电解铝节能技术范文

电解铝节能技术篇1

经过50多年发展，我省铝工业已形成从发电、氧化铝、电解铝、再生铝合金到铝加工材较为完整的产业体系。2007年，氧化铝、电解铝、铝加工材的产量分别达到636万吨、122万吨和162万吨。产品质量和研发能力有较大提高，重点企业的氧化铝和电解铝生产采用了拜耳法短流程工艺、160千伏安以上大型预焙电解槽，开发了高精度铝及铝合金板带箔、高性能结构型材、无缝管材等高附加值产品。2007年，重点企业氧化铝生产实现了污水零排放，综合能耗比2006年降低59.9千克标煤/吨；电解铝综合交流电耗降低92.8千瓦时/吨。

我省铝工业在快速发展的同时也存在一些结构性矛盾。一是原料过份依赖进口，拜耳法氧化铝生产主要采用国外三水铝土矿，年需进口铝土矿占全省总需求的80%以上；二是氧化铝、电解铝、铝加工能力不配套，高精铝产品加工能力低，仅为铝加工能力的35%左右；三是总体技术水平仍然偏低，自主创新能力弱；四是产业组织结构不尽合理，企业发展趋同化趋势明显。这些问题如得不到及时解决，将会影响我省铝工业的健康持续发展。各级、各部门要高度重视铝工业结构调整，将其作为促进工业经济又好又快发展的一项重要战略任务抓紧抓好。

二、指导思想、原则和目标

（一）指导思想。深入贯彻落实科学发展观，突出结构调整主线，以国家产业政策为准则，以市场需求为导向，以技术进步为动力，强化节能减排，转变发展方式，优化技术、产品和企业组织结构，培育具有国际竞争力的大企业集团，促进我省铝工业结构优化升级。

（二）主要原则。

1.市场导向的原则。充分发挥市场机制的基础性作用，根据市场需求调整企业的产品和组织结构。

2.科学调控的原则。依据国家宏观调控政策，合理调控氧化铝、电解铝产量，鼓励发展铝的精深加工产品，提高产品附加值。

3.技术进步的原则。强化企业自主创新，加快技术改造，淘汰落后工艺，提高技术装备水平，缩小与国际先进水平的差距。

4.节能环保的原则。大力推广应用节能环保新技术、新材料、新装备和新工艺，节约能源、资源，清洁生产，减少排放，发展循环经济，实现科学发展。

（三）主要目标。

1.到2012年，全省氧化铝在省内深加工的比例由25.4%提高到70%，电解铝在省内深加工比例达到100%；铝板带箔、工业铝型材等高附加值产品占铝加工能力的比重达到60%以上。

2.培育3家销售收入过100亿元的大型铝业集团。

3.培育1个行业技术中心、2个部级企业技术中心、4个省级技术中心，培育2个以上中国名牌产品，行业主要技术装备保持国内先进水平，关键装备达到国际先进水平。

4.氧化铝、电解铝及铝加工生产线能源消耗、资源消耗及综合利用、环保指标全部达到国家《铝行业准入条件》要求，省标准高于国家准入条件的指标，要达到省标准的要求。

三、调整重点

（一）氧化铝。在控制现有生产能力基础上，加大新技术、新工艺的研发利用和技术改造力度，提高质量，节能减排。积极开展拜耳法高浓度铝酸钠溶出浆液高效分离技术及高分解率生产技术研究，推进高浓度碳酸化分解生产砂状氧化铝技术、高效低耗硅渣处理技术以及新型高效化学添加剂的开发应用；推广氧化铝生产流程模拟、仿真与优化技术，简化和缩短氧化铝生产流程，提高循环效率和产出率，降低综合能耗。围绕氢氧化铝化学品、铝盐化学品、活性氧化铝和拟薄水铝石、煅烧氧化铝、特种陶瓷、特种耐火材料、高纯氧化铝、纳米氧化铝、氮化铝和氧化铝纤维（晶须）等领域开展原创性技术研究和高技术含量、高经济附加值新产品的开发工作，实现化学品氧化铝生产技术、产品性能达到同期国际先进水平。

