探究电解铝生产节能减排技术

赵中义

（酒泉钢铁（集团）有限责任公司，甘肃 嘉峪关 735100）

1 电解铝在生产过程中遇到的问题

1.1 环境污染严重

在我们国家电解铝企业之中，通常在生产铝的过程之中，运用的基本上都是溶解电解的方法，在这之中最为关键的就是冰晶石一氧化铝材料。在具体生产的阶段之中，首先要将温度提高的冰晶石一氧化铝的熔点，但是熔点也相对较高，因此在生产阶段之中，很有可能会发生扬散的情况，进而污染到周边的环境[1]。其次，在实施铝生产的阶段之中，运用的是电解的方式，随即会产生诸多游离氧，在阳极周边，这部分氧离子会与二氧化碳之间出现反应，相应的也会出现污染气体，最终直接性的导致周边环境受到污染[2]。

1.2 高耗电，能源耗费量大

在电解铝产能逐步提升的背景之下，针对火力发电方面的需求量与日俱增，这相应的也会危害到我们国家的环境，这与目前所倡导的绿色发展理念相悖。

1.3 具有一定的危害性

在具体生产的阶段之中，电解铝产业所释放出来的固体废弃物和气体涵盖的有害物质相对较大，其不仅仅污染到了周边的环境，而且也危害到了人体的健康。另外，在生产的阶段之中，电解铝也会出现诸多扬尘等等，假使人体的吸入量过大，随即就会引发矽肺病，从而损坏到人类的呼吸系统。假使氟化物在空气和环境之中的产量过大，进而就会直接性的危害到动植物的健康[3]。

2 电解铝节能降耗的主要技术

2.1 阻流块技术

阻流块技术，实质上就是一类相对传统的电解铝节能降耗技术，其实质上就是要将独特材质的凸台块放到先前传统槽底的表面，从而进一步的优化铝液的流态。在运用阻流块技术的过程之中，必须要考虑到该项技术的运用范围和使用期限，主要可以从以下两点来着手：首先，槽底情况的技术因素。建立在计算机控制技术的大型铝电解槽之中，对于氧化铝方面的浓度与生产技术有着相对严格的标准，在电解槽之中的部分工作区域模式依旧存在诸多问题，例如炉底与炉膛不够规范等等，从而使得阻流块欠缺基础条件，最终导致槽内的功能无法达到统一化。在这种形势之下，只有电机槽自身情况相对优良，随即才可以在运用的初期所展现的效果相对优良。其次，阻流块材质的因素。在具体运用阻流块技术的时候，因为电解质对于清洁度有着相应的标准，且无法找到清洁度标准的材料，从而使得阻流块很容易引发飘逸、过轨、断裂以及溶解的情况，无法达到阻流块技术的运用标准。

2.2 异型阴极节能技术

在具体针对电解铝实施节能降耗的过程之中，异型阴极节能技术的功能主要集中在改善铝电解槽底之中的平底特征，从而来进一步的提升附带凸台和凸台阴极的阻流功能，进而达到针对铝业所出现表面的改善、优化极距，优化槽内铝液流态等等目标。就目前的形势来进行分析，异型阴极节能技术已经逐步的被诸多铝业公司所运用，最终的运用效果相对较高，然而在运用期限慢慢加大的背景之下，碳素材的凸台就会出现严重的磨损情况，使得节能效果在逐步削弱，这对于电解铝的节能降耗技术而言无疑是一个巨大的挑战。另外，异型阴极节能的效益与槽龄标准不符。在科学技术不断发展的形势之下，该类技术已经慢慢的被运用到350kA系列的工业生产之中，最终这对于电解铝的节能降耗技术的发展与进步有着很大的推动性。

2.3 异型阴极钢棒技术

在具体进行电解铝节能降耗工作之中，异型阴极钢棒技术的功能集中体现在要将铝电解槽之中的钢棒予以分析，并针对其实施必要的“双钢棒”处理，从而来在最大限度之上来针对槽周边的磁场平衡与槽内的铝液流态予以优化，进而来减小槽工作的电压，降低电解铝阶段所出现的直流电耗。

与此同时，异型阴极钢板技术的运用相对便利，然而槽底的表面则是平面底，在维护规整槽膛方面有着积极的作用，在该项技术逐步运用到电解铝节能降耗之中，这对于电解铝产业的发展有着直接性的推动作用。

3 电解铝生产节能减排技术优化对策

3.1 管理创新，强化节能减排控制

首先是要将中央企业节能减排工作的会议精神细致化的贯彻落实下去，在全面化学习的形势之下，要认真履行自身的责任感与紧迫感，安排组织，相互协作，真正的可以实现将节能减排工作融入到发展战略之中。

其次，强化相互之间的协作能力，并实施严格的考核机制。全方位协调发展、规划、财务、设备、能源、生产、安全、节能环保等等各项职能部门与生产单位，将责任落到实处。积极构建并健全节能减排专业人才队伍的构建，改善并创新现行的工作机制，加强考核机制，在最大限度之上来促进节能减排工作有条不紊的予以实施。

3.2 提高电流效率

如何才可以在低槽电压在该情况之下始终保持一个相对较高的电流效率，当然这也是电解铝生产节能的主要目的。依据相应的研究结果得知，在槽电压基本相同的情况之下，电流效率平均可以实现提高1%，相应的电能损耗随即就会缩减约为140kWh/t-Al左右，炭耗减小了约为5kg/t-Al。

从电解铝企业的层面来予以分析，电解槽极距、电解温度、分子比、炉帮厚度、稳定性等等也会直接性的影响到最终电流的效率，所以在实际进行生产作业的过程之中，电力企业要积极探寻电力效率与低极距之间的关系，进而可以促使电解槽在实际运行阶段之中始终保持在一个最优化的极距。

3.3 调整结构，拓展节能减排空间

大范围的实施调整并优化结构，其可以很好的为发展循环经济、节能减排、可持续发展打下坚实的基础。依据实际情况来调整工艺结构，加强工艺节能，在逐步强化技术创新力度与规范工艺生产流程，还得要积极探索并采纳新方式、新材料、新工艺与新技术，借助科学技术，创新技术，促进大型预焙槽，并针对落后净化设备实施进一步的更新改造，实施节能降耗，最终可以大幅度降低电解铝生产能耗。

3.4 科技创新，增添节能减排动力

首先在是电解铝的生产，企业可以以推广运用低电压、地效应等技术作为攻坚点，大范围推广运用并加强铝电解槽铝液流态优化节能技术、电解槽三度寻优控制技术、阳极底部开槽技术以及电流技术等等诸多技术，可以面对在针对各个成分的石墨质阴极与石墨化阴极生产技术的产业化目标，依据实际情况来构建一套企业大型铝电解槽运行与管理的理念与管理方式。

总之，目前，电解铝行业则是一个十分典型的能耗高、污染高的行业，所以在这种形势之下，企业在发展的过程之中要将污染防治问题充分的重视起来，所以要进一步的强化节能减排控制的力度。