的平底特點(diǎn)，提高附帶凸臺(tái)以及相應(yīng)的阻流作用的凸臺(tái)陰極，達(dá)到優(yōu)化槽內(nèi)鋁液流態(tài)、改善鋁液表面變形和優(yōu)化極距的目的。異型陰極節(jié)能技術(shù)的主要工作原理為：鋁電解槽原鋁直流電單耗與槽工作電壓二者為相關(guān)關(guān)系，最終可以達(dá)到節(jié)能電解[1]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者紛紛對(duì)該技術(shù)予以創(chuàng)新，先后開(kāi)發(fā)出多種內(nèi)容豐富的節(jié)能鋁電解槽技術(shù)，這些技術(shù)均有相同的目的——優(yōu)化鋁液形態(tài)。當(dāng)前已有錯(cuò)位凸臺(tái)、圓弧形凸臺(tái)、矩開(kāi)凸臺(tái)以及二級(jí)凸臺(tái)等技術(shù)。這些技術(shù)的配套技術(shù)主要有異型陰極加工制作技術(shù)、焙燒啟動(dòng)技術(shù)、異型技術(shù)電解槽的大修筑爐技術(shù)等。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多鋁業(yè)公司陸續(xù)將該項(xiàng)技術(shù)引入自身多條生產(chǎn)鏈中[2]。在應(yīng)用異型陰極節(jié)能技術(shù)的最初階段，節(jié)能效益顯著，但是隨著使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，碳素材質(zhì)凸臺(tái)逐漸被磨損消耗，其節(jié)能效益也不斷下降。縱觀當(dāng)前應(yīng)用于生產(chǎn)的應(yīng)用槽情況，異型陰極節(jié)能技術(shù)節(jié)能效益很難與其槽齡相匹配。異型陰極節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在350kA系列工業(yè)應(yīng)用，槽平均電壓3.93V，電流效率91.5%，直流電耗12800kW?h/t。
1.2阻流塊技術(shù)
阻流塊技術(shù)主要指的是在傳統(tǒng)槽的槽底表面上放置特殊材質(zhì)的凸臺(tái)塊，從而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化鋁液流態(tài)的目的。從設(shè)計(jì)思路分析，阻流塊技術(shù)適用于線槽，因此可以在單槽多次放置阻流塊，這樣能夠在線槽的齡期限內(nèi)將技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)。但是，阻流塊技術(shù)也存在使用范圍有限和期限較短等問(wèn)題，其主要原因有兩個(gè)。1.2.1阻流塊材質(zhì)方面的因素該技術(shù)對(duì)電解質(zhì)體系的清潔度要求較高，但是很難找到合適或者清潔度達(dá)標(biāo)的材料，以致于阻流塊存在漂移、過(guò)輕、斷裂、溶解等缺點(diǎn)，無(wú)法全面地滿足高溫不化解條件下的阻流技術(shù)要求。1.2.2槽底狀況技術(shù)方面的因素對(duì)由計(jì)算機(jī)技術(shù)控制的大型鋁電解槽來(lái)講，雖然其對(duì)氧化鋁的濃度和生產(chǎn)技術(shù)的要求較高，但是若從理想的角度上看，在電解槽內(nèi)數(shù)十平方米工作區(qū)域的模式依然存在問(wèn)題，爐底和爐膛不規(guī)整，使得阻流塊失去了有利的基礎(chǔ)條件，在被放置后其在槽內(nèi)的作用無(wú)法統(tǒng)一。若電機(jī)槽自身情況較好，其應(yīng)用初期的效果是值得肯定的。阻流塊技術(shù)經(jīng)在350kA系列工業(yè)應(yīng)用，槽平均電壓3.9V，電流效率91.5%，直流電耗12700kW?h/t。
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