240kA系列化铝电解槽深度节能改造和电流强化实践侯金龙1,欧朝宇2,闫摇飞2,刘雅锋1,胡红武1(1.沈阳铝镁设计研究院有限公司,辽宁沈阳110000;2.广西百色广投银海铝业有限责任公司,广西百色533000)[摘摇要]本文借助多物理场仿真模拟,对某已停产240kA系列电解槽的母线、阴极组结构、内衬和上部结构等进行针对性升级设计,显著提升了电解槽磁流体稳定性、热平衡“健康冶稳定性和集气效率,大幅降低了阴极压降,为电解槽在低电压、低能耗和更高电流密度下长期稳定运行创造了条件。改造完成并重新投运后,辅以电解槽焙烧启动和生产运行工艺技术条件管控优化,电解槽运行电流强化至260kA,系列年原铝产能增加近14000t,平均铝液直流电耗从改造前的13343kW·h/t鄄Al降至12463kW·h/t鄄Al。[关键词]铝电解槽;磁流体稳定性;热平衡;阴极压降;电流强化[中图分类号]TF821摇摇摇[文献标志码]A摇摇摇[文章编号]1003-8884(2023)04-0008-06DOI:10.19611/j.cnki.cn11鄄2919/tg.2023.04.002[收稿日期]2023-05-26[第一作者]侯金龙(1986—),男,辽宁丹东人,高级工程师,硕士,主要从事轻金属冶炼技术研发与设计工作。[引用格式]侯金龙,欧朝宇,闫飞,等.240kA系列化铝电解槽深度节能改造和电流强化实践[J].有色设备,2023,37(4):8-13.0摇前言中国“双碳冶战略目标使得高耗能的电解铝行业“能耗双控冶压力愈发增大[1~3],尤其是国家发展改革委印发了《关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知》(发改价格[2021]1239号)后,高能耗高电价会影响到部分电解铝企业的生存,整个电解铝行业迫切需要加快技术升级、节能降碳。为践行国家产业政策,推动铝电解行业绿色转型和高质量发展,国内铝冶炼工作者近年来加速铝电解节能技术研发,围绕电解槽磁流体稳定性提升、物理压降降低、良好热平衡维持和生产工艺管控升级几大目标,通过以铝电解槽多物理场模拟仿真为主体的理论研究,结合工业化试验、系列化应用及现场测试验证,深挖铝电解槽生产各功能区和全流程节能降耗潜力。基于以上背景,本技术团队根据某铝厂已停产240A电解系列的实际改造需求,通过针对性的技术开发和优化设计,实现了高稳定性磁场升级技术、网络化自均衡母线技术、新式节能阴极结构技术、“健康长寿命冶内衬热平衡技术、节能环保型上部结构技术、电流强化技术、精细化燃气焙烧启动技术和低铝水、低电压精准生产工艺管理技术在240kA改造电解系列上的集成应用。采用该技术体系改造并重新投运后的240kA系列电解槽节能效果显著,运行电流强化至260k...
