【導(dǎo)讀】槽，目前產(chǎn)能較小，規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)力較低。行實(shí)踐驗(yàn)證，總結(jié)出了一套適合公司電解生產(chǎn)的優(yōu)化技術(shù)參數(shù)。經(jīng)在所有電解槽上推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。月份，實(shí)現(xiàn)電流效率％，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)連續(xù)創(chuàng)造新高。本文從六個(gè)方面對(duì)這一成果進(jìn)行了總結(jié)。幾乎為零，有的甚至出現(xiàn)嚴(yán)重虧損。電解鋁是一項(xiàng)高能耗的產(chǎn)。業(yè)，僅氧化鋁和電就占電解鋁錠總成本的85%左右。效，降低電耗，以低成本制勝。原鋁電流效率95%以上，直流電噸鋁單耗13000kwh/t-Al以下，了13038kwh/t-Al，綜合電噸鋁單耗達(dá)到了14238kwh/t-Al。，其提高電效的前景十分廣闊。電解槽集氣效率98%；電流強(qiáng)度190KA；電解槽工作電壓～；

　　

【正文】 觸壓降、爆炸焊片與母線(xiàn)電壓降等。電壓過(guò)高會(huì)多消耗電能，同時(shí)增加電解槽的熱收入，使電解槽走向熱行程；電壓過(guò)低，熱收入減少，維持不了電解槽的熱平衡，會(huì)使電解槽走向冷行程。 我們對(duì)電解槽進(jìn)行了電壓平衡測(cè)定，各部位壓降統(tǒng)計(jì)如下： 26 190KA 中間下料預(yù)焙槽電壓平衡數(shù)據(jù)測(cè)量表 測(cè)試內(nèi)容 項(xiàng) 目 電壓降（ v） 備 注 一、陽(yáng)極母線(xiàn) 斜立柱母線(xiàn) 端部橫母線(xiàn) 陽(yáng)極軟帶 陽(yáng)極橫母線(xiàn) 小 計(jì) 二、陽(yáng) 極 卡 具 鋁 導(dǎo) 桿 爆炸焊塊 鋼 爪 陽(yáng)極炭塊 炭塊為平陰豐源碳素廠產(chǎn)品 鋼 碳間 小 計(jì) 三、陰 極 特指爐底壓降 四、陰極母線(xiàn) 陰極軟帶 A 側(cè)水平段 陰極連接 小 計(jì) 五、電解質(zhì) 電解質(zhì)本身 ～ 由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得 氣 膜 反電動(dòng)勢(shì) 小 計(jì) 合 計(jì) ～ 27 可見(jiàn)， 續(xù)建 新啟槽經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后期管理后，槽壓 我們 可以 設(shè)置 在 ～ ， 此時(shí) 極距 在 ～ 之間 。 （六）電流強(qiáng)度的強(qiáng)化控制 在電壓較低、鋁水過(guò)高的生產(chǎn)過(guò)程中，需要解決過(guò)熱度低的技術(shù)關(guān)鍵，只有增加熱供入，其方法主要便是提高槽電壓。而我公司經(jīng)過(guò)試驗(yàn)摸索，利用強(qiáng)化電流強(qiáng)度提高 電解質(zhì)過(guò)熱度，并結(jié)合了系統(tǒng)的理論以及詳細(xì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，分析研究了當(dāng)強(qiáng)化系列電流后，對(duì)電解槽運(yùn)行的各種影響。 一般說(shuō)來(lái)，鋁電解槽強(qiáng)化電流后，槽電壓技術(shù)參數(shù)的選擇對(duì)電解槽的熱平衡的改變起著最重要的作用，通常電解槽強(qiáng)化電流后，如果保持原有的技術(shù)參數(shù)，特別是極距不變，槽電壓比強(qiáng)化電流前要提高，但是在操作上一般都不這么作，而是將槽電壓保持和原來(lái)一樣或比強(qiáng)化前稍低一些，如果電解槽的極距不低于 4cm，槽電壓比強(qiáng)化前稍低一些為好，這是因?yàn)椴垭妷旱淖兓入娏鞯淖兓瘜?duì)電解槽熱平衡的影響大的多，如： 190KA電解槽，槽電壓從 ，或從 ，由于電解槽槽電壓的提高和降低都是通過(guò)提高或降低極距實(shí)現(xiàn)的，因此提高和降低槽電壓而使電解槽電熱功率的增加或降低全部發(fā)生在電解槽極間電解質(zhì)熔體中，此時(shí)電解槽單位時(shí)間（ 1h）內(nèi)提高和將低的電熱能為： I △ V t＝ 190KA 1h＝ 19Kwh 28 現(xiàn)在再分析和估算一下，電解槽電流增加或降低 1000A 對(duì)電解槽熱平衡的影響，仍然以電解槽電流 190KA。槽電壓 ，如果選擇陽(yáng)極上表面氧化鋁和槽殼為電解槽的熱平衡體系，則電解槽熱平衡體系內(nèi)的電壓 降約為 ，除去電解槽的反電動(dòng)熱 ，則電解槽平衡體系內(nèi)的發(fā)熱電壓 Vt＝ － ＝。因此電解槽的電流增加或降低 1KA 時(shí)。其電解槽熱平衡體系內(nèi)的熱平衡在單位時(shí)間（ 1h）內(nèi)增加或減少為： Vt△ I t＝ 1KA 1h＝ 由以上兩式計(jì)算結(jié)果可以看出，對(duì)一個(gè)槽電壓為 ，電流為 190KA 的電解槽來(lái)說(shuō)，僅從熱平衡的角度去分析，其槽電壓升高或降低 對(duì)電解槽產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與電解槽電流強(qiáng)化或降低 3KA 時(shí)對(duì)電解槽熱平衡體系產(chǎn)生的熱效應(yīng)是基本 一樣的。 