預焙陽極鋁電解節(jié)能降耗途徑研究

侯 偉

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術學院 冶金工程系，甘肅 蘭州 730020）

隨著這些年來中國的經(jīng)濟進行了一個極速化的發(fā)展驅動，鋁制品行業(yè)呈現(xiàn)了一個行業(yè)快速膨脹、經(jīng)濟極速飛升的狀態(tài)。但是，與此同時，這個行業(yè)還有一個比較難以改善的情況，那就是產(chǎn)品的產(chǎn)量太低，社會效率過于低能。在這樣的對比情況下，整個鋁制品行業(yè)的開放性市場都處于一片低迷的氛圍中。目前的市面上，我們能夠了解到的就是一部分大中型企業(yè)僅僅能夠做到正常經(jīng)營，但是很難做到收入飛漲。在這樣的基本經(jīng)營下，大部分的企業(yè)都不得不進行整頓或者升級，否則等待他們的就是破產(chǎn)的結果。為了降低各類材料成本上的消耗，負責研發(fā)設計的專項人員不得不將目光投向了降低電解能耗的方向。

隨著鋁制品行業(yè)的降低電解趨向愈發(fā)明顯化，專門負責研發(fā)和設計的專項人員已經(jīng)明確了其整改方向，包括電解質溶液的配比、電解材料的消耗、以及電解的時間控制等類方面。在“大數(shù)據(jù)”的時代背景下，經(jīng)由網(wǎng)路這樣的大型公眾平臺的普及，電解技術實現(xiàn)了不同區(qū)域下的同步更迭，實現(xiàn)了飛速的爆裂式增長[1]。它不僅能夠在整個鋁制品行業(yè)中充當材料管制員的角色，還能夠為鋁制品的出產(chǎn)提供絕對的保護罩。在網(wǎng)路這個平臺面前，我們必須得明了這個平臺是虛幻的，在這個過程中，不了解不認識的對方通過網(wǎng)路這個公眾平臺實現(xiàn)實時條件下的傳輸，進行信息換易，同時，他們還可以進行技術的公開發(fā)表，等等[2]。他帶來了便利的同時，也帶來了挑戰(zhàn)。近來，由于市場需求的增強，電解過程的節(jié)能降耗問題必須提上日程。提升預焙陽極鋁電解技術，為整個鋁制品的制作降低能耗成為眾人矚目的焦點。

1 預焙陽極鋁電解節(jié)能降耗途徑分析

1.1 選擇合適的鋁電解槽

鋁電解槽的設計在整個預焙陽極鋁電解過程中都是解決電解能耗的最關鍵因素。整個設計的基礎方向主要依據(jù)電解槽的不同類型來進行分析，選擇一種更為節(jié)省能耗，提升效率的類型作為優(yōu)化選擇方案是解決節(jié)能降耗問題的基礎。

1.2 優(yōu)化鋁電解槽

經(jīng)由標準化規(guī)范的鋁電解槽對于整個鋁行業(yè)的預焙陽極鋁電解節(jié)能問題有著重要的作用。預焙陽極鋁電解節(jié)能降耗條件下統(tǒng)一的電解槽優(yōu)化問題主要下設為五個基本方向，分別是預焙陽極鋁電解的技術標準特別高、預焙陽極鋁電解的技術操作特別困難、預焙陽極鋁電解的抗干擾能力必須增強、預焙陽極鋁電解的波動時間特別長、預焙陽極鋁電解爐底壓力特別大。在這五個方向中，電解問題的優(yōu)化會關系到鋁制品的最終的節(jié)能降耗問題，所以節(jié)能降耗這一主題必須穿插于各個環(huán)節(jié)之間。

1.3 擇選合適的陽極凸臺

一般來說，大多數(shù)的鋁電解環(huán)節(jié)都經(jīng)由一個必需的環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)就是陽極凸臺的操作。不同的鋁電解槽下安排有不同形式的陽極，在不同的陽極條件下安排有不同尺寸的凸臺[5]。選定兩個完全不同的凸臺進行操作，分析所產(chǎn)生的鋁制品質量，判斷哪個凸臺更容易節(jié)能降耗。這兩個不同的凸臺在窄度上、凹槽高度上以及磁場運作問題上都存在差異。一號型陽極凸臺為寬度較窄、凹槽水平高度較高、磁場波動較大；二號型陽極凸臺為寬度相對較寬、凹槽水平高度相對較低、磁場波動相對較小。在這兩種不同的陽極凸臺下，其對比結果如下表1。

由上述結果可以看出，不同尺寸下的陽極凸臺對于鋁制品的最終質量有絕對的影響。凹槽水平高度較低、磁場波動相對較大、凸臺寬度相對較窄的凸臺更能夠降低能耗。

表1 不同陽極凸臺下的節(jié)能消耗對比信息

2 預焙陽極鋁電解節(jié)能降耗途徑功能檢測分析

在進行本文設計的預焙陽極鋁電解的功能檢測之前，必須進行實驗數(shù)據(jù)的備采。在這一實驗環(huán)節(jié)中，為了能夠測算出本文的設計與傳統(tǒng)的電解方式對比下的優(yōu)越性，本次驗證采用對比分析，將本文設計與傳統(tǒng)電解的實驗數(shù)據(jù)進行對比研究。

2.1 傳統(tǒng)鋁電解數(shù)據(jù)實驗準備

對傳統(tǒng)鋁電解方式下篩取的電解數(shù)據(jù)的耗電量、能耗量、鋁制品質量檢測實驗備采數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 傳統(tǒng)電解方式取樣分析圖譜信息

2.2 試驗結果分析

在使用本文設計的途徑經(jīng)歷上述數(shù)據(jù)分化采集處理后，對電解數(shù)據(jù)的耗電量、能耗量、鋁制品質量檢測實驗數(shù)據(jù)進行采集，得出表3。

表3 本文途徑取樣分析圖譜信息

將表2數(shù)據(jù)與表1數(shù)據(jù)進行對比研究，在同一情況下，對電解數(shù)據(jù)的耗電量、能耗量、鋁制品質量檢測數(shù)據(jù)進行對比。從實驗結果可以看出，基于本文設計的途徑的預焙陽極鋁電解節(jié)能降耗途徑設計較之傳統(tǒng)電解方式有著顯著地優(yōu)勢。

3 結束語

本文對預焙陽極鋁電解節(jié)能降耗這一大問題下的途徑方法及操作進行分析，根據(jù)既定的數(shù)字資料分析，通過擇選合適的電解槽，優(yōu)化電解槽，以及選擇合適的陽極凸臺的途徑設計預焙陽極鋁電解方式。將本文設計與傳統(tǒng)電解的試驗結果數(shù)據(jù)進行對比分析，實現(xiàn)本文設計。實驗對比結果表明，基于本文途徑設計的預焙陽極鋁電解方式在耗電量、能耗量、鋁制品質量檢測上更有效。希望本文的研究能夠為鋁制品事業(yè)的發(fā)展提供有效的指導意義。