代理之狐摘要：电解铝即经由电解工艺得到的铝，这种工艺的使用有效解决了我国对于铝的需求，截至2018年初，我国的电解铝产能已达到4630万吨，并有逐步上升趋势，电解铝的生产也开始向着大规模、大槽化方向发展，但随着电解铝工艺的增加，生产电解铝而形成的烟气也在增加，对我国生态环境产生一定危害，因此必须予以重视。因此电解铝企业在烟气排放之前势必要对其进行烟气超净排放工艺处理，通过本文中介绍的常用的脱硫工艺，能够有效帮助电解铝的烟气排放得到净化，经过文中的综合对比，可以得出石灰-石膏半干法是目前最优的超净排放控制工艺，在技术条件允许的情况下，应倡导使用。 关键词：电解铝；烟气净化；节电技术；分析
引言：随着我国对环保事业的逐渐重视，更加关注电解铝工艺在生产过程中的烟气产出问题，根据国家相关部委近几年出台的“双控”、“阶梯电价”及“双碳”政策要求，电解铝企业面临巨大的降电耗压力。按照国家发改委、工信部等五部委于2021年10月18日发布的《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》中关于《冶金、建材重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021－2025年)》的要求，电解铝行业在2025年综合电耗(铝液交流电
耗)基准水平：13，350 kWh/t－Al，标杆水平：13，000 kWh/t－Al。而当前国内的电解铝企业的吨铝平均电耗在13，518 kWh左右，距离目标电耗差距较大。一旦在规定期限内未完成既定吨铝综合电耗目标，企业将面临高额的电费支出，甚至影响企业的生存。
1.分析电解铝的原理
1.1分析电解铝的原材料
电解铝生产的原材料主要是包括了以下几种：一是原料，既氧化铝，其熔点和沸点非别为2050、3000℃，具有极佳的流动性，可溶于水晶石熔体，不溶于水；二是熔剂，即氧化盐，主要包括氟化铝、氟化镁、氟化钠、氟化钙、水晶石等；三是阳极材料，也就是预焙炭块。
1.2分析电解铝的生产原理
目前的电解铝生产实践依然是应用冰晶石一氧化铝熔盐电解铝方法进行，用到的生产设备主要是为铝电解槽，化学反应式为2Al2O3+3C固=4Al液+3CO2在电解铝生产实践中，电解槽要长期处在温度偏高，电流、磁场、腐蚀性都较强的生产环境中。在电解槽中，溶剂为 18惠
调直机防护罩处在熔融状态下的冰晶石，溶质为氧化铝，阴阳极为碳素材料。将电解槽与直流电连接后，将温度调控在合理范围内，在此过程中，电解槽中会发生电化学反应，并在阴极上形成铝液，在阳极上形成二氧化碳、一氧化碳等污染性气体，经由一系列处理，最终浇筑获得铝锭。在此期间，连接直流电一方面是为了借助直流电的热能，使水晶石转化成熔融状态，同时处在恒定的电解电流下；另一方面是为了促进电化学反应的发生。
1.3分析电解槽的结构
电解铝生产中的电解槽主要是由阳极炭块组和碳阴极、侧壁、槽壳以及导电母线等构成。一是阳极炭块组，包括阳极炭块、钢爪、铝导杆等部分，其中，铝导杆最重要，其对阳极母线可发挥有效的固定作用。在电解槽中，阳极电流密度与电流呈负相关。为了使电解槽中生产出更多的铝，需要以相对低的电耗开展生产。二是碳阴极。在电解铝生产实践中，阴极作为一种容器，主要由阴极导电棒、碳素内衬、边部炭块及底部炭块等构成，主要用于盛放熔融状态下的电解液。需要注意的是，应于底部炭块下设置耐火材料。另外，碳阴极还可用于电流传导。三是侧壁。作为阳极电解槽中的重要组成部分，侧壁的构成材料与炭块一致。在生产实践中，侧壁要具备可靠的绝缘性、导热性，以此发挥保护层的作用。诺日吉玛
