电解铝行业发展现状(我国电解铝产量) 中国电解铝生产的技术经济分析:& nbsp& nbsp一、中国电解铝生产指标及原铝生产经济分析:& nbsp& nbsp近年来，中国电解铝增长迅速。随着技术和设备的不断改进，技术经济指标也有所提高。 但是，与世界先进水平相比，还有很大差距。我国铝电解电流效率低，电耗高。国产自焙槽电流效率平均约为88%，吨铝DC电耗约为14530 kw·h；预焙槽的平均电流效率在91%到94%之间，每吨铝的DC电耗在13320到13750千瓦·小时之间 国外已全部淘汰自焙槽，而先进的预焙槽电流效率一般不低于94%，吨铝DC电耗13000 ~ 13300 kW·h 2000-2002年中国电解铝生产的主要指标见表1。 1 & nbsp中国电解铝厂的主要技术经济指标是:标准产量/万吨氧化铝单耗/kg·t-1阳极单耗/kg·t-1氟化盐单耗/kg·t-1综合电耗/kg·t-1 DC电耗/自焙阳极/kg·t-1年预焙阳极，2000年、2991944年、28528年、6642年、2009年、241年。548506& nbsp从表1可以看出，2002年相当多的小型预焙电解铝厂建成投产。由于设备水平和技术掌握程度的影响，技术经济指标降低。 & nbsp& nbsp& nbsp铝电解的生产成本大致可以分为原材料成本、电力成本、人工成本和间接成本。在西方世界，铝电解运行变成1134美元/吨，其中原材料成本占48.4%，能源成本占32.8%，人工成本占10.9%，间接成本占7.9%。 表2列出了国内外原铝运营成本对比。 表3列出了2003年不同国家铝产品的成本。 2 & nbsp国内原铝运营成本对比 国外:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(美元/吨)成本项目世界中国成本项目世界中国原材料能源动力人工成本385.6260.8204.1650.5487.126.7间接成本平均营业成本:283.51134.0 & nbsp140.81305.1 & nbsp表3:2003年部分国家铝产品成本:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(元/t)国铝变国产铝变国产铝变成本澳大利亚巴西加拿大法国德国中国8408101684089191192812000挪威西班牙英格兰美国委内瑞拉& nbsp103641212410560111479979 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp从表2可以看出，我国电解铝生产的经营成本高于国外，其中原材料(主要是氧化铝)和能源动力成本远高于国外。氧化铝和电力成本是制约我国铝工业发展的主要因素。 & nbsp& nbsp& nbsp二、我国电解明矾 um生产的发展方向:& nbsp& nbsp1997年，中国电解铝产量为207kt，占世界铝锭总产量的9.5%。 2003年达到596万吨，成为全球最大的电解铝生产国。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp1995-1998年，280kA、320kA大型中间下料预焙电解槽的研发，使我国铝电解技术处于世界先进水平。 大型电解槽电流效率超过94%，原铝直流电耗低于13300 kW·h/t(铝)。 然而，我国电解铝的生产水平还不如世界先进水平，在生产规模、自动化程度、烟气处理等方面较弱。 & nbsp& nbsp& nbsp第一，减少原料损耗，提高原料质量。 & nbsp& nbsp& nbsp我国电解铝生产氧化铝的单耗为1944kg，而理论单耗为1910kg。 过量消耗是运输和加工过程中的飞行损耗造成的。 提高机械化、自动化和罐体密封可以减少氧化铝的损失。 阳极炭，理论要求393kg，实际消耗530kg，利用率74%。 主要原因是纯度低，操作管理不善，造成氧化，漏膏，罐体早期损坏。 在国内研究的阳极中加入钾盐，可以降低阳极糊的消耗。 低温电解也是减少阳极消耗的一种方法。 使用惰性阴极和阳极是降低成本的可能途径。 & nbsp& nbsp& nbsp大型预焙电解槽氟化盐、冰晶石、添加剂等原料的利用率已经很高，但自焙电解槽烟气难以收集，造成很大损失，需要进一步改进。 & nbsp& nbsp& nbsp第二，降低功耗。 & nbsp& nbsp& nbsp如前所述，对于铝电解来说，电的利用率很低，只有50%，用电量占铝电解成本的很大一部分。要降低成本，就要降低铝电解的电耗。 电流和槽电压直接影响铝电解的电耗。 要降低铝电解的电耗，就必须提高电流效率，降低槽电压。 & nbsp& nbsp& nbsp提高电流效率的主要途径之一是降低电解温度。降低温度最有效的方法是选择合适的电解液添加剂，即找到初始结晶温度低、适合电解的电解液组成。 加入锂盐(LiF)可以显著降低电解初始结晶温度。例如，含1.5% LiF和6% AlF3的电解液可降低吨铝电耗1260 kW·h。 国内很多铝厂都进行了添加锂盐的工业试验，电流效率可提高一个百分点以上，取得了良好的节能效果。 邱柱先等人提出了MgF2电解质的低摩尔比，即摩尔比为2.2，MgF2在10%以内。工业试验结果表明，电流效率为91.2%，吨铝DC电耗降至13400 kW·h 因为这种电解液可以在850 kW·h下实现电解。 & nbsp& nbsp& nbsp另一个提高电流效率的方法是合理配置总线。 对于大型储罐，应消除和削弱铝液中水平电流(包括横向和纵向)的电分量和磁场的垂直分量。 