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      如何提高铝电解生产能量利用率?

      返回列表 来源:www.aps.com.cn 作者:发布日期:2020-10-30 17:00 | 加入收藏阅读次数-
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          铝电解生产是在950°C左右的高温熔盐液体中进行的,在槽池侧部的炭块要求耐高温、耐腐蚀、抗氧化,利于建立规整坚固的炉帮,而且要满足长期高温熔池生产的需要。但是,侧部炭块散热巨大,底部热量损失也相当严重,由此造成大量的能量空耗,目前铝电解行业生产中能量利用率相当低,只有48%左右。传统的绝热材料由于材质性能等原因,加装电解槽后不仅达不到绝缘保温的要求,反而影响槽内膛尺寸,恶化电解正常运行,所以国内电解生产企业,极少在槽内进行保温尝试。河南豫港龙泉铝业公司近期在电解槽中采用纳米孔超级绝缘保温材料,取得了十分显著的节能效果。

          纳米孔超级绝热材料是一种新近发展的采用纳米技术制作、面向中高温绝热工程的高效隔热材料,其气孔尺寸小于空气平均分子自由程,且具有很低的体积密度,能够有效抑制热传导,气体对流和辐射传热,其导热系数从室温到1100°C的整个工作温度范围内低于静止空气,且导热系数几乎不随温度的升高而变化。与目前常用的绝热保温材料相比,绝热效果可提高10倍。使用这种材料可减少绝热层厚度50%,并可长期稳定使用于1000°C温度下。当采用传统隔热材料30%~40%厚度的情况下,节能率普遍可达到25%~40%,不仅可以显著降低生产和使用中的能耗,还可使设备的尺寸和重量得以大幅降低。

          利用纳米孔材料的超薄高保温防散热性能,在槽壳内壁铺设一层10mm厚的纳米孔材料,对槽膛尺寸和侧部性能影响很小,却可以满足电解低能耗生产技术的要求。电解槽底部热损失约占总散热量的5%~7%,在防渗料下加装一层纳米保温材料,在对槽内衬结构改变轻微的情况下使底部的散热大大降低,强化了电解槽的保温效果。对这种安装有纳米绝热保温的电解槽,采用焦粒焙烧技术进行焙烧启动。在焙烧过程中,电解槽的升温梯度较为均匀,电解槽极少出现局部过热现象。经85小时左右,电解槽炉膛平均温度达到836°C,中缝的电解质块已经全部熔化,电解质溶液铺满炉底,达到了启动电解槽所要求的温度,比普通电解槽焙烧时间缩短10小时左右。炉帮形成非常规整,进入电解正常期生产明显较快。

          在6台大型电解槽上使用纳米孔超级绝热材料,经长期生产运行的实践证明,电解槽运行平稳,与未加装纳米孔保温材料的电解槽相比,节能降耗效果相当显著。纳米保温槽槽电压降到3.7V,降低40~60mV;纳米槽电流效率达91.3%,高于普通电解槽。纳米槽侧部钢板温度平均为230.5°C,降低20~24°C;底部温度降低5~8°C。纳米槽槽温及电解质水平和普通电解槽基本持平,但铝水平高于普通电解槽。在电压低能量支出较少的情况下,电解槽热量充足,说明电解槽的有效保温使热损失大大减少。


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