500kA绿色低碳铝冶炼创新技术工业化应用

鹤庆溢鑫铝业有限公司

1 公司简况

鹤庆溢鑫铝业有限公司（以下简称“云铝溢鑫”）位于云南鹤庆产业园区，是中铝、云铝股份子公司，成立于2007年10月，是滇西第一家集铝冶炼、铝加工生产为一体的绿色铝企业，云铝溢鑫2017年7月28日开工建设，2019年2月28日通电投产,拥有1条年产45万吨500kA大型曲面阴极电解生产线、2条年产10万吨轮带合金生产线，主要生产重熔用铝锭、重熔用精铝锭、铸造铝合金产品。

公司始终坚持“科技引领行业 创新引领未来”的发展思路，以“以人为本、绿色低碳、精益求精、铸造卓越”的工作思路，严格按国际标准执行生产组织，先后通过了ISO9001、ISO14001、ISO45001、ISO50001和IATF16949 5个国际标准认证，获得两化融合管理体系评定证书；高新技术企业、大理州企业技术中心认定；公司授权专利 23项；同时公司“云铝”商标被认定为中国驰名商标；“三化”改造试点示范项目，云南省2021年数字新基建第一批示范项目。

2 500kA绿色低碳铝冶炼创新技术工业化应用创新点及应用情况

图1 公司全景

图2 电解车间现场

溢鑫公司500kA大容量高效能铝电解槽系列采用了贵阳铝镁设计研究院有限公司开发设计的“56组阳极＋大面7点进电” 的均流配置模式，并配套“内外母线联合磁补偿”最佳磁流体设计方式，使用大型槽独立腔体焙烧技术，通过“120h平稳控电焙烧工艺”，等，实现铝液综合交流电耗13114.11kWh/t；电流效率94.21%；氧化铝单耗1903.46kg/t；氟化铝单耗12.48kg/t，2019年-2020年，企业新增工业总产值78.99亿元，上缴利税7.46亿元。该槽型具有大容量、高效、低耗、低投资、低污染等技术特点，形成了具有领先优势的系列电解槽匹配节能型电解槽系列，代表着目前铝电解槽的最先进技术。

应用电解烟气净化无动力引射加料方法及装置。在无外部动力的情况下实现了喷射加料，降低了净化系统的能耗和成本，同时配套上线4套脱硫系统，监测结果显示HF排放浓度为0mg/m3，SO2排放浓度为25 mg/m3，粉尘排放浓度为4.2mg/m3，远低于《铝工业污染物排放标准》（GB25465-2010）规定的HF排放限值3mg/m3，SO2排放限值150 mg/m3，粉尘排放限值20mg/m3，实现超净排放。

图3 脱硫系统

图4 高精铝产品

应用精确感知与智能决策的铝电解MES系统，致力于打造工业互联网平台及“5G+”数字孪生智慧工厂。它是基于铝锭价格、铝锭产量、电耗成本、阳极成本、氧化铝成本的影响因子的多目标决策模型，根据生产数据和设备折旧信息的实时采集，结合电价、原材料、地区人工成本市场变化信息，进行吨铝生产综合成本和利润分析，给出利润最大化的生产策略，指导企业生产经营，企业取得了显著的经济和社会效益。

开发出500kA电解槽“一段式”短流程直接生产高纯铝技术。采用短流程一段式铝电解槽精铝冶炼技术，替代传统电解铝+精铝的两段式生产方法，探索出直接利用500kA电解槽生产出纯度达到Al99.90-Al99.95的高纯铝锭，在国内首次实现了直接利用500kA电解槽生产高纯铝的控制技术工艺。该技术可大幅节约传统精铝制备的能耗，降低吨铝当量碳排放，社会环境效益明显。同时，为了实现高精铝产业化生产，研究开发出电解烟气半干法双流程分区净化调控技术，实现生产过程中高精铝与普通铝的有序生产切换，可实现不同品质的氧化铝在净化系统中形成载氟氧化铝供高精铝槽使用，降低氟化铝单耗，提供了技术装备保障。