近年来，大型电解槽的磁场问题越来越受到重视。随着研究的深入，电解槽的母线配置日趋完善，在一定程度上削弱了磁场的影响。 由中国贵阳铝镁设计院设计的中间一料四电端子的大型预焙槽在广西平果铝业公司得到应用，全厂电流效率全年达到91.11%的良好水平。 目前，许多大型铝厂正在开发320kA中间点下料、六端馈电的大型预焙槽，以提高电流效率。 & nbsp& nbsp& nbsp提高电流效率更有效的方法是彻底改变铝电解槽的结构。 这方面的研究很多，最吸引人的是惰性阳极、惰性阴极和侧壁电解槽。 1986年，美国Alcoa公司提出了一种新型电解槽，该电解槽采用惰性双极电极对电流槽进行改造，即阴极和阳极通过定位夹合为一体，形成双极阴极-阳极组件，悬浮在电解液和熔融铝中。 这样，现在的电解槽只是一个容器，铝液的波动与其无关。铝电解的电流效率提高到93%，电能效率提高到70%。 & nbsp& nbsp& nbsp要降低槽电压，首先要提高电解液的电导率。 铝电解质电导率低，要保持一定的极距，所以电解质的压降占槽电压的30% ~ 40%。 加入一定范围的锂盐和NaCl可以显著提高熔体的电导率。加入MgF2虽然不能直接提高电解液的电导率，但可以净化电解液中的残炭，降低电解的反电势。 此外，合理的工艺制度有利于减少电解液中悬浮的氧化铝，减少槽底沉淀，提高电解液的电导率。 对于国内侧插自焙电解槽来说，“勤加工、少下料、快加工、实压壳”对提高电解液的导电率至关重要。 其次，应降低阳极过电压。 阳极过电压占1.65伏反电动势的1/3 阳极过电压随着阳极电流密度的降低和溶解Al2O3的增加而降低。 阳极掺杂可以产生阳极催化作用，降低阳极过电压。 添加Li2CO3的效果可以降低阳极过电压200mV。 此外，降低母线的电流密度和母线的接触压降也是降低槽电压的措施。 & nbsp& nbsp& nbsp三、加强生产管理 延长电解槽有效生产时间:& nbsp；& nbsp因电解槽内衬破损而停机检修的费用是新建电解槽的1/3。 延长坦克的有效生产时间可以降低成本。 目前世界大型预焙电解槽平均寿命为1800天，我国大型预焙电解槽平均寿命为1300天，有待提高。 应注意两个方面:提高炭的质量，使用高纯度、高石墨化度的阴极，延长电解槽寿命至2000天以上；加强管理，完善各项操作技术条件，保证正常生产，消除病槽寿命，是延长电解槽寿命的重要措施。 & nbsp& nbsp& nbsp第四，按照规模化、高效化、组合化的原则，建新厂，改造老厂 。& nbsp& nbsp20世纪80年代以来，铝工业出现了电解槽大型化、高效化和组合化的趋势。 工艺条件为低摩尔比(2.2)、低浓度(Al2O3浓度1.5% ~ 3%)和低温(940℃)。用数学模型优化电解槽设计，用电子计算机控制生产过程，大大提高了电流效率，降低了成本。 计算表明，大型电解槽的投资成本和生产成本随着铝厂规模的增大而降低。 从年产10万t的规模来看，年产12.5万t的单位投资减少10%，成本降低5%。 建立联合企业，原铝生产加工一条龙，带来的经济效益会比原铝产量大得多。 & nbsp& nbsp& nbsp中国有60多家中小型铝厂。 这些铝厂全部采用侧插自焙槽，容量60kA，约3000台，占全国铝总产量的40%以上，可谓是中国电解铝工业的重要组成部分。 这种罐具有技术成熟、经济富裕、资金投入少、安装速度快等特点。适合电力和资金分散地区的小规模生产。 这种槽的缺点是烟气净化困难，装备水平低，劳动强度大，生产率低，电耗高。 多年来，我一直试图解决机械化的问题，但未能取得令人满意的结果。 随着环保意识的加强，电力和原材料的涨价& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp铝发展的出路在于技术改造，提高装备水平，提高劳动生产率。 有几种转化方式。 & nbsp& nbsp& nbsp第一，自焙槽要改进。 采用集气效率高(集气率90% ~ 92%)的吊门密封装置，淘汰卷帘门密封装置(集气率75% ~ 78%)，提高电解槽密封性能和集气效率。 采用半自动打壳下料，更换合适型号的风机。 当60kA自焙电解槽采用半自动打壳下料，且密封良好时，单槽排烟可降至4 500 m3/h以下。 电解槽系列由计算机控制，以提高生产率，降低消耗，稳定电解槽系列。 & nbsp& nbsp& nbsp其次，在侧槽上全面实施高温沥青干膏技术。 我国阳极糊年产量为38万t，其中大部分是软沥青稀糊，生产中产生大量焦油和烟尘。 高温干沥青膏的粗集料含量为70%，原膏沥青含量低于26%，熔化温度约为120℃，性能良好。 为了生产这种糊料，必须对现有设备进行如下调整:将蒸汽加热改为电加热，增加筛分，将配料系统改为连续自动。 使用高温沥青干膏完全可以实现干法净化技术。 & nbsp& nbsp& nbsp但自焙槽最根本的出路还是按照大型化、高效化、组合化的原则对老厂进行改造。 云南铝业股份有限公司将60kA自焙电解系统全面扩建为186kA预焙电解系统，一期工程新增60台电解槽于1998年10月顺利投产。 项目二期开发300kA预焙槽，2004年9月全面投产，形成30万t/a的生产能力，与之配套的炭素项目也将如期投产。 DC的电力消耗降低到13，200千瓦小时/吨(铝)，成为中国最高效的铝企业之一。 关键词:标签:有色金属 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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