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降低铝电解槽电能消耗措施的探讨摘要：本文从电解槽生产热量收支和能量平衡入手，对铝电解能耗进行分析，结合生产管理实践总结得出，降低铝电解槽能源的主要途径是提高电流效率和降低槽平电压。
关键词：铝电解；电能消耗；降低1. 引言电解铝生产企业是一个高耗能用电大户，近两年，随着电力供应日益紧张和能源的不断紧缺，如何降低吨铝电耗便成了每一个电解铝企业进行探索的聚焦点。
2. 提高电流效率节耗措施由计算吨铝电耗的公式w=v/η（v —平均电压，η—电流效率）可知，提高电流效率可以降低铝电解生产的电能消耗。
电解电流效率每提高1%，可使铝电解生产的直流电耗降低150千瓦时/吨铝左右。
某铝业公司通过多年铝电解生产实践中，总结出以下提高电流效率的主要措施：2.1 降低槽温在铝电解生产中，电解质温度是影响电解槽电流效率的重要参数。
电解温度在铝的溶解损失，钠的析出还是电化学反应中，电解温度都在其中起主导作用。
电解质温度降低，电流效率明显提高，生产实践证明，温度每降低10～15 ℃，电流效率可提高1～2 %。
正常的电解温度对于提高电流效率，降低能耗是大有好处的，但正常电解温度的保持有赖于其它技术条件以及相适应的操作制度的配合，他们彼此之间互有影响，互相制约，多年的生产实践告诉我们，电解质温度的降低，必须与其它技术条件相适应。
2.2 精心操作，提高各项作业质量电解槽的各项作业质量，不仅影响槽子的运行状况，而且直接关系到电流效率的高低。
2.2.1 提高换极质量阳极是电解槽的心脏，因此阳极工作质量好坏直接影响到电解槽生产。
影响到电流效率、直流电耗、原铝质量和阳极电流分布。
①提高新换阳极16小时电流分布合格率。
②设置好阳极梯度，防止设置偏低或偏高。
当阳极设置过低时会造成局部过热，增大铝的溶解损失，同时引起电压摆动，造成电流空耗，严重降低电流效率；当阳极设置偏高时，一方面新极长时间不导电，导致电流分布不均匀，减少阳极的有效工作面，降低电流效率；另一方面引起局部过冷，炉底产生沉淀和结壳影响槽子热平衡，降低电流效率。
浅析电解铝生产节能降耗措施惠应武摘要：本文从理论上论述了铝电解生产中提高电流效率、降低电耗、原材料消耗的可能性，并结合240KA铝电解槽生产的实际情况，提出了在铝电解后产操作过程中提高电流效率、降低电耗、原材料消耗的一些措施，并在实际生产中取得了一定成效。
前言：众所周知，铝电解生产过程中，要想提高经济效益，就必须降低成本，即降低吨铝电耗与氟化铝、氟化盐、阳级等原材物料的单耗。
所谓电流效率即当电解槽通过一定电量（一定电流与一定时间）时，实际产铝量与理论产铝量地百分比，这是铝电解生产的一个重要技术经济指标，它涉及到铝电解的产量与电耗，而这二者又都对铝电解生产的成本有着直接的影响。
1．电流效率降低的原因1.1 二次反应，即已电解出来的铝又溶解或机械地混入电解质中，并被循环着的电解质带到阳极空间或电解质表面，为阳极气体中的CO2或空气中的氧所氧化，造成电流效率降低。
这一现象在压铝，两水平波动较大，电解质温度过高或低时最明显。
1.2 Na+等其它离子在阴极上放电耗电，这一现象在分子比较高时容易发生。
1.3 电流空耗，包括AL3+不完全放电，以及电解质时的V5+、、P5+、Ti4+等高价离子不完全放电生成相应的低价离子被电解质转移到阳级空间后，又再氧化成高价离子，即：A L3+ + 2e = A L+（阴极上）A L+ —2e = A L3+ （阳极上）如此循环，造成电流空耗。
这种现象在阴极表面的电子密度（即电流密度）较小时，如AE过多，炉温过高、化炉膛时，或整流所突然限电时比较明显。
