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: 4.《2  铝  电【 解 — 4.2.1!  铝电解生产原】铝直流?电,耗指标与铝电—解槽槽型、容—量、设计技术和生产!管理:等诸多?因素:有关近十年来我国新!建铝厂均《采用我国《自主:开发的200kA~!500kA》容量的大型预—焙阳极?电解槽?更大容量的高效、节!能型电解槽正—在研:制开发中原》有的能耗高、—。。污染严重的自焙【阳极:电解槽?生产系列绝大部分已!被改造?或淘汰?目,前我国较《。好的铝电解企业原】。铝直:。流电耗指标低于1】2500kW·h】/t这个指标在国际!上也是先进的为【。此,本条将原铝直—流电耗?指标小于或》等于1?2,500kW》·h/t定为一级】。原铝直流电耗按【现行行业标准铝土矿!生产能源消耗Y【S/T? 103的有关【规,定计算 — 4.2.2 ! 重熔用铝锭单【位产品综合能耗指】标的确定《系参照现行国家标准!电解铝企业单—位产品?能源消耗限额GB !21:。346规《定的指标《以其:能耗限额《。先进值为本条的【一级指标《以其能耗限》额准入值《为本条?的三级指标 【 , 4.2.3 ! 本:条对电?解铝应采取》的节:能措施?作出规定 》 :   》  1? , 世界铝《电解工业的发展趋势!是,采,用高效?节,能型大容量》预焙:阳极电?解槽增?大槽:容量可提高劳—。动生产率降》低投资成本并—有利于降低综合【能耗:槽容量?选择应与系列生产】规模:相匹配铝电解生【产系列直流电压不宜!低于800V以保】证有较高的整流【效率和供电》。系统的安《全 《。  《   2  为了降!低能耗应适》当,地加强?电解槽保温特别是】槽底部保温》应使电解质结晶固相!等温线(最高—至,850?℃)尽可能置于炭块!。下的耐?火层内由于目前【采用的电解槽—侧壁材料尚》不能有?效抵御电解质侵蚀和!冲刷生产过程—中必须使其内—壁形:成适当厚度的炉帮(!凝固的电解质)【。以保护?脆弱的侧壁》。宜选用?耐电解质侵》蚀和:冲刷、电绝缘性【。能和:导热性能好的材料】作侧壁内《衬设计成侧壁散【热型电解槽》  【   3  阳【。极电流密度的取【值除要考虑电—耗率:、基建投《资等:综合经济效益外【还要考虑到》。阳,。极、热负荷的承【载能力 《   【  近年《来我:国新开发的大型预焙!槽的阳极电流密【。度的设计值均在0.!75:A/cm2》~0.82》A,/cm2国际上比】较先进的大型—预焙槽阳极电流密】度的设计值均在0】.85A《/cm?2~0.90A/c!。m2考虑我》国,阳极炭块的》综合质量本款规定】为0.75A—/cm2~0.【85A?/cm2 】     —4  母线电流密度!降低母线中消耗的电!能减:少但母线的》购置费增《加需:要确:定一个适当的电【流密度使得母—线的总费《用最低 !    《大型铝电解槽的【输电母线系》统属于复合》电路:既有并联又》有串联?各并联线路的导【电距离?不等但要求电流相】同,为了防止电流偏【畸虽:然设定了母线电流密!度但:在具体?部,位的数值需根—据电工计算》确定:按近年来《的电:价、铝?母线:价值及利率》情况铝?母线电流密度—取0.2《5A/m《m2~0.》4,0A/mm2、【单槽母线系统电压】降小于280mV为!宜 —     5  】随着大容量铝—。电解槽的开》发,和应用强《大电流产生》的磁场对《电解生产起着特【殊重要的作用磁场】的,。大小和分布》直接:影响电解槽内熔体】的,。稳,定,状态和流《动速:度它们?是决:定生产指标(如电耗!、电流效率、内衬】寿命等)好坏的基础!条件之一因此母线】配置:设计应根据电磁学】和流体力学的基【本规律?对磁场和磁流体稳】定性:进行计?算和分析《结合生产实践—优,。化母线配《置设计 】     6  采!用高质量阴极炭块】和大截面阴极—棒可降低《槽底电?压降是?。减,少能耗、延》长槽寿命《。的关键措施之—一以电煅烧无—烟煤为基《础含石墨《碎小于1《0%的无《烟,煤炭块由于电阻【率较:高、对钠的》破损指?数大等原因新—。建大型槽《不推:荐采用目前采用【较多:的是石墨碎含量为】30:%左右的半石墨质炭!。块国外某些铝—厂已在?大型铝电解》槽上采?用全石墨化的高【质量优质炭块取得】良好效果;》我国某些铝》厂也已开展了石墨】化阴极炭块在电【解槽上的应用试【验从国?内外的发展趋势【来看大量采用3【0%:以上高石墨质或石】墨化阴极炭块将逐步!替代低质量的无烟煤!炭块:。 ? :  :   7  —目,前国内外铝》电解的生产广泛采用!。低分子比、低—氧化铝浓度、低效】应系:数等新?工艺 》     根据!国内外铝电解的生产!实践:在其他条件允许的情!。况下当电解质—的分子比每》降低0.1》电,解质初?晶温度可降低3℃】~4℃电流效—率可提?高0:.5%工业生产【。条件下分子比保持在!2.2?0~2.40为宜】    ! 低氧化铝浓度既可!防止炉底产生—沉淀又?可,提高电流效率根据生!产实:践其:浓度宜保持在1.8!%~3% 》     !。低效应系《数在节?省电能消耗、提高】整流设备的利用【率、保持系列电【流稳定等方面具有重!要意义为此应尽量】降低效应系数 ! ?    8  【我国铝加《工厂:用的各种合金或坯料!绝大部分《。是采用商品铝锭重】熔、:调,配再铸造的铝锭重熔!的单位能耗约—为4800》MJ/t《并造成0《.5%~1》.0:%的金属烧损—加,工厂某些大批量的铝!坯或铝合金板锭【、铸轧板《坯、挤压型材—的圆锭、线坯等均可!在,铝电解?厂铸造车《间用:原铝直接生》产既可节省》铝锭重熔能耗又可避!免,。重熔时金《属烧损 》 ,  《   9《  铝电《解生产各种必要【的日常操作如添加氧!化铝、?调节电解质温度、更!换阳极、出铝等【会发生阳极》效应:并熄灭等问》题干扰了电解槽的正!常运行使它偏离最】佳运:行状态采《用,计算机控制一是【估计运行作业对过】程,状态的影响二是在适!。当的容许《。误差内使电解—。槽的正常运行状【态尽可?能地接近最佳状【态,以达到稳定生产降】低电耗提高电—流,效率的目的 ! :。    10  】目,前我国生《。产的氧化《铝可分为砂》状、中间状和粉状】三种类型《砂状氧化铝具有比】表面积大在电解质】中易于溶《解不易?产生:。槽底沉淀等特性有】利于提高《电,流效:率降低能耗》同,时在干法净化系统中!砂状氧?化铝作为吸附剂吸】附铝电解槽烟—气其:。吸,附性能也优于—其他类型的氧化【铝 ?