（二）电解铝。加快对现有电解铝生产企业的升级改造，降低氧化铝、碳素制品的消耗。增加铝液直接铸轧成材比例，减少二次重熔铝锭产量，采用提高电流强度、电流效率、石墨化阴极炭块等技术措施，降低生产电耗。重点开展提高阳极电流密度、物理场仿真、电解槽结构与参数优化、低温电解等技术研究。

（三）铝加工材。

1.开发新工艺、新技术。适应铝材向大型化、扁宽化、薄壁化、高精化、复杂化、多品种、多用途、多功能、高效率、高质量方向发展的趋势，以高速高效可持续为目标，围绕八个方面，加快铝材加工新工艺、新技术研发和应用：（1）围绕降低挤压功耗，开发塑性变形、反向挤压、挤压等技术；（2）围绕减少外部摩擦、提高变形效率，开发辊压、静液挤压、最佳模角与模面优化技术等；（3）围绕提高产品精度，开发精密模具制造技术和冷挤压、等温等速挤压、扁挤压、导流模挤压、保护模挤压、可控压力矫直、精密车削等技术；（4）围绕提高产品品质，研制开发新型合金材料和技术以及新型低温形变热处理工艺、压铸工艺；（5）围绕废料及缺陷利用，开发废料回收及重熔技术、有效摩擦挤压、连续摩擦挤压、残余压力测试及消除、二次挤压、复合挤压等技术；（6）围绕提高生产效率，开发冲击挤压、半固态挤压、高速挤压、连续挤压技术；（7）围绕提高成品率，开发无残料挤压技术；（8）围绕节能降耗，开发新型节能熔化炉以及高效喷嘴、长寿命模具以及连铸连挤等技术。

2.发展新产品。围绕航空航天、交通运输、包装、印刷、建筑装饰、电子家电、军事等七大领域，发展高精铝板带箔、铝合金压铸件以及管、棒、型、线等六大系列产品：（1）航空航天领域，发展预拉伸板、锻件、型材、棒材等高性能铝材，积极为发展飞机制造业服务配套。（2）交通运输领域，发展汽车、地铁、轻轨、高速列车等车体结构件、发动机零部件、散热器、轮毂等，以及高速船外壳、窗室隔板、船甲板和航海仪器仪表、舰船装备板材、型材、管材等产品；（3）包装领域，发展全铝易拉罐制罐料、高性能特薄板带材和铝箔、高档瓶盖料等；（4）印刷领域，重点发展铝合金PS版基；（5）建筑装饰领域，发展涂层板和彩色涂层板用基材、幕墙板、隔热门窗建筑型材；（6）电子家电领域，发展空调器用铝箔、高性能电解电容器用铝箔、空调散热片用铝箔；（7）军事领域，发展超高强、高韧、高抗疲劳、抗腐蚀的大型型材。

（四）再生铝。按照规模化、环保型的模式发展再生铝。完善废铝回收网络，支持大型铝工业企业采用先进铸造结晶技术、高效燃烧技术和侧井反射炉、双室反射炉等高效节能设备，重点围绕提高材料质量、节能降耗、降低成本、减少环境污染，加快铝资源的二次开发与利用。