1.3.2漏电通常是炉帮结壳熔化，并且电解质面上有大量炭渣时发生，即电流有可能连接槽壳与格子板之间，及铁渣箱体与槽壳接触等均可造成漏电损失。
在上述这些造成电流效率降低的原因当中原铝二次反应是电流效率降低的主要原因。
2．提高电流效率的措施既然电流效率降低的主要原因是熔解铝的再氧化（二次反应）损失，那么提高电流效率的措施可以从控制铝损失过程中探索。
2018年05月浅谈降低铝电解氟化铝消耗的有效对策王锦（重庆旗能电铝有限公司，重庆綦江410420）摘要:氟化铝是铝电解生产重要辅助原料，主要作用是调整分子比，有效控制氟化铝消耗不但确保槽运行稳定高效，而且影响生产成本。
结合实际情况，分析氟化铝消耗控制对策。
关键词:氟化铝；铝电解槽；分子比；对策铝电解槽生产过程中，氟化铝消耗是一项重技术指标，氟化铝是添加剂类辅助材料，主要作用调整电解槽的分子比，达到降低电解质初晶温度，本文就旗能电铝2016年和2017年氟化铝实际消耗情况，分析主要影响氟化铝消耗以及控制氟化铝消耗的对策。
1近两年氟化铝消耗情况经统计，2016年至2017年氟化铝单耗情况：（单位：kg/t-Al）月份2016年2017年1月17.321.72月33.116.23月30.320.24月15.720.75月24.525.16月25.623.37月24.721.88月22.919.09月19.119.810月20.423.711月24.731.812月28.920.5年度23.921.9从上表可看出，2016年和2017年氟化铝单耗完成分别为23.91kg/t-Al 和21.17kg/t-Al ，2017年单耗略有降低，均高于生产计划20kg/t-Al 。
同时，每月单耗高低不一，相对不均匀。
2影响氟化铝消耗的分析2.1与电解槽工艺参数的关系2.1.1氟化铝消耗与工作电压的关系经统计，2016年度电解槽平均电压为4.006V ，氟化铝单耗为23.9kg/t-Al ；2017年度电解槽平均电压为4.001V ，氟化铝单耗为21.9kg/t-Al 。
由此可见，氟化铝消耗与电解槽工作电压成反比关系。
当槽工作电压增加时，根据电解槽能量平衡关系，应适当降低分子比，保持电解槽能量平衡。
2.1.2氟化铝消耗与分子比的关系经统计，2016年度分子比平均2.33左右，氟化铝单耗为23.9kg/t-Al ；2017年度分子比平均2.37左右，单耗为21.9kg/t-Al 。
降低铝电解氟盐消耗的有效途径[摘要]铝电解槽氟盐消耗是电解铝生产的主要技术经济指标，不但关系到电解生产辅助原料的消耗、影响原铝生产成本，而且，作为辅助材料添加到电解槽中的氟化盐，对改善电解质成份和性能，提高生产指标有很重要作用。
本文从多年铝电解生产实践出发，总结降低氟盐消耗的有效途径，望能给大家一些参考。
[关键词]铝电解；氟盐消耗；降低；途径中图分类号：tf111.5文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-01氟化盐作为添加剂加入电解槽中，是铝电解生产原料中一项重要的辅助原料，主要包括冰晶石和氟化铝。
氟化铝应用于铝电解生产，是用来改善电解质成份、降低电解质的熔化温度和提高导电率。
氟化铝在电解槽中的消耗速度较大，一部分随电解槽挥发烟气等物质，主要以naalf4形式挥发损失掉；另一部分与水份发生以下反应而消耗掉：2alf3+3h2o=al2o3+6hf冰晶石也是作为溶剂添加到电解槽中，它是电解质的主要成份，理论上只损失不消耗，但电解槽焙烧启动开槽时，冰晶石主主要的装炉料，用量在7吨以上。
所以，降低氟盐消耗是铝电解生产管理中一项重要而以艰巨的任务。
