降低330kA電解槽綜合交流電耗的措施

文/張志勇，中鋁山西新材料有限公司電解一廠

引言

電解鋁最近幾年發(fā)展速度很快，它是我國我民經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，目前鋁電解產(chǎn)能已經(jīng)達到4000萬噸。在2014年鋁產(chǎn)量是2751.24萬噸，實際開工率不到70%。高能耗環(huán)節(jié)的電解成為電解鋁企業(yè)最大的成本因素，雖然其交流電耗隨著技術(shù)與工藝的改進得到明顯下降，但是我國節(jié)能減排要求很嚴格，其能耗下降速度無法滿足環(huán)境變化的需求，電解鋁行業(yè)必須開展降低能耗、保護環(huán)境的活動。文章對330kA電解槽綜合交流電耗控制進行系統(tǒng)的分析，探討降本增益的措施。

1　330kA鋁電解槽綜合交流電耗的組成

1.1　電解用電

電解用電與實際電解生產(chǎn)電耗、停槽空耗以及整流效率息息相關(guān)，將電流效率按照91.5%進行預算，目前整流效率是96.7%，噸鋁電耗為437KW乘以每小時，停槽十多臺，噸鋁空耗是59KW乘以每小時，實際電解噸鋁用電是13724KM乘以每小時。

1.2　動力用電

電解生產(chǎn)外的所有用電，包括廠房照明用電、生活用電、外來企業(yè)用電、除了電解生產(chǎn)外的其他車間成產(chǎn)用電。將電流效率按照91.5%進行預算，動力用電噸鋁消耗是331KM乘以每小時[1]。

1.3　由六臺整流機組提供電解用電部分

電解系列回路主要由280臺電解槽串聯(lián)構(gòu)成，電解系列電壓相當于280臺電解槽總電壓之和。電解槽電壓包括陽極電壓、陰極電壓、極化電壓、電解質(zhì)壓降以及母線壓降五部分[2]。

1.3.1歐村變線損

每天線損消耗電量是36658KM乘以每小時，噸鋁電耗是57KM乘以每小時。

1.3.2電解線損電量與空耗電量

電解線損電量是因為電解直流電回路消耗的電量，這個部分用電量是無法避免的，但是停槽短路口壓降能設(shè)定到最小值，也就是240MV[3]。

2　降低綜合交流電耗的相應措施分析

2.1　降低動力耗電

通過對各車間用電情況分析，使用動力用電的車間安裝計量表，企業(yè)應該盡可能控制電量，積極尋找節(jié)約用電的辦法。根據(jù)以上分析可知道線損是無法避免的，沒有下降的空間。運行電解槽的母線壓已經(jīng)下降到5MV之內(nèi)，基本再沒有下降的空間。動力用電中，公用車間與供料凈化車間是耗電大戶，占據(jù)總動力用電的74%。供料凈化車間采用一工頻、一變頻的運行方式，與傳統(tǒng)的兩工頻、一變頻方式相比較，噸鋁節(jié)省用電69KM乘以每小時，這也沒有太大的下降空間。目前鑄造車間鋁水進量比較少，比兩臺保持爐運行節(jié)省將近一半的電量。公用車間是三臺空壓機運行，每天的氣壓達到0.58MP，但是在實際生產(chǎn)中，0.45MP就可以滿足生產(chǎn)的正常運行，所以，這塊具有較大的節(jié)電空間。

首先，采用連續(xù)性打料方式降低空壓機的用電量，在打料的過程中，改變空壓機的運行方式，在空壓機里面裝置變頻機，這樣就減少了空壓機因為反復卸載導致的電量浪費。其次，改變廠房照明方式。結(jié)合實際工作需求，根據(jù)我國廠房照明要求，對廠房的照明設(shè)施進行改進與優(yōu)化，應該采取間隔照明方式，不僅大大減少電量的浪費，與相關(guān)照明要求相符合，滿足生產(chǎn)需求。最后加強用風管理，仔細檢查全廠動力風的泄漏情況，加強監(jiān)督管理，電解車間不可以使用風管進行衛(wèi)生打掃，從而減少用風量。