四、强化政策措施

（一）进一步加强和改善宏观调控。各级、各部门要认真贯彻落实国家发改委等九部门《关于加快铝工业结构调整指导意见的通知》（发改运行〔2006〕589号）以及国家和省一系列宏观调控政策要求，进一步加强对铝工业的宏观调控。要科学规划发展布局，坚持立足现有企业改造提升，支持发展高附加值铝加工业，拉长产业链条，做大深加工产业集群。要严格控制生产能力，氧化铝和电解铝项目必须报省固定资产投资联席会议研究，其中新建氧化铝和新增生产能力的电解铝项目，报国务院投资主管部门核准，其余项目由省投资主管部门备案。严格执行《铝行业准入条件》（国家发改委公告2007年第64号），建设项目在布局、规模、工艺装备、节能减排、安全生产等方面要达到国家规定要求。投资主管部门要按照《*省人民政府办公厅关于切实做好固定资产投资项目节能评估审查工作的通知》（*政办发〔2007〕42号）和《*省人民政府办公厅关于进一步严格控制高耗能行业固定资产投资项目建设的通知》（*政办发〔2007〕59号）要求，严格控制氧化铝、电解铝项目的核准和备案。建设项目须严格按照国家及省有关规定办理环保、土地、规划、安监等相关手续，手续不完备的，国土资源管理部门不予办理土地使用手续，环保部门不予办理排污许可证，质监部门不予颁发生产许可证，金融机构不提供信贷支持，海关不予减免进口设备关税和进口环节增值税。各部门要依法行政，严厉查处无证生产、超标排放、违规占地、违规授信等违法行为，切实保证我省铝工业的健康有序发展。

（二）大力推进技术进步。紧紧依靠技术进步推动铝行业结构升级。支持现有骨干企业建立省级以上企业技术中心、工程技术研究中心，鼓励龙头企业组建行业技术中心，建立健全技术创新平台，提高自主创新能力。进一步完善产学研联合机制，对制约铝行业发展的关键共性技术进行联合攻关，尽快取得突破。多渠道、多层次培养和引进技术创新人才，为技术开发提供人才智力支撑。充分利用好国家和省的优惠政策，加大技术研发投入力度，形成政府资金引导、企业投入为主、社会全面参与的研发投入机制。鼓励企业积极引进国外先进工艺、技术和装备，加快现有生产能力的技术改造，大力提升企业技术装备水平，使铝行业的技术水平始终保持国际先进水平。培育一批高技术含量、高市场占有率、高附加值的拳头产品。

（三）鼓励节能减排和综合利用。按照《中共*省委*省人民政府关于进一步加强节能减排工作的意见》（*发〔2007〕24号）和《*省人民政府关于印发节能减排综合性工作实施方案的通知》（*政发〔2007〕39号）要求，进一步加大铝行业节能减排力度，在铝行业积极推广一批重大节能技术、重大节能装备，实施一批重大节能示范工程。修改和完善铝行业节能减排标准，推进清洁生产，强化节能减排责任。加大节能环保执法力度，强化企业能源计量基础，规范企业用能和排放行为，依法淘汰落后生产工艺和设备。鼓励发展废铝的回收以及再生铝产品，支持企业减少氧化铝赤泥的排放，加大对赤泥开发再利用的力度，大力发展循环经济。

（四）调整优化产业组织结构。各级政府和有关部门要科学规划并积极推动产业组织结构调整，充分发挥市场机制在配置生产要素上的基础性作用，以骨干企业为龙头，以优势产品为依托，以资本和产业链为纽带，支持氧化铝、电解铝、铝加工企业进行横向和纵向的联合重组，引进国际知名企业参与国家鼓励的铝加工企业的改组、改造，实现优势互补，提高产业集中度，培育具有国际竞争力的大型企业集团。鼓励中小铝加工企业为大企业集团搞好配套，进一步提高技术和管理水平，加快技术改造，提高资源利用率，向“精、专、特、新”方向发展。鼓励龙头生产企业联合生产和流通企业，按照市场化要求组建铝工业行业协会，搭建信息交流与技术合作平台，发挥科技服务、市场预警、行业自律等作用；壮大整体力量，共同参与对外交流与合作，为增强国际竞争力，促进行业健康发展创造良好条件。