1 铝电解生产的氟平衡[1]铝电解的氟平衡有氟支出和氟收入，正常生产中电解槽除了人们熟知的物料平衡和能量平衡外，还有更重要的氟平衡。
铝电解槽的氟支出包括：铝电解槽内衬吸收；残极吸收和带走；电解质水解、挥发和飞扬而进入烟气和机械损失。
铝电解槽的氟收入有三项：铝电解烟气净化回收；阳极焙烧炉烟气净化回收；新补充氟。
当前较为通用的预焙阳极电解槽的烟气净化效率为98%，全氟净化效率为99%。
结合铝电解烟气净化工艺及电解槽的氟收、支平衡关系，可以绘制图1所示氟平衡图。
2 降低氟盐消耗的途径2.1 强化管理，减少氟盐浪费损失2.1.1 加强氟化盐添加使用过程中的现场管理，要求在氟化盐添加的各环节上严禁“跑、冒、滴、漏”等浪费现象的发生；氟化盐是一种易挥发的物质，为减少挥发，要求将氟化盐与粘性较大的冰晶石混合后添加，降低其挥发损失。
电解铝业氟污染特点和防治策略
1.污染范围广：电解铝工艺中产生的氟污染不仅仅局限于生产场所的
周围环境，还会通过大气、水体和土壤等途径传播，影响周边的生态环境。
2.污染浓度高：电解铝工艺中所使用的氟化铝和氟离子含量较高，进
入生态环境后会积累和富集，造成污染程度较为严重。
3.毒性强：氟化物对人体和动植物具有较强的毒性，会对骨骼、牙齿
和神经系统等造成损害，长期暴露会引发氟中毒症状。
针对电解铝业氟污染问题，可以采取以下防治策略：
1.技术改进：通过改进电解工艺和采用先进的氟处理技术，减少和控
制氟化铝和氟离子的排放。
例如，可采用气体收集和气体洗涤等技术，降
低氟化铝气体在生产过程中的释放。
2.氟污染治理：对于电解铝工艺中产生的废水、废气和废渣，采取合
理的治理措施，如使用水处理技术和气体净化设备进行氟离子的去除。
同时，对电解泥和废渣进行合理的处理和处置，避免其对环境的二次污染。
3.监测和控制：建立完善的氟污染监测体系，实时监测氟化铝、氟离
子和二氧化碳等污染物的排放情况，及时采取控制措施，确保污染物排放
达标。
4.环境保护意识提高：加强员工的环境保护意识教育，提高其对氟污
染的认识和风险意识，增强环境保护意识和责任感。
5.加强监管：加强对电解铝生产企业的监管力度，加强对污染治理设
施的竣工验收和日常巡查监测，对于违反环保法规和标准的企业，依法进
行处罚，确保企业合规运行。
总之，电解铝业氟污染是一个环境保护和人体健康的重要问题，需要通过技术改进、污染治理、监测控制、环境保护意识提高和加强监管等措施来减少和防治氟污染，保护环境和人民的健康。
除尘器过滤面积对铝电解生产中氟化盐单耗的影响除尘器过滤面积对铝电解生产中氟化盐单耗有着较大的影响，改善除尘器过滤面积能够有效改善铝电解生产过程中的氟化盐单耗量，这一措施值得在生产中进行推广。
标签：除尘器过滤面积铝电解氟化盐影响铝电解生产的原料是炭阳极、氧化铝以及氟化盐，其主要的添加剂就是氟化铝，氟化铝能够起到控制电解质分子比的作用，可以有效降低反应的温度。
在实际生产的过程中，电解槽生产的固氟与气氟通过净化系统处理之后可以进行二次利用，这样就能够优先提升原材料的利用率。
有关研究显示，除尘器过滤面积对铝电解生产中氟化盐单耗有着较大的影响，下面就针对这一问题进行深入的分析。
1 电解烟气净化方式就现阶段来看，铝电解主要使用干法净化原理进行生产，该种生产方式可以有效提升氟化物回收率，干法净化工艺涉及的流程较多，包括电解槽集气、吸附反应、气固分离反应、氧化铝的输送以及机械排风几个流程。
电解槽中的烟气有着扩散与无组织的特征，如果想要有效控制好烟气污染率，就需要将电解槽适当的密闭起来，并采取适宜的措施将收集的烟气汇集到电解厂房的排烟总管中，收集完成之后，再将其进行集中处理。