2.2　降低電解槽壓降

鋁壓降中有陽極卡具壓降、母線壓降，停槽短路口壓降有再下降的可能性。母線可以采用焊接方式將其固定，降低該處壓降，由9MV下降到3MV。對于陽極卡具壓降可以采用導桿打磨的方式，對水平母線進行擦拭等方法，加強班組管理，使得陽極卡具壓降有效降壓，對陽極卡具壓降與立體母線壓降進行改善與優(yōu)化之后，這兩處的壓降由原來的15mv下降到10MV之內(nèi)。

企業(yè)可采用在復合片兩側(cè)加焊加強板槽的方法，來降低復合片連接的壓降，這種方法可以有效降低該處的壓降。經(jīng)過實際測量，采用在復合片兩側(cè)加焊加強板槽的方法后，每組陽極復合片連接處的壓降下降到1.5MV,全槽下降了36MV電壓。最后，降低鐵碳壓降。不同澆筑鐵水的成分，就會造成鐵碳壓降值產(chǎn)生很大的差距，需要定期對澆筑鐵水的成分進行抽樣檢查，確保澆筑鐵水成分最優(yōu)，保證澆筑質(zhì)量，這樣才有效降低鐵碳壓降。

2.3　優(yōu)化電解工藝控制

根據(jù)實際生產(chǎn)的具體情況，以下進行工藝的具體優(yōu)化措施。

第一，將在產(chǎn)鋁由15D撤到20噸之內(nèi)，根據(jù)最近停槽鋁進行估算，目前槽鋁在產(chǎn)鋁是27噸，每臺槽出鋁量要增加500千克。延長氟化鋁加工生產(chǎn)的間隔時間，將分子比值由15D內(nèi)上調(diào)到目標值，溫度控制在955，幅度差在5%左右。撤鋁的過程中開始進行降壓，將噪聲值與溫度值控制在目標范圍之內(nèi)，將電壓每天下調(diào)5到10MV。

通過對影響鋁電解槽綜合交流電耗的原因進行分析與探究的基礎(chǔ)之上，優(yōu)化工藝以及積極研究相關(guān)措施，各項指標都到達了預期的效果，并取得了良好的經(jīng)濟效益。從某個月份來看，鋁電解槽綜合交流電耗下降了500KW，動力用電下降了30KM，進過采用一系列措施與方法，已經(jīng)到達了理想效果。

3　結(jié)束語

本文通過對330KA鋁電解槽綜合交流電耗的原因以及組成進行深入的分析與研究，提出了關(guān)于330KA電解槽降低電耗的具體措施，經(jīng)過實踐取得了理想效果，達到了較好的指標。要想保證低電壓低能耗生產(chǎn)，就要保持330KA鋁電解槽內(nèi)鋁量不能大于20噸，由于很多因素都會影響電壓，所以，平衡能量是基礎(chǔ)與前提，然后在進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)。在爆炸焊片兩邊通過采用加焊復合片的方式，有效降低了鋁與鋼壓降。此外，通過對鋁導桿和水平母線進行擦拭與打磨等方式對鋁與鋁之間的壓降進行有效的控制，為低能耗生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。

【參考文獻】

[1]胡占營,曹永峰.內(nèi)蒙古某公司330kA鋁電解槽系列節(jié)能降耗的生產(chǎn)實踐[J].輕金屬,2016,(03):18-22.

[2]黃前斌,郭志華.淺談降低330kA電解槽綜合交流電耗的措施[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2015,(11):87-89.

[3].寧夏能源鋁業(yè)400kA鋁電解系列成為中電投金牌電解系列[J].有色冶金節(jié)能,2014,30(04):62.