电解铝节能技术篇2

【关键词】预焙电解槽；炉底结壳；原因；措施

面临越来越大的资源、能源和环境的压力，电耗、环保已成为影响中国电解铝工业可持续发展的关键因素。在今后相当长的一段时期内，节能降耗和环保将是中国电解铝技术发展的主旋律。表1是国内外一些先进电解铝企业的工艺技术指标对比情况，可以看出，青海分公司在节能降耗方面与国内外先进电解铝企业存在一定的差距，同时也显示出我们在节能降耗方面有很大的潜力可挖。

近年来，我国电解铝工业发展迅速，电解铝产量逐年上升，已达到世界第一位。我国电解铝工业的迅速发展主要得益于近年来中间点式下料预焙槽的飞速发展。目前，国际上大型预焙槽电流效率已达到 93%-96%，直流电耗达13000∽13400KWh/t.Al的电解系列越来越多。在电流强度确定的情况下，铝电解工艺技术条件就成为电解技术经济指标的决定性因素。随着电解工艺技术条件的不断优化和电解槽自动控制技术的不断发展，电流效率不断提高，吨铝电耗不断下降[1]。

自80年代以来，国际上最先进的只能模糊控制技术指导取得了良好的经济技术指标[2]。但在生产运行中，电解槽炉底有沉淀结壳的发生，影响电解槽平稳生产和取得更高的经济技术指标。针对炉底结壳，经过大量的生产实践，基本摸索出了一套避免形成、控制和处理炉底沉淀结壳的管理经验。

1.炉底结壳形成的原因

炉底结壳时投入电解槽中的氧化铝料没有被完全溶解掉沉到炉底形成沉淀，沉淀遇冷态变硬而形成的。

1.1分子比保持过低

1.1.1应用分子比操作的优点

分子比是在铝电解生产中需要进行控制的重要工艺参数。经过理论分析和生产实践证明，降低分子比是提高电解铝电流效率的有效途径。应用低分子比操作有以下优点[3]：

（1）电解质的初晶温度低可降低电解质温度。

（2）Na+在阴极上放电的可能性小。

（3）电解质的密度和粘度有所降低，从而电解质的流动性好，并有利于金属铝从电解质中析出。

（4）电解质同碳素和铝液镜面上的表面张力增大，有助于炭粒从电解质分离和减少铝在电解质中溶解度。

（5）槽面上的电解质结壳松软，便于加工操作。

1.1.2降低分子比存在的不利方面

降低分子比虽然对降低电解质初晶温度、提高电流效率有利，但也存在三个不利方面：

（1）挥发损失较大。

（2）氧化铝浓度溶解性降低。

（3）电解质导电率降低，其电阻增大。

虽然我厂200KA电解槽同样采用的是氧化铝浓度模糊控制技术，氧化铝浓度控制在较低的浓度范围内（1.5%-2.5%），但是，由于分子比保持过低（低于2.4），电解质溶解氧化铝的能力大幅下降，从下料器下到电解槽中的氧化铝料，一部分无法被电解质所溶解而沉到炉底上，同时，分子比过低，槽温也对应转低，炉底处于冷态，沉淀被硬化而形成结壳。这是炉底结壳形成的一个主要原因。

1.2电解质水平偏低

电解质的波动及易引起电解槽的波动，当电解质水平降低，电解质量小，溶解氧化铝料量也相对应的减小，因而下到电解槽中的氧化铝料有一部分溶解不了而直接沉到炉底山形成沉淀，受冷生成结壳。