在进行反应时，需要将氧化铝粉与烟气进行结合，使其充分与烟气中的HF进行结合，完成吸附之后的氧化铝会变成载氟氧化铝，这一流程完成后，就需要将烟气与载氟氧化铝进行分离，这里分离需要采用袋式除尘器来进行，分离完成的载氟氧化铝部分能够作为氧化铝参与到后续的吸附反应中，而另外一部分则可以供电解来使用。
输送氧化铝的主要目的是为了解决原料的返回问题，新的氧化铝能够经过风动溜槽进入到其他的反应器之中，并作为原材料参与到新的电解反应中。
2 铝电解生产过程中的常见问题在铝电解的反应过程中，机械排风系统一直都起着十分重要的作用，机械排风系统也是整个反应系统的动力源，其主要的设备是引风机，在净化系统之中，除尘器、输送器以及烟气输送系统都是在负压状态下进行操作的，并不会对周围的环境造成污染。
降低铝电解氟盐消耗的有效途径
作者：王有银
来源：《中国科技博览》2013年第21期
[摘要]铝电解槽氟盐消耗是电解铝生产的主要技术经济指标，不但关系到电解生产辅助原料的消耗、影响原铝生产成本，而且，作为辅助材料添加到电解槽中的氟化盐，对改善电解质成份和性能，提高生产指标有很重要作用。
本文从多年铝电解生产实践出发，总结降低氟盐消耗的有效途径，望能给大家一些参考。
[关键词]铝电解；氟盐消耗；降低；途径
中图分类号：TF111.5文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
氟化盐作为添加剂加入电解槽中，是铝电解生产原料中一项重要的辅助原料，主要包括冰晶石和氟化铝。
氟化铝应用于铝电解生产，是用来改善电解质成份、降低电解质的熔化温度和提高导电率。
氟化铝在电解槽中的消耗速度较大，一部分随电解槽挥发烟气等物质，主要以NaAlF4形式挥发损失掉；另一部分与水份发生以下反应而消耗掉：
2AlF3+3H2O=Al2O3+6HF
冰晶石也是作为溶剂添加到电解槽中，它是电解质的主要成份，理论上只损失不消耗，但电解槽焙烧启动开槽时，冰晶石主主要的装炉料，用量在7吨以上。
所以，降低氟盐消耗是铝电解生产管理中一项重要而以艰巨的任务。
1 铝电解生产的氟平衡[1]
铝电解的氟平衡有氟支出和氟收入，正常生产中电解槽除了人们熟知的物料平衡和能量平衡外，还有更重要的氟平衡。
铝电解槽的氟支出包括：铝电解槽内衬吸收；残极吸收和带走；电解质水解、挥发和飞扬而进入烟气和机械损失。
铝电解槽的氟收入有三项：铝电解烟气净化回收；阳极焙烧炉烟气净化回收；新补充氟。
当前较为通用的预焙阳极电解槽的烟气净化效率为98%，全氟净化效率为99%。
结合铝电解烟气净化工艺及电解槽的氟收、支平衡关系，可以绘制图1所示氟平衡图。
2 降低氟盐消耗的途径
2.1 强化管理，减少氟盐浪费损失
2.1.1 加强氟化盐添加使用过程中的现场管理，要求在氟化盐添加的各环节上严禁“跑、冒、滴、漏”等浪费现象的发生；氟化盐是一种易挥发的物质，为减少挥发，要求将氟化盐与粘性较大的冰晶石混合后添加，降低其挥发损失。
2.1.2 提高操作质量，电解车间做到严禁将氟化盐洒到槽下、向槽下扫料、风管吹地等现象，杜绝飞扬损失。
2.1.3 由于添加到槽内的一部分氟化盐会被电解质、氧化铝块、阳极吸收，因此在平时的打捞炭渣、出铝、换极等日常工作中尽量避免电解质、氧化铝块的损失，并及时清理槽下料，将洒漏的物料回收到电解槽内重新利用；换出的残极块上的氧化铝块经粉碎处理后全部重新返回到电解槽内，减少氟化盐、氧化铝等物料损失。
2.1.4 氟盐添加时务必使用盐料箱进行添加，杜绝飞扬、洒落等浪费现象。
2.2 改进生产工艺技术