因此，當(dāng)電解槽的電流從 190KA 強(qiáng)化到 193KA 后，電解槽內(nèi)的熱功率要增加 ，為了要維持原有的電解槽熱電平衡不變，可采取如下兩個(gè)方法： 1）減少陽(yáng)極上面保溫層的厚度，增加上部氧化鋁保溫層的散熱。實(shí)際上隨著電流強(qiáng)化后陽(yáng)極、陰極、陽(yáng)極鋼爪、陰極鋼棒電流密度的增加和溫度的提高都會(huì)使電解槽的散熱量增加。幾個(gè)方面的共同作用，使電解槽散熱增加 是可以實(shí)現(xiàn)的。調(diào)整其他技術(shù)條件同樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)。 2）可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)慕档碗妷?。不減少保溫層的 29 356 376 292 273 318 309 348 368 389 340 326 332 300 285 265 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 26 28 30 33 36 40 散熱孔溫度 下降到 265～ 330℃ 厚度，其它技術(shù)條件不變，適當(dāng)降低槽電 壓，將槽電壓從目前的 193KA 時(shí)的 ，可使電解槽輸入的電能功率減少 ，加上電解槽陽(yáng)極、陰極、陽(yáng)極鋼爪、陰極鋼棒由于強(qiáng)化電流強(qiáng)度后，電流密度的增加，溫度的提高，散熱量的增加，可以保證電解槽在電流強(qiáng)化到 193KA后，電解槽的熱電平衡不變。 五、結(jié)果分析 散熱孔溫度變化：（如下圖） 結(jié)果表明，散熱孔溫度保持平穩(wěn)，側(cè)部散熱量減少 。 30 爐幫形成厚度跟蹤測(cè)量 我們選取了 9臺(tái)電解槽對(duì)其側(cè)部爐幫進(jìn)行了及時(shí)測(cè)量， 爐幫平均厚度 ，最厚處達(dá)到 15cm，最薄處不低于 5cm，結(jié)果表明爐幫已經(jīng)形成，牢固可靠。 槽號(hào) 測(cè)點(diǎn) 233 236 239 241 145 142 158 161 132 均值 A 12 15 11 14 12 10 14 13 12 B 9 12 8 10 7 5 7 5 11 C 6 8 5 7 6 5 6 5 均值 9 8 9 備 注 ABC 是沿著側(cè)部炭塊上中下取的三個(gè)測(cè)點(diǎn)。 技術(shù)參數(shù)控制情況 我們 對(duì)四臺(tái) 電解槽的各項(xiàng) 技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了全面測(cè)量，如下表所示（ 2021年 6月～ 9月份平均值）： 內(nèi)容 槽號(hào) 槽溫（℃） AL水平 E 水平 電流效率（ %） 散熱孔溫度（平均值） 分子比 出鋁端 煙道端 A 面 B 面 133＃ 945 25 21 302 326 308 327 156＃ 950 22 323 318 311 322 238＃ 942 23 286 298 338 305 249＃ 938 22 301 321 313 319 31 四臺(tái)電解槽各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)控制在目標(biāo)范圍內(nèi)，電流效率平均達(dá)到 ％。 2021 年 6～ 9 月份 電流效率 我們又統(tǒng)計(jì)了 2021 年 6～ 9月份，電解一車(chē)間、電解二車(chē)間一期續(xù)建電解槽電流效率，結(jié)果表明啟動(dòng)后的電解槽經(jīng)過(guò)運(yùn)行，平均獲得 %以上的電流效率，如下表所示 : 月 份 單位 7 8 9 平均 值 電一續(xù) 建 ％ ％ ％ ％ 電二續(xù) 建 ％ ％ ％ ％ 平均 值 ％ ％ ％ 2021 年 9 月份經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 指 標(biāo) 電解一車(chē)間 電解二車(chē)間 電流效率 效應(yīng)系數(shù) 炭素單耗 氟化鹽單耗 氧化鋁單耗 1957 1937 直流電單耗 13699 13727 綜合電單耗 32 總和 以上看出，優(yōu)化后的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)保持平穩(wěn)，電流效率突破了設(shè)計(jì)值 93％， 6～ 9月份 平均達(dá)到了 ； 九月份 各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 取得良好，其中直流電耗由平均 降到均值 。 六、效益分析及結(jié)論 （ 1） 電流效率提高至少 %， 62 臺(tái)電解槽每年可多生產(chǎn)鋁錠 噸。鋁錠價(jià)格 15000 元 /噸，則每年可創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到 245 余萬(wàn)元。 （ 2）直流電耗由均值 ，以電費(fèi) 元計(jì)算，可降低噸鋁成本 元 /。全年生產(chǎn)鋁錠 6萬(wàn)噸，計(jì)算，可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 280 余萬(wàn)元。 合計(jì)，創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益 525 余萬(wàn)元。 結(jié)論，該優(yōu) 化技術(shù)參數(shù)在 190KA 大型預(yù)焙槽上應(yīng)用，取得了客觀的經(jīng)濟(jì)效益，可在以后的生產(chǎn)中推廣。