1.3电解槽铝量偏大

在电解槽内保持适量的铝液水平是有益的。

（1）它能够保护槽底阴极炭块，不使炭化铝在槽底上大量生成而增加电阻。

（2）阳极中央区域部分多余的热量可通过这层热的良好导体输到阳极四周，使槽内各部分温度趋于均匀。

（3）适当的铝液高度能填平槽底上的高洼不平之处，使电流比较均匀地通过槽底，并能够削弱 磁场的作用力，使铝液倾斜和波动性减小。

（4）适当的铝液数量能够控制阴极炉膛的变化，可以增加阴极电流密度，有利于电流效率的提高。

但铝液水平保持过高，铝量偏大，通过铝液散失的热量就大，会使槽底发冷，使槽底的沉淀变冷而硬化结壳。同时，由于电解槽容积有限，槽子炉面高度有限，铝液过多，直接导致电解质的数量减小，电解质水平不易控制，易发生大量沉淀和炉底结壳。

1.4氧化铝浓度过大

虽然我厂200KA预焙槽采用氧化铝浓度智能模糊控制技术，但由于氧化铝浓度不能在线检测到，而是依据槽电阻与氧化铝浓度的关系来间接判断槽子氧化铝浓度高低，会产生一定的偏差。同时，对设备故障造成槽子氧化铝下料过量时，不能及时予以停料来修正氧化铝浓度，这就会出现由于设备故障、计算机算法偏差，造成氧化铝浓度高而无法自动调整，炉底易发生沉淀甚至结壳。

1.5人工作业的影响

在电解生产过程中，电解槽定期或不定期的进行一些人工作业，如：换阳极、边部加工、出铝、阳极效应处理、抬母线等。这些人工作业会对控制过程产生干扰，也对电解槽的能量平衡、物料平衡和槽况的稳定性带来较大影响，尤其是边部加工和换阳极，由于一次投入到槽中的氧化铝量较大，电解槽不易马上消化溶解掉，不被溶解的氧化铝料沉到炉底形成沉淀甚至结壳。

2.处理措施

炉底结壳形成关键在于工艺技术条件的不匹配和作业质量不高两个主要因素，使电解槽走向冷行程后预防处理不及时的后果。炉底结壳一旦形成会对槽子正常生产产生较大的危害性，如铝液稳定性差引起槽噪声值偏大，水平电流过大溶化边部炉帮、炉底压降增高而使槽子实际工作电压降低、极距过低，局部二次反应增加使铝的损失增加，同时二次反应产出大量的热量，使温度增高，这些都导致电流效率降低，能耗增高。严重是易发生压槽、滚铝等病槽事故。若炉底沉淀已形成结壳，首先应提高极距，尽量减少二次反应，增加热收入，提高分子比，保持尽可能高的电解质水平，人工单双点控料降低电解质中的氧化铝浓度，以达到逐步溶化结壳溶解氧化铝，平整炉底规整炉膛的目的。

2.1适当增加热收入，减少热支出

适当提高工作电压，提高电解质水平，提高电解质温度，增加电解槽热收入并适当增加阳极保温料，减少电解槽上部散热量，达到增加热收入，减少热支出，灰分热平衡。

2.2保持适宜的技术条件[4]

（1）分子比保持不能过低，尤其是不能低于2.4，使电解质有较大的溶解氧化铝料的能力 。

（2）电解质保持不能过低，尤其是电解质水平不能低于19cm，保证槽子内有足够的电解质数量来溶解氧化铝料。

（3）保持适宜的铝液水平，以出铝后铝液水平22-24cm为宜。为了加速沉淀结壳溶化可采用分次出铝的办法（增加出铝次数，而减少一次出铝量）提高炉底温度。

（4）保持合适的阳极效应系数，以 0.1-0.08次/槽.日。

（5）单槽每天下料量应控制在实际产出效率换算后的±50kg。

3.结论

重视工艺技术条件的保持与调整，工艺参数重视工艺技术参数的保持与调整，工艺参数的匹配与控制，对电解槽的稳定影响是全面的、长期的，而操作质量的影响是片面的、局部的、合理的电解工艺控制可增强电解槽自平衡能力，防止电解槽槽底发生恶化，增加电压的有效利用率，从而达到稳定生产和降低能耗的目的。

【参考文献】

[1]杨重愚主编.轻金属冶金[M].北京：冶金工业出版社，1991.

