當前(qian),在“雙(shuang)碳”戰略的引領下(xia),電(dian)解(jie)鋁行業(ye)正面臨能(neng)耗雙(shuang)控指標(biao)收緊與階梯電(dian)價(jia)政(zheng)策的雙(shuang)重約束(shu)。東興鋁業(ye)公司(si)緊盯綠色發展目標(biao),加快綠色低碳技(ji)術創新應(ying)用,鋁電(dian)解(jie)網絡(luo)化母線磁(ci)流(liu)體穩定性(xing)原位升(sheng)級技(ji)術取得階段性(xing)成果。
東興(xing)鋁業公司擁有全球首條500kA鋁電解(jie)(jie)生(sheng)產(chan)線(xian),槽(cao)(cao)型為第一代SY500型鋁電解(jie)(jie)槽(cao)(cao)。近年來,隨著生(sheng)產(chan)規模擴大,該(gai)槽(cao)(cao)型母線(xian)設計缺陷逐漸暴露:單槽(cao)(cao)異常波(bo)動易(yi)引發上下(xia)游槽(cao)(cao)連鎖反應,換極后穩定性驟降,停槽(cao)(cao)期間系列干擾(rao)加劇……這(zhe)些問(wen)題不(bu)僅影響(xiang)生(sheng)產(chan)效率,還(huan)制約了能(neng)耗指標優化(hua)。
為此,該公(gong)司技術(shu)(shu)團隊聚(ju)焦磁流體(ti)穩定性難題,提(ti)出(chu)網(wang)絡化自均(jun)衡母(mu)線技術(shu)(shu),通過優化母(mu)線配置、調整陰極軟帶布局,在(zai)不(bu)停(ting)產(chan)狀(zhuang)態下完成電(dian)解槽(cao)原位升(sheng)級。
據該公司(si)專業技術(shu)(shu)人(ren)員介紹,鋁電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)(cao)的穩定(ding)運行高度(du)依賴磁(ci)場(chang)均衡,傳統設計(ji)中(zhong),電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)(cao)陰極電(dian)(dian)流分(fen)(fen)(fen)(fen)布不均易引發(fa)鋁液(ye)界面(mian)變(bian)形(xing),導致水平電(dian)(dian)流干擾,進(jin)而觸發(fa)系列(lie)槽(cao)(cao)連(lian)鎖波動(dong)。對此,技術(shu)(shu)團隊(dui)通過理論分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)、數(shu)據仿真與現場(chang)試(shi)驗,首次建立(li)500kA電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)(cao)等電(dian)(dian)位網絡,阻斷非穩定(ding)狀態(tai)下電(dian)(dian)流分(fen)(fen)(fen)(fen)布偏差傳導。改造后(hou),電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)(cao)垂(chui)直磁(ci)場(chang)分(fen)(fen)(fen)(fen)布更均勻,熔體界面(mian)波動(dong)降低,抗干擾能力顯著(zhu)增強。數(shu)據顯示,試(shi)驗槽(cao)(cao)平均電(dian)(dian)壓(ya)下降15mV,電(dian)(dian)壓(ya)差值減少(shao)30.6mV,陽極效(xiao)應發(fa)生率降低21.4%,效(xiao)應期間電(dian)(dian)壓(ya)擺(bai)動(dong)時間縮(suo)短6分(fen)(fen)(fen)(fen)鐘,磁(ci)流體穩定(ding)性(xing)提升約70%。
項目實施過(guo)程中,技(ji)(ji)術團(tuan)隊攻克了多項技(ji)(ji)術難關。針對傳統母(mu)線設(she)計(ji)未考慮前(qian)后槽(cao)干擾的缺陷,創新(xin)采用“在(zai)線分層拆除+焊接”工藝,在(zai)保證正常生產的前(qian)提下,將(jiang)單臺槽(cao)改造時(shi)間從行業平(ping)均5天壓縮至3天,效率提升(sheng)20%以上,并且施工質量(liang)全部達標。
自25臺試驗槽(cao)(cao)完成全部改造并投(tou)入運行以(yi)來,單槽(cao)(cao)鋁液日產(chan)(chan)量(liang)穩定在3.67噸,年節電量(liang)162.4kWh/t·Al。此外,鋁液硅含量(liang)下(xia)降34%,原鋁質量(liang)顯著改善。目前,該技術項目已被(bei)省科技廳列為研產(chan)(chan)融合科技攻關賦能計劃項目,獲得(de)省級財政科技經費(fei)支持1200萬元。
下(xia)一步,東興(xing)鋁業公司計劃近兩年陸續對200臺(tai)500kA電解槽實施(shi)該技(ji)術改造,為企業應對階(jie)梯電價政策、提(ti)升市場競爭力(li)(li)提(ti)供有(you)力(li)(li)支撐。