四是槽壳以及导电母线。在电解铝生产实践中，电解槽的槽壳与导电母线呈串联关系，连接直流电后，电流从导电母线传输至槽壳。
2.分析电解铝烟气净化系统节电技术
我国现有的电解系列尤其是400kA以下的小槽型多采用“V型”集烟方式，集烟装置的圆形排烟口采取均布方式，通过排烟孔直径的变化调整电解槽各个区域。该形式上部结构在实际使用中集气效果不理想，电解槽排烟近端可满足集气需要，近端槽罩板漏风及过量排烟造成远端基本不能形成负压，远端排烟效果差。为确保电解槽远端的排烟效果，生产中不得不增加净化系统的排烟量，造成净化系统的单槽排烟量普遍存在实际运行值比设计值大，过量排烟造成电解槽热量损失增加。通过改造槽上部集烟结构，将“V型”集烟方式改为高位烟道集烟形式，或通过现场测量并结合仿真计算将排烟孔的分布方式和开孔直径重新计算确定，保证烟气有效收集前提下降低单槽排烟量。改进后的高位烟道集烟形式应遵循以下原则：一是排烟口设置于烟气散发的起始位置，即打壳下料的火眼位置上方，确保在打壳下料过程烟气量散发最大时，将百分之八十以上的烟气直接收集，而不是在烟气散发至电
解槽上部槽罩后再收集；二是实现电解槽单槽排烟量均衡分配，即保证电解槽排烟口近端和远端的排烟量均衡。贝雷架
2.2对曹罩密封率进行提高
铝电解槽集烟效率是根据密闭效率和电解槽排烟量来进行保障的，如果密闭效果高，达到相同集气效率时，所需要的烟气量少，如果电解槽密闭效率比较低，达到相同集气效率则需要更大的烟气量，此时电解槽热耗散、净化系统的能耗会增加。要达到较高的集气效率，又要降低能耗，就需要提高电解槽的密闭效率。电解槽的密闭效率主要是罩板密封和上部结构密封，而铝电解槽上部结构已固定，改造空间已不大，只有提高槽罩的密封率才是比较可行的方式。电解槽可更换新型节能型槽罩，该槽罩具有密闭效果好、开启关闭便捷，散热量少的特点，可最大限度避免槽内烟气无组织排放。槽罩板的良好密闭性是电解槽在保证集气效率前提下减少排烟量的最有效手段，而单台大型电解槽的槽罩板数量多、阳极更换频繁开启造成槽罩板热变形及机械损坏，从而使得槽罩板之间缝隙越来越不规则，漏风量随使用年限增加逐渐增大。
2.3使用排烟管网自平衡阀控制槽间排烟平衡
铝电解烟气净化系统排烟管网的排烟支管因为负担电解槽数量多，普遍是存在近端排烟效果好，远端排烟效果差的情况，这就造成了近端电解槽“过度排烟”，远端“欠排烟”。其原因在于:现有的电解槽之间排烟平衡是通过气动或电动单板蝶阀的开度调节，在设计过程中通过对管网阻力的计算得出每台电解槽排烟管道蝶阀的开度，计算阀板开启角度一般精确到0.1°。上述情况造成电解槽实际排烟量“失控”，槽间排烟量偏差率＞30%的情况比比皆是。电解槽排烟管网自平衡排烟技术是指在电解槽使用固定通量的孔板阀替代现有的蝶阀，通过精确的仿真计算，每台电解槽设计出不同直径的孔板来调节电解槽排烟，不需调节阀门开度即可实现排烟管网自平衡。
总结：温州号导弹护卫舰总而言之，电解烟气净化系统烟气排出热量占据铝电解生产电耗比例很大，烟气散失能耗远大于净化系统本身的直接电耗。与此同时通过分析计算，降低铝电解槽吨铝排烟量可对电解铝的节能起到积极促进作用。除此之外，将电解槽之间的排烟偏差控制在较小范围可有效保证电解槽之间温度场的相对稳定和一致性，有利于铝电解工艺生产的稳定。降低铝电解槽吨铝排烟量可以通过“改造电解槽上部排烟结构”、“提高槽罩密封率”、“使用排烟管网自平衡阀控制槽间排烟平衡”来实现。
参考文献：
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