[2]邱竹贤.预焙槽炼铝（第三版）.冶金工业出版社.

[3]现代大型预焙槽生产技术.东北大学出版社.

电解铝节能技术篇3

通过应用分段式高导电率阴极钢棒、电解槽内衬结构优化升级、预焙阳极外观结构改进，从而使240kA电解槽运行更加稳定运行，实现电解槽节能降耗的目的。

关键词：

铝电解槽；分段式高导电率阴极钢棒；优化；节能

目前电解铝企业基本都是微利或无利。铝电解研究工作者开发与应用了各种节能新技术，节能效果虽然也较显著［1－2］，但电能效率仍达不到50％。某公司应用了分段式高导电率阴极钢棒、优化电解槽内衬保温结构，同时对预焙阳极外观结构进行了改进。主要是：降低铝液水平电流、降低炉底压降；进一步探究低电压生产工艺，在低电压下能量平衡优化电解槽内衬结构；降低阳极毛耗和降低阳极气膜电阻，延长阳极使用周期，对阳极的外观结构进行了改进，提高电解槽运行稳定，实现节能降耗的目的。本文主要对某公司240kA铝电解槽上应用了铝电解综合节能技术后取得的各项技术经济指标进行总结分析。

1新型内衬结构的研究应用

新型阴极内衬结构主要应用了分段式高导电率阴极钢棒技术、电解槽内保温技术、冷捣糊技术、30％石墨化阴极炭块。

1．1分段式高导电率阴极钢棒

近年来，为提高电解槽稳定性的途径，国内研究者从改变阴极钢棒的配置或结构来减小铝液中的水平电流，开发了多种异型阴极钢棒［3－11］。某公司应用特种合金钢棒作为分段式高导电率阴极钢棒，调整材质导电性能，改善铝液水平电流，调整电解槽的炉底电阻、电流分布，以及调整材质与阴极的接触性能，实现低电压生产，最终实现电解槽直流电耗的降低。分段式高导电率阴极钢棒为分段式阴极钢棒（2065mm×70mm×230mm），该阴极钢棒沿长度方向在靠近出电端开一道长855mm、宽5mm的分割缝，分割段成上厚下薄两部分，沟槽下高度为90mm。由于阴极钢棒厚度和高度的增加，在不影响阴极炭块寿命和组装质量的情况下，公司与设计研究院共同研究论证后，将阴极炭块的厚度由原设计的450mm调整到480mm，阴极碳块燕尾槽宽度进行了调整，在中心线不变的情况下由原设计的90mm调整到95mm。分段式高导电率阴极钢棒分隔缝用绝缘糊填充满，钢棒与阴极炭块用石墨粉连接，两段钢棒之间用冷捣糊连接。钢棒未分割的一段侧面用冷捣糊相连，钢棒被分割的一段侧面上半部分用冷捣糊相连，下半部分用SiC捣打料相连。对两种阴极钢棒的铝液水平电流、炉底压降、不同温度下的电阻率进行了仿真计算［12］，结果表明，传统阴极钢棒的水平电流平均值、炉底压降和800℃的电阻率分别为0．638A／cm2、350mV、118μΩ•cm，而分段式高导电率阴极钢棒对应的指标分别为0．560A／cm2、290mV、52μΩ•cm。可知，分段式高导电率阴极钢棒比传统阴极钢棒的水平电流降低了0．078A／cm2，电阻率降低了66μΩ•cm，阴极压降降低了60mV，电解槽的稳定性也得到了提高。

