190ka大型预焙槽技术参数优化研究技术报告.doc

目 录 前言 3 一、国内外同类型槽主要技术经济指标概述 4 二、190KA大型预焙槽技术参数优化研究 5 （一）问题提出 5 （二）该优化技术的创新点 7 （三）同类型槽主要技术条件与参数概述 7 一）系列电流强度与槽电压 7 二）极距 8 三）电解温度与电解质成分 8 四）电解质水平和铝水平 9 五）阳极效应系数 10 六）电流强度的强化 11 三、优化技术参数方案的确定 13 四、优化技术参数方案的实施 13 （一）低电解质温度控制 14 （二）低分子比控制 16 （三）低氧化铝浓度、低效应次数的控制 18 （四）高铝水平以及电解质水平的控制 21 （五）低极距（低电压）控制 25 （六）电流强度的强化控制 27 五、结果分析 29 六、效益分析及结论 32 190KA大型预焙槽技术参数的优化研究 前言 泰山铝业公司新启动的一期续建190KA大型预焙槽，属于设计及实践生产技术相对成熟的先进的大型中间下料式预焙槽，目前产能较小，规模竞争力较低。 通过190KA大型预焙槽技术参数的优化实施，提高电解工艺的技术含量，升华现场的生产管理水平，使电解生产处在最佳工作状态下，电流效率才能得到大大提高，才能取得良好的技术经济指标。 自2006年12月开始，公司不断对新启动电解槽各项技术条件，工艺操作制度等进行论证，并将方案在部分电解槽上进行实践验证，总结出了一套适合公司电解生产的优化技术参数。经在所有电解槽上推广应用，取得了良好的效果。2007年7～9月份，实现电流效率93.5％，各项经济技术指标连续创造新高。本文从六个方面对这一成果进行了总结。 一、国内外同类型槽主要技术经济指标概述 2005年，随着我国铝电解工业的快速发展，在国家加强宏观调控的政策下，氧化铝、煤、电等能源价格居高不下，且还呈上升趋势，市场竞争越来越激烈，铝电解厂获得利润的空间几乎为零，有的甚至出现严重亏损。电解铝是一项高能耗的产业，仅氧化铝和电就占电解铝锭总成本的85%左右。因此，要想在如此激烈的市场竞争中立稳脚跟，就必须最大限度地提高电效，降低电耗，以低成本制胜。 2006年4月份，在中铝组织召开的全国铝冶炼会议上，中铝公司负责人对中铝所属铝电解厂提出：十一五规划电解铝厂原铝电流效率95%以上，直流电吨铝单耗13000kwh/t-Al以下，综合交流电吨铝单耗14300 kwh/t-Al以下。 从《全国铝冶炼企业产量及主要技术经济指标》可知，3月份，云南铝300KA电解槽电效达到了96.4%，直流电吨铝单耗达到了12813kwh/t-Al，综合电吨铝单耗达到了13442kwh/t-Al；茌平信发铝电240KA电解槽电效达到了94.9%，直流电吨铝单耗达到了13062kwh/t-Al，综合电吨铝单耗达到了14025kwh/t-Al；焦作万方280KA电解槽电效达到了93.7%，直流电吨铝单耗达到了13038kwh/t-Al，综合电吨铝单耗达到了14238kwh/t-Al。 我公司190KA铝电解槽，设计电流效率93%，直流电耗13800kw.h/T.Al，其提高电效的前景十分广阔。 二、190KA大型预焙槽技术参数优化研究 （一）问题提出 2003年1月到2006年10月一期续建电解槽启动前，铝业公司一期运行的62台电解槽技术参数保持如下: （1）电解槽集气效率98%；电流强度190KA； （2）电解槽工作电压4.10～4.11V； （3）电解槽温度940～960℃； （4）极距4.5cm左右； （5）电解质分子比2.2～2.4； （6）效应系数0.3～0.5次/台； （7）电解质水平18～21cm；铝水平18～20cm; （8）氧化铝浓度2%～3%。 其简单工艺流程图如下所示： 经统计，泰山铝业公司一期电解槽自2002年11月生产以来，电流效率平均达不到设计值93％，直流电耗在13800kw.h/T.Al以上，这与全国先进指标相比差距不小。因此，对电解槽运行中的各项技术参数，诸如铝液水平、电解质水平、槽温、分子比、氧化铝浓度、槽电压等进行优化研究，成为摆在铝业科技工作者面前首要解决的问题。 （二）该优化技术的创新点 本技术参数优化的创新点在于在稳定的磁场平衡下，优化抬高铝水平和电解质水平、降低槽温过热度、降低分子比、降低氧化铝浓度、强化电流强度等技术参数，实行低极距、低温低分子比、低效应系数操作，以获得低耗高电流效率的生产效果。 （三）同类型槽主要技术条件与参数概述 一）系列电流强度与槽电压 一般在铝厂设计时，在选择变压整流机组应留有增大电流强度的可能，例如当铝价格高时，可以增加电流，提高产量，多获利润。 在现有的电流强度下，电解槽必须采取与电流强度相适应的其它各种技术条件，以求实现正