浅析电解铝的质量管理

2010-08-15许颂华

科技传播 2010年6期

许颂华

江苏大屯铝业有限公司，江苏徐州 221611

1 我国电解铝工业质量管理存在的问题及现状的分析

1）技术装备水平比较落后。我国铝行业的技术结构呈现两极化：一方面，近年来大型铝生产企业通过技术改造，先进的技术装备得到了较为广泛的应用，生产技术装备水平已经接近国际水平；2003 年，我国16OkA 以上电解槽的产能超过了539 万t，达到全部产能的 65%，经济技术指标均达到或接近了国际先进水平；另一方面，由于“九五”期间众多小型电解铝厂的建成投产，在我国的电解铝产能中，落后的自焙槽电解系列的产能仍占很大比重；在国际上的电解工艺向大型化、自动化、规模化、节能环保方向发展的同时，我国的电解工艺水平仍有部分产能停留在人工化、污染较重的水平上。

2）行业集中程度较差。我国的电解铝行业具有生产企业众多、生产规模小、行业集中度低的特点。由于“九五”期间铝市场需求持续增长、电力工业进行结构调整，国内部分地区出现了建设小电解铝厂的热潮。到 2004 年底，我国电解铝企业为 119 家，平均产能仅为约 6 万吨/年。其中，目前年产量超过10 万吨的只有 23 家。而世界其它国家或地区仅有电解铝企业 120 家左右，平均产能达 184 万吨，其中不乏规模接近50 万t的超大型企业。

3）资源的适应性较差。国内氧化铝产量只能满足国内电解铝生产需求的一半强，其余的由进口补充，由于中国对氧化铝日益增长的巨大需求，使得国际氧化铝价格飞速上涨。又由于我们的企业绝大多数缺乏中长期的战略发展规划，没有或者未保持与海外氧化铝供应商的长期合同关系，氧化铝是通过国外现货市场随机采购，价格相对较高，供货不稳定。

4）产品结构不合理。我国电解铝产量虽然发展较快，但是高附加值产品的开发和生产发展速度缓慢，部分铝产品仍然依赖进口。目前，国外电解铝生产企业除了生产标准重熔铝锭外，主要生产压延轧制用铝板锭、挤压用圆锭、电线电缆用线杆、铸造用铝合金等高附加值产品。而我国电解铝生产企业则仍以生产重熔用铝锭为主，产量占总产量的 87%，高精度铝板带、A356 铸造用铝合金等产品仍依靠进口，我国铝工业的产品结构函待调整。

5）生产成本上升。廉价的人力资源是中国的比较优势，因此在电解铝单项成本的比较中，人工费用中国的电解铝工业占优，可是其余部分如氧化铝、电力、铝用阳极的成本却大大高于西方大企业。据统计，2003 年中国的原铝成本远远高于全球五大铝业公司之一的加铝。而现在，我国廉价人力资源的竞争优势正在逐步丧失。

2 提高电解铝的质量管理措施

2.1 加强设备装备技术，预焙铝电解阳极自焙保护环的应用

为了充分利用有效高度的阳极，延长阳极使用周期，降低成本；同时避免电解质浸入熔化钢爪，使原铝品位下降。开发应用了阳极钢爪自焙碳素保护环。阳极钢爪保护环是由一固定成型用的铝箔环和保护环原料组成。安装时，首先将铝箔在阳极钢爪上围成圆柱状，接头处铆接，把铝箔环放正，然后将配好的碳素原料加入环内，加压抚平，换极时正常吊装到电解槽上，在铝电解过程中逐渐与阳极块烧结为一体，成为满足工艺要求的碳素保护环。预焙铝电解阳极自焙保护环的应用，在延长阳极使用周期，降低成本的条件下，保持了原铝的品位，避免了电解质浸入熔化钢爪，从而避免了原铝的铁含量上升的情况发生。

2.2 规范工艺生产管理，提高电解铝的质量

在铝混合炉中直接用流态铝与合金元素对掺，生产各类铸造用铝合金，因其工序简便并具有成本优势，故为各电解铝厂普遍采用。搅拌是合金生产工艺的必要工序，搅拌的目的在于使炉内合金成份和温度均匀化，它看来似乎是一种简单的操作，但是在工艺过程中是很重要的工序，因为它直接关系到合金成份是否能获得精确的控制，进而影响合金产品的质量。在铝合金生产中应用电磁搅拌是国内铝熔铸行业的一项新技术，这项技术利用电磁力采取非接触形式，对炉内的合金液进行充分的搅拌，可加快合金元素的扩散速度，使合金液的化学成份趋于一致。彻底消除了搅拌工具的熔蚀，对合金液的二次污染，有利于提高炉热效率和产品质量。

2.3 通过纠正、预防措施，达到持续改进的目的

一是及时采取纠正措施，消除产品和质量管理体系已发现的不合格及原因。针对生产过程中发现的不合格品，由责任部门通过不合格原因的调查，进行原因分析，制定纠正措施。最后，还要进行纠正措施的验证，对其有效性进行评价；二是及时采取预防措施，消除产品和质量管理体系潜在的不合格及原因。通过顾客对产品质量的意见、投诉或抱怨，进行产品检验、产品质量监督抽查、质量记录等等，收集潜在不合格信息并分析原因，通过生产协调会、质量评价分析会、群众性的质量管理活动（如QC小组）制定预防措施。最后，进行预防措施的实施和验证，以评价预防措施的结果是否达到了预定的要求；三是通过有效的改进, 实现产品质量、质量管理体系的持续改进，以增加顾客的满意度。通过收集信息，如产品质量检验、过程控制等信息，并对信息进行分析，查找可能产生不合格的原因并制定改进措施。

2.4 提高技术创新能力，树立“全员参与”质量管理的理念

积极探索和采用新技术、新工艺、新材料、新方法，依靠科技进步，通过技术创新的手段，深入推进电解铝质量管理工作。努力提高全体员工的技术业务能力和质量意识，经常性地开展各类岗位技术培训和质量管理知识培训，对员工进行岗位技能、质量意识、职业道德、以顾客为关注焦点的意识和敬业精神的教育，使全体员工能够自觉地、积极主动地参与企业的质量管理活动，不断地提高工作效率和工作质量，进而保证最终产品的质量。