1．2电解槽内保温技术

近几年公司随着电解槽低电压生产工艺的不断实施，槽电压逐步降低，电解槽能量平衡逐渐失去平衡，导致氧化铝溶解度的降低，炉底出现了不同程度的沉淀和结壳，降低了电解槽的稳定运行，阻碍了继续低电压生产工艺的探索，为配合低电压生产工艺的进一步试验研究，公司应用分段式高导电率阴极钢棒技术，同时解决以上存在的问题，对电解槽内衬结构进行优化设计。底部内衬结构自下而上依次为，一层65mm的硅酸钙板；两层65mm蛭石保温砖，两层42mm蛭石防渗隔热砖，缝隙均用氧化铝填充，一层69mm干式防渗料，前四层为干砌，最上层的蛭石防渗隔热砖湿砌（粘接剂为蛭石防渗隔热砖专用粘接剂）。蛭石保温砖、蛭石防渗隔热砖与槽底斜面硅酸钙板接触处空隙部位使用蛭石防渗隔热砖粉碎料填充。侧部内衬结构大、小面均采用一层6mm纳米板、侧部的保温材料纳米板在斜面以上。侧下部斜面采用两种不同的保温材料，一层20mm陶瓷纤维板和一层80mm硅酸钙板。普通电解槽和内保温电解指标对比结果表明，与普通槽相比，内保温试验槽钢棒温度从普通槽的286℃降低到245℃，炉帮温度从普通槽的352℃降低到274℃，炉底温度从普通槽的147℃降低到82℃，说明阴极内衬保温结构优化后电解槽保温效果非常显著。

1．330％石墨阴极炭块

石墨阴极炭块的优点是高电导率、较好的抗侵蚀性和抗钠性［13］。普遍使用的高石墨阴极炭块主要有30％和50％石墨两种。根据行业内应用效果来看，后者在初期炉底压降降低效果明显，但是对炉底影响较大，炉底偏冷，形成较多的炉底沉淀和结壳，而且会增大水平电流，使得电解槽电压偏高［14］。所有我们最终选择30％石墨阴极炭块。

1．4冷捣糊技术

冷捣糊具有糊料主要特性［15－16］，几乎无挥发，可以在常温下施工，而且施工环境整洁，可以大幅降低工人的劳动强度；另外还具有优良的捣实性能，常温下施工温度波动较小，焙烧收缩率低，克服了糊料焙烧和阴极炭块之间产生大的收缩缝的难题。

2预焙阳极外观结构改进

近几年国内许多研究人员从阳极结构入手，进行了许多研究［17－21］，主要从几个方面考虑：1）去掉炭阳极本身在电解过程中不起作用的部分，降低阳极毛耗；2）炭块底部进行改进，有效排除电解过程的阳极气体，避免阳极气体富集于阳极底面形成气膜，降低槽电压；3）增加阳极高度，延长换极周期，减少因换极对铝电解槽生产带来的影响；4）低电压工艺生产过程中阳极保温覆盖料作用较大，较好的堆积阳极保温覆盖料可以对阳极起到覆盖保护的作用。基于上述几点考虑，公司先后开展了阳极底部四周倒角、阳极开槽、阳极上部凸台外观结构改进、阳极加高等外观技术改进。1）阳极底部四周倒角，主要减少电解质冲刷生成炭渣，稳定电解槽工艺参数，提高电解槽的稳定性；保持阳极使用周期不变的情况下，减少生产炭块糊料的单耗。经过研究确定将阳极底部的四个棱角倒角成尺寸为50mm×50mm的等腰三角形。2）阳极底部开槽，开槽后能够有效排除电解过程的阳极气体，避免阳极气体富集于阳极底面形成气膜，降低槽电压，减少生产炭块糊料的单耗。将阳极底掌分为三等分，以靠近阳极外侧的两条等分线为槽中心，沿阳极的长度方向进行开槽，阳极开槽深度在270mm，开槽宽度为18mm。3）阳极上部凸台改造，主要减少炭块上部不起作用的部分，减少生产炭块糊料的单耗，降低阳极的生产成本。根据数学知识，球形的表面积是最大的原理，将上部凸台改为圆弧状，保持原阳极凸台斜边高度75mm、长度91mm不变