2.2.1 控制好电解槽工艺技术条件，保持电解槽的平稳生产，保持槽温和分子比的稳定控制，精确计算单槽的氟化盐添加量，对氟盐下料量进行称量，调整好加料间隔，保证氟化盐添加量稳定，减少因槽温和分子比发生大的波动而造成的氟化盐的增加。
2.2.2 改进新开槽装炉工艺，主要有以下技术创新点。
一是电解槽装炉时，中缝不装冰晶石，形成空腔，有利于槽膛内热空气循环，避免了电解槽阴极局部过热，有利于电解槽顺利启动；二是阳极上不再添加冰晶石，而是用破碎电解质块代替冰晶石，这样达到节约氟化盐目的，每台新开槽可节约冰晶石3吨，同时，在新开槽启动时，灌入足量的电解质。
2.2.3 加强对炉底的关注和处理，往往炉底的急剧变化会导致分子比和氟盐（氟化铝）添加量的急剧变化。
因此，在日常管理中，根据炉底状况变化及时调整技术条件和相关技术参数，确保炉底状况稳定。
2.2.4 坚持电解槽日评判制度。
每天坚持日评判，严格按照电解槽“控制分析评判会”技术参数调整要求，查找出不符合技术规范的电解槽，进一步合理匹配技术条件，使其向技术规范靠拢，促进电解槽更加平稳高效运行。
电解工区要保证槽温、分子比的真实性，给电解槽氟盐的投放量提供可靠的参考依据。
2.3 对电解槽进行综合分析合理使用氟盐
2.3.1 氟盐投放量与分子比、槽温变化不相符合时，工区一定要检查称量氟盐的每次下料量，来合理设定氟盐投放量。
2.3.2 对于长期分子比走低、槽温较低的槽子，要检查氟盐有没有漏料的情况；对于分子比偏高、槽温较高的槽子，要及时检查保证第一点火眼的开口率。
总之，要坚决避免氟盐的浪费。
2.3.3 分子比与槽温难以对应，长期投放氟盐效果不佳的电解槽，要综合分析电解槽各项技术条件是否合理，及时查找出原因后采取有效措施进行合理调整、控制。
2.4 加强设备管理降低盐消耗
2.4.1 加强对电解槽的密封处理，比如对电解槽槽盖板加装密封毡（炉门和三角盖板）；对打壳锤杆周围进行密封改造；对氟化盐料箱盖子四周加密封毡或及时调整风量，杜绝料箱冒料现象；提高集气效率和净化效率，减少了氟化盐的排放损失。
采取以上措施后，从净化回收的载氟料重新打到电解车间，可在一定程度上降低氟化盐添加量。
2.4.2 加强电解槽打壳——下料系统的维修管理力度，进一步降低效应系数，减少电解槽在效应时造成氟盐的大量挥发损失。
认真处理和解决壳头包的问题，保持打壳下料系统平稳畅通，确保了氧化铝、氟化铝下料量的准确性。
对电解槽下料系统、计算机控制系统控制参数及电解槽技术条件进行优化改进，延长电解槽效应等待周期，将效应等待周期延长至720h以上，并通过提高电解操作工人效应熄灭质量，杜绝长重效应的发生，使效应持续时间向120s 以内靠拢。
2.4.3 合理开启多叶阀开启角度，提高烟气净化效率，提高电解烟气中氟的净化回收。
净化车间安排每班深入现场，及时了解供料及烟气净化情况，及时合理调整排烟机的开启。
2.4.4加强净化黑白料的配比，确保载氟料和新鲜氧化铝的均匀配料，对出现的供料问题，做到及时调整。
净化车间做好电解槽载氟氧化铝供料的均衡性和含氟量，为电解工区降低氟盐单耗打好基础力争使氧化铝供料含氟量的均衡性。
3 结束语
3.1 强化生产、技术、作业管理，提高设备正常运转，是降低铝电解生产氟盐消耗的有效途径。
3.2 确保电解生产技术条件、操作质量和槽况稳定是有效减少吨铝氟盐消耗的最有力途径。
3.3通过采取有效措施，某电解分厂吨铝氟盐消耗逐月降低，目前，2012年比2011吨铝氟盐消耗降低2.2多公斤。
参考文献
[1] 劼刘业翔，李.现化铝电解[M].北京.冶金工业出版社.2008.
[2] 邱竹贤.预焙槽炼铝北京[M].冶金工业出版社.2005.
[3] 田应甫.大型预焙铝电解槽生产实践[M].中南工业大学出版社.2003.。
