一、技术名称:低温低电压铝电解新技术
二、技术所属领域及适用范围:有色金属行业 电解铝生产企业
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
我国是世界铝工业生产第一大国。2011年全国原铝产量1806万t,产量和消费量均约占全球的40%。目前,尽管我国铝工业节能减排达到了国际先进水平,但2011年我国吨铝综合平均电耗为13913kWh,而理论上只需要6330kWh,因此仍具有较大的节能减排潜力。目前该技术可实现节能量25万tce/a,CO2减排约66万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
该技术主要对低极距型槽结构设计与优化、低温电解质体系及工艺、过程临界稳定控制、节能型电极材料制备等方面进行集成创新应用。在200kA以上铝电解系列上集成推广应用该技术,实现了铝电解生产直流电耗由2011年平均13100kWh/t左右降低到12500kWh/t以下,减少碳氟化合物排放量约50%。
2.关键技术
(1)低温低电压条件下铝电解槽高效稳定运行技术;
(2)电解槽在低温低电压下稳定运行的槽结构与母线优化配置;
(3)维持电解槽在低温低电压下稳定运行的铝电解过程优化控制技木。
3.工艺流程
低温低电压铝电解技术流程见图1。
图1 低温低电压铝电解技术流程图
五、主要技术指标
1.槽电压3.70-3.88V;
2.阳极效应系数≤0.02次/槽日;
3.电流效率≥93.0%;
4.直流电耗≤12500kWh/t-Al;
5.槽寿命≥2500天。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
该技术于2012年3月通过了中国有色金属工业协会组织的技术成果鉴定。目前,该技术已在云南铝业股份公司80台240kA铝电解槽上成功应用,吨铝直流电耗降低到12000kWh以下,达到国际领先水平;同时,河南中孚实业股份公司林丰铝电公司也对222台400kA铝电解槽开始进行节能技术改造。
七、典型应用案例
典型用户:河南中孚实业股份有限公司林丰铝电公司、云南铝业股份有限公司
典型案例
建设规模:80台240kA铝电解槽。主要技改内容:阴极改造、工艺优化与控制技术升级,主要设备包括电解槽、智能多环协同优化与控制系统。节能技改投资额15730万元,建设期8个月。每年可节能5.67万tce,年节能经济效益8100万元,投资回收期个2年。
八、推广前景及节能减排潜力
目前,该技术在全国全面推广应用的比例不足5%,预计未来5年,该技术在行业内的推广潜力可达到50%,预计投资总额70亿元,年节能能力245万tce/a,二氧化碳减排能力647万tCO2/a。
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