一、技術名稱:低溫低電壓鋁電解新技術
二、技術所屬領域及適用范圍:有色金屬行業 電解鋁生產企業
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
我國是世界鋁工業生產第一大國。2011年全國原鋁產量1806萬t,產量和消費量均約占全球的40%。目前,盡管我國鋁工業節能減排達到了國際先進水平,但2011年我國噸鋁綜合平均電耗為13913kWh,而理論上只需要6330kWh,因此仍具有較大的節能減排潛力。目前該技術可實現節能量25萬tce/a,CO2減排約66萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
該技術主要對低極距型槽結構設計與優化、低溫電解質體系及工藝、過程臨界穩定控制、節能型電極材料制備等方面進行集成創新應用。在200kA以上鋁電解系列上集成推廣應用該技術,實現了鋁電解生產直流電耗由2011年平均13100kWh/t左右降低到12500kWh/t以下,減少碳氟化合物排放量約50%。
2.關鍵技術
(1)低溫低電壓條件下鋁電解槽高效穩定運行技術;
(2)電解槽在低溫低電壓下穩定運行的槽結構與母線優化配置;
(3)維持電解槽在低溫低電壓下穩定運行的鋁電解過程優化控制技木。
3.工藝流程
低溫低電壓鋁電解技術流程見圖1。
圖1 低溫低電壓鋁電解技術流程圖
五、主要技術指標
1.槽電壓3.70-3.88V;
2.陽極效應系數≤0.02次/槽日;
3.電流效率≥93.0%;
4.直流電耗≤12500kWh/t-Al;
5.槽壽命≥2500天。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術于2012年3月通過了中國有色金屬工業協會組織的技術成果鑒定。目前,該技術已在云南鋁業股份公司80臺240kA鋁電解槽上成功應用,噸鋁直流電耗降低到12000kWh以下,達到國際領先水平;同時,河南中孚實業股份公司林豐鋁電公司也對222臺400kA鋁電解槽開始進行節能技術改造。
七、典型應用案例
典型用戶:河南中孚實業股份有限公司林豐鋁電公司、云南鋁業股份有限公司
典型案例
建設規模:80臺240kA鋁電解槽。主要技改內容:陰極改造、工藝優化與控制技術升級,主要設備包括電解槽、智能多環協同優化與控制系統。節能技改投資額15730萬元,建設期8個月。每年可節能5.67萬tce,年節能經濟效益8100萬元,投資回收期個2年。
八、推廣前景及節能減排潛力
目前,該技術在全國全面推廣應用的比例不足5%,預計未來5年,該技術在行業內的推廣潛力可達到50%,預計投資總額70億元,年節能能力245萬tce/a,二氧化碳減排能力647萬tCO2/a。
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