第一節(jié)  電解鋁的簡介

電解鋁就是通過電解得到的鋁。現(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即電解（可行性 研究 ）。

第二節(jié) 電解鋁 行業(yè) 的最新技術(shù)

電解鋁節(jié)能新技術(shù)問世， 行業(yè) 年節(jié)電275億度。

2012年3月17日，我國電解鋁工業(yè)節(jié)能減排取得新突破，“低溫低電壓鋁電解新技術(shù)”當(dāng)日在中孚實(shí)業(yè)林豐鋁電公司順利通過國家科技部驗(yàn)收，噸鋁直流電耗由2008年的13235度降低到了11819度，降幅達(dá)10.7%，多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。如果全 行業(yè) 推廣后，可實(shí)現(xiàn)我國電解鋁工業(yè)年節(jié)電275億千瓦時(shí)。

電解鋁工業(yè)歷經(jīng)30多年發(fā)展，逐步成為中國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但由于生產(chǎn)過程中耗電高，歷來被稱為“高耗能產(chǎn)業(yè)”，也是國家重點(diǎn)調(diào)控的產(chǎn)業(yè)之一。 研究 開發(fā)低溫、低電壓新技術(shù)是電解鋁工業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展方向，也是世界鋁工業(yè)共同面對的重大技術(shù)難題。

2009年，“低溫低電壓鋁電解新技術(shù)”列入國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人梁學(xué)民等項(xiàng)目組專家堅(jiān)持不懈努力，在世界上首次開發(fā)成功電磁及磁流體穩(wěn)定技術(shù)，低溫低電壓電解槽結(jié)構(gòu)，低溫低電壓工藝運(yùn)行技術(shù)，并在中孚實(shí)業(yè)林豐鋁電公司首創(chuàng)世界領(lǐng)先的400KA“靜流式”鋁電解槽，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)及系列高電流密度下的低溫、低電壓長周期高效穩(wěn)定運(yùn)行。

據(jù)介紹，按預(yù)計(jì)2012年國內(nèi)電解鋁產(chǎn)量2000萬噸計(jì)算，此項(xiàng)技術(shù)全 行業(yè) 推廣后，可實(shí)現(xiàn)我國電解鋁工業(yè)年節(jié)電275億千瓦時(shí)，相當(dāng)于河南省2011年用電量2659億千瓦時(shí)的一成以上，按每千瓦時(shí)0.53元計(jì)算，直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益145.75億元，折合標(biāo)準(zhǔn)煤880萬噸，同時(shí)減少二氧化碳等溫室氣體排放1566萬噸，將為推動(dòng)鋁工業(yè)及我國的節(jié)能減排工作起到良好的示范帶動(dòng)作用。

第三節(jié) 電解鋁 行業(yè) 的存在問題

實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)差。由于開發(fā)時(shí)間短，對中國大型鋁電解槽在生產(chǎn)領(lǐng)域的深層次開發(fā)明顯不足，致使實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)的生產(chǎn)指標(biāo)與國際先進(jìn)水平還有較大差距。多數(shù)在大負(fù)荷、小電網(wǎng)環(huán)境下運(yùn)行，安全隱患多。鋁電聯(lián)營是中國電解鋁企業(yè)發(fā)展的趨勢之一，但同時(shí)在技術(shù)上也存在相應(yīng)的問題。由于大容量電解槽一般系列規(guī)模較大（一個(gè)系列產(chǎn)能可達(dá)20萬噸以上），巨大的用電負(fù)荷集中在一個(gè)生產(chǎn)系列上（一般達(dá)40萬KW以上），電解系列生產(chǎn)的任何波動(dòng)都會(huì)造成電網(wǎng)或自備電廠較大的影響，甚至威脅供電安全。

缺乏建立在對陰極破損機(jī)理與規(guī)律透徹掌握基礎(chǔ)上的“精細(xì)設(shè)計(jì)”技術(shù)和提高槽壽命的綜合技術(shù)措施，電解槽難以達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，早期破損率高。影響中國大型槽槽壽命的問題除了中國普遍認(rèn)為的陰極炭素材料質(zhì)量方面的原因外，電解槽的設(shè)計(jì)、筑爐材料、筑爐質(zhì)量、焙燒啟動(dòng)、正常生產(chǎn)操作及生產(chǎn)管理等方面均存在一些問題。導(dǎo)致這些問題的深層次原因是，中國尚缺乏對鋁電解槽破損（常稱為陰極破損）機(jī)理與規(guī)律的深入掌握及在此基礎(chǔ)上的“精細(xì)設(shè)計(jì)”技術(shù)和提高槽壽命的綜合技術(shù)措施。隨著電解槽容量的不斷擴(kuò)大，槽壽命問題就更加突出。

