一、技術(shù)名稱：低溫低電壓鋁電解新技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：有色金屬行業(yè) 電解鋁生產(chǎn)企業(yè)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
我國是世界鋁工業(yè)生產(chǎn)第一大國。2011年全國原鋁產(chǎn)量1806萬t，產(chǎn)量和消費(fèi)量均約占全球的40%。目前，盡管我國鋁工業(yè)節(jié)能減排達(dá)到了國際先進(jìn)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(jié)能減排潛力。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量25萬tce/a，CO2減排約66萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
該技術(shù)主要對低極距型槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、低溫電解質(zhì)體系及工藝、過程臨界穩(wěn)定控制、節(jié)能型電極材料制備等方面進(jìn)行集成創(chuàng)新應(yīng)用。在200kA以上鋁電解系列上集成推廣應(yīng)用該技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋁電解生產(chǎn)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(guān)鍵技術(shù)
（1）低溫低電壓條件下鋁電解槽高效穩(wěn)定運(yùn)行技術(shù)；
（2）電解槽在低溫低電壓下穩(wěn)定運(yùn)行的槽結(jié)構(gòu)與母線優(yōu)化配置；
（3）維持電解槽在低溫低電壓下穩(wěn)定運(yùn)行的鋁電解過程優(yōu)化控制技木。
3.工藝流程
低溫低電壓鋁電解技術(shù)流程見圖1。
圖1 低溫低電壓鋁電解技術(shù)流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1．槽電壓3.70-3.88V；
2．陽極效應(yīng)系數(shù)≤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(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)于2012年3月通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織的技術(shù)成果鑒定。目前，該技術(shù)已在云南鋁業(yè)股份公司80臺(tái)240kA鋁電解槽上成功應(yīng)用，噸鋁直流電耗降低到12000kWh以下，達(dá)到國際領(lǐng)先水平；同時(shí)，河南中孚實(shí)業(yè)股份公司林豐鋁電公司也對222臺(tái)400kA鋁電解槽開始進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司林豐鋁電公司、云南鋁業(yè)股份有限公司
典型案例
建設(shè)規(guī)模：80臺(tái)240kA鋁電解槽。主要技改內(nèi)容：陰極改造、工藝優(yōu)化與控制技術(shù)升級，主要設(shè)備包括電解槽、智能多環(huán)協(xié)同優(yōu)化與控制系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額15730萬元，建設(shè)期8個(gè)月。每年可節(jié)能5.67萬tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益8100萬元，投資回收期個(gè)2年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
目前，該技術(shù)在全國全面推廣應(yīng)用的比例不足5%，預(yù)計(jì)未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)到50%，預(yù)計(jì)投資總額70億元，年節(jié)能能力245萬tce/a，二氧化碳減排能力647萬tCO2/a。
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