今天我们收到了一位网友的投稿,作者在工作中思考如何把电解铝铝液电耗降下来,发表了一些个人的看法和建议措施。大家看看行不行得通?您有什么更好的方法和建议?欢迎在评论区留言讨论或进群讨论。
“”是什么?是国家发改委《关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知》中,继续对电解铝行业实行阶梯电价政策,按电解铝企业铝液综合交流电耗对阶梯电价进行分档,年分档标准为每吨千瓦时。为实现该指标,各电解铝企业不断创新思路、加大研发及科技投入、强化细化生产工艺过程管理,收到了一定效果。笔者从降低大修槽及长期停运槽的停槽压降、降低生产槽立柱母线压接处压降、降低阴极钢棒焊口压降、降低阳极压降等几方面,做了分析探讨,试图降低吨铝电耗。
1.降低大修槽及长期停运槽的停槽压降以某企业年产25万吨电解铝、kA电解槽为例,下同。全系列台槽,如果平均槽龄按天计算,则每年大修槽数量为42台。一种情形:从短路停槽——大修——通电焙烧,时间需23天左右。停槽期间,槽控机电压表显示压降通常在~mV,功率消耗在87.5~98kW,电能消耗在~kWh。42台大修槽电能消耗2,,~2,,kWh。另一种情形:由于某种原因,有2台槽长期停运,则每年的电能消耗为1,,~1,,kWh。上述两种电能消耗叠加,则每年的电能消耗为3,,~3,,kWh。相当于每吨铝液增加电耗14.25~15.96kWh。因此,降低大修槽及长期停运槽的停槽压降,对降低吨铝液电耗有一定现实意义。如何实施?第一种方法:在短路口处并联分流母线,降低停槽压降mV(该法在西北某电解铝企尝试过)。第二种方法:笔者认为,将大修槽两小头与进电端的上一台生产槽两小头用母线相连,使电流走捷径,同样具有异曲同工的效果,该法拆装方便、安全可靠,降低停槽压降降幅预计大于mV。第三种方法:将停槽期间槽底不导电的母线设法使其导电(kA槽底有2根母线停槽期间不导电),目的是增大导电截面积、降低停槽电阻,从而降低停槽压降,此法预计降低停槽压降50mV。上述三种方法并用,预计能将大修槽及长期停运槽压降控制在mV以内,那么42台大修槽及2台长期停运槽全年电耗在1,,kWh,相当于吨铝液增加电耗5.7kWh。与不采取降低停槽电耗相比,吨铝液降低电耗9.4kWh,25万吨铝液共降低电耗2,,kWh。2.降低生产槽立柱母线压接处压降采用“等距离压降法”测量立柱母线压接处接触现状,当母材压降为2mV时,压接处压降为13mV,计算出的压接面有效接触面积占母材横截面积的百分比为18.18%,接触状况可见一斑。如果在压接面处涂抹导电膏,保守估计降低5mV/台槽,则每台槽吨铝降低电耗16.7kWh,25万吨铝液可降低电耗4,,kWh。3.降低阴极钢棒焊口压降在槽壳大面外侧,阴极钢棒通常采用叠摞钢板与钢铝复合块焊接。如何确保焊接质量,降低焊口处压降?做法如下:停槽前,用等距离压降叉测量焊口两端压降,用LH-80阴极钢棒电流表测量钢棒电流,根据欧姆定律计算出焊口电阻值,建立单槽《阴极钢棒焊口电阻档案》。对电阻超标者,利用大修槽机会有针对性重焊处理(注:若槽壳不吊出修理,则采用槽内埋弧焊工艺焊接钢棒,保留槽外钢棒头与钢铝复合块叠摞钢板的焊口,此法针对的是槽外焊口质量检测)。此测量方法,简单易操作、用人少、用时短。经严控焊口质量后,焊口压降预计降低2~3mV/台槽。经过几年之后,槽全部大修一遍,槽外焊口质量全部达标,预计降低系列电压~mV。此法,全年可降低电耗1,,~2,,kWh。4.降低阳极压降经实测,电解槽阳极水平母线Ua-Ub=20mV,这表明∑Ib<∑Ia,现场实测阳极导杆电流也是如此。特别是B侧角部极电流更小(正常极平均电流7.64kA,实测角部极电流仅为2.7kA,角部极电流仅占正常极平均电流的35.34%),焦耳热严重不足(角部极发热量仅占正常极发热量的12.5%),导致该处阳极消耗慢、沉淀多、易结壳顶极等问题。多数情况下,人工处理炉膛主要处理的是B侧位置。由于系列电流为定值,电流小的阳极导杆组,其差值部分的电流必然由其它导杆组承担,致使其它导杆组过载运行,这势必会引起阳极压降升高。究其产生该现象的根源,笔者认为,B侧阳极电流是从A侧通过横梁母线导入的,衡量母线自身有电阻,即B侧阳极水平母线串联了衡量母线电阻与A侧水平母线相连接,故出现Ua>Ub,∑Ib<∑Ia。如果增大B侧水平母线与铝导杆的接触面积,即人为降低B侧水平母线与铝导杆的接触电阻,降低的接触电阻值与衡量母线电阻值相当,迫使∑Ib=∑Ia,如此阳极等效电阻会有所降低,阳极压降也会随之降低。做法如下:一是在B侧水平母线下沿安装角铝,特别是B侧角部的角铝尺寸宜适当放大,以增加角部极电流,使角部极的消耗速度与其它极消耗速度同步;二是正常换极时,阳极钢爪与阳极块间电阻较低者,放在B侧且电阻最低者放在B侧角部位置(注:如果是基建槽,在设计之初可考虑增大B侧水平母线宽度,使∑Ib与∑Ia尽可能相等)。上述两项措施共同实施后,预计降低压降2~3mV/台槽。如果槽全部采取上述措施,则系列电压预计降低~mV,全年可降低电耗1,,~2,,kWh。另外,该措施除了降低电耗外,还可改善B测炉膛状况,降低人工处理炉膛的工作量,对电解槽稳定运行、指标提升、以及消除角部顶极亦有益处。综上,如果“1~4项”措施全部实施的话,理论上全年降低电耗10,,~11,,kWh,吨铝液降低电耗40.23~46.85kWh。以上是个人分析,笔者愿与同行共同交流探讨,以期为实现“”目标尽一点绵薄之力。邮箱:qq.