預(yù)焙鋁電解槽投入工業(yè)應(yīng)用的時(shí)間短。又不能完全照搬以前在大型預(yù)焙槽上的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)（這些經(jīng)驗(yàn)也有很大局限性）。焙燒啟動(dòng)過程中電流分布不均的問題更突出且焙燒啟動(dòng)過程中的能耗大；投入運(yùn)行后電解槽的物理場（電場、磁場、流場）容易波動(dòng)，熱平衡的維持較困難；槽電阻極易受外界的干擾而波動(dòng)，陽極效應(yīng)發(fā)生后熄滅困難，且由于電解槽的慣性大，一旦出現(xiàn)槽況波動(dòng)或槽況異?，F(xiàn)象，很難快速恢復(fù)正常。就中國電解鋁整體生產(chǎn)狀態(tài)而言，能源綜合利用效率要比國際先進(jìn)水平低15%左右，主要表如今：電流效率相差2-3個(gè)百分點(diǎn)；噸鋁電耗相差300-800Kwh；電解鋁用陽極生產(chǎn)過程能耗相差3Gj/t左右；電解鋁陽極消耗相差30-60Kg（折合標(biāo)準(zhǔn)煤約75-150Kg）；電槽槽壽命相差1000天左右；陽極效應(yīng)系數(shù)國際先進(jìn)為0.1次/天.槽以下，中國最好水平在0.3次/天.槽左右。

第四節(jié) 電解鋁 行業(yè) 的未來發(fā)展前景

全球電解鋁產(chǎn)量平穩(wěn)增長，增產(chǎn)動(dòng)力依然來自于中國。2005年世界電解鋁產(chǎn)量3191萬噸，同比增長了6.45%，其中中國產(chǎn)量767萬噸，同比增長了15.07%。2006年全球電解鋁產(chǎn)量達(dá)到3380萬噸。2006年6月份全球日平均產(chǎn)量（不包括中國）8.22萬噸，較5月份日均產(chǎn)量增長了700噸，環(huán)比增長0.09%。6月份國內(nèi)電解鋁產(chǎn)量78.03萬噸，日均產(chǎn)量電解鋁產(chǎn)量2.6萬噸，較五月份日平均產(chǎn)量增長了1975噸，環(huán)比增長7.59%。中國依然是全球電解鋁增產(chǎn)的主動(dòng)力，由于中國產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比重高到24.9%，中國產(chǎn)量的變化趨勢對全球電解鋁供應(yīng)起到了決定性的作用。中國電解鋁 行業(yè) 發(fā)展的狀況決定中國國內(nèi)電解鋁供應(yīng)一直較為充裕，2005年電解鋁平均產(chǎn)能1070萬噸，產(chǎn)能利用率75%，從6月份國內(nèi)數(shù)據(jù)看，中國的產(chǎn)能已經(jīng)得到了一定程度的釋放。中國建電解鋁項(xiàng)目11個(gè)，建設(shè)總能力112萬噸，尚有10個(gè)擬建電解鋁項(xiàng)目，總能力140萬噸。2006年電解鋁生產(chǎn)能力達(dá)1160萬噸，2007年達(dá)1250萬噸。電解鋁建設(shè)工藝簡單技術(shù)含量低建設(shè)周期短，有充足資金投入，從開工到建成投產(chǎn)僅需要了9個(gè)月。

電解鋁上游 行業(yè) 氧化鋁產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，產(chǎn)業(yè)鏈向電解鋁 行業(yè) 延伸，成為電解鋁產(chǎn)能增長的主要?jiǎng)恿?。電解鋁 行業(yè) 所處的成長發(fā)展階段決定了產(chǎn)量增長是主基調(diào)，電解鋁企業(yè)競爭，重組購并，不斷擴(kuò)張， 行業(yè) 集中度提高，也將推動(dòng)產(chǎn)能的增長。電解鋁 行業(yè) 的購買方即鋁消費(fèi)商，在中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國城市化進(jìn)程中基礎(chǔ)設(shè)施、公共事業(yè)、住房和汽車等消費(fèi)品，極大地帶動(dòng)中國電解鋁消費(fèi)需求。電解鋁 行業(yè) 處于高速發(fā)展成長期階段， 行業(yè) 優(yōu)勝劣汰， 行業(yè) 集中度不斷提升。2003年至2005年電解鋁總產(chǎn)量從554萬噸上升至767萬噸，增產(chǎn)213萬噸，其中僅中國十大電解鋁廠實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)91萬噸。生產(chǎn)廠家從141家減少至95家，單個(gè)廠家平均生產(chǎn)規(guī)模從2003年的3.9萬噸上升至2005年8萬噸。

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