大型预焙铝电解槽节能的理论与实践.pdf

第五届铝电解专业委员会2005年年会暨学术交流会论文集 ·13· 大型预焙铝电解槽节能的理论与实践 王吉来 (中铝股份广西分公司电解厂。广西平果531400) 摘要：铝电解是耗电大户．表文通过阐述引起铝电解耗电大的重要环节是电流效率低下和压降偏高．提出具体的 解决措施．从而最终实现节能的目的．提高生产的技术经济指标。 关键词：铝电解；直流电耗；耗电；电流效率；压降；节能；技术经济指标 2·1电流效率的计算公式 前言 电流效率1l=原铝实际产量／原铝理论产量× 正值当前世界能源危机的警报频传之际，节能 100％ 已成为大家的共识，铝电解产业是耗电大户，铝电 解节能意义更重大，技术起点不同的企业其原铝吨 槽昼夜和I(电流强度)一定时，电流效率的大小取 铝直流电耗的差异极大，最好的原铝吨铝直流电耗 决予原铝实际产量的大小，也反映了直流电的有功 达到13200kwh，甚至更低，而指标差的原铝吨铝 功率的大小，下面分别就其影响因素逐一进行论 直流电耗高达14000～15000kWh，可见，铝电解节 述。 能潜力巨大，而铝电解生产中，引起直流电耗高的 原因概括起来不外乎是电流效率低下和电解槽各 部分压降偏高所致．两种原因同时存在或存在其中 之一的原因均会引起铝电解的高电耗，针对这两方 面的原因，本文将逐一进行分析，并提出解决的措 施。 1 直流电耗的计算公式 沮度．℃ T， 图1电流效率与温度的关系 X100％ 直流电耗=直流电量／原铝产量=v 1] 式中：V表示平均电压；Tl表示电流效率 2．2电解温度对电流效率的影响 从简单的数学计算式中可以明显看出，要降低 电解生产中的直流电除了流过回路的电阻造 直流电耗有两个途径，其一是：降低分子v，即降低 成的电能损失外，部分补充电解生产中的热损失， 平均电压；其二是：增大分母．rl，即提高电流效率。 其余部分才是使熔体中AI，F。一离子产生还原反应 2 铝电解电流效率 直漉电 做有用功，即发生：①AI。F。一+3e…一AI。+ ·14· 第五届铝电解专业委员会2005年年会暨学术交流会论文集 4F一的化学反应．此为电解产生原铝的反应，一部 温度高铝液溶解量及二次反应速度均加剧，电流效 分电流做无用功，只有部分做有用功，故理论上电 率损失大，故低温有利于提高电流效率，但电解生 流效率不可能达到100％。 产中，也不能保持过低的温度，温度太低，不利于 实际上①反应式是电毹进行的离子方程式，在 AIj203在电解质中溶解，易形成沉淀及冷槽而引起 电解的条件下，也进行：②2AI。+AI。3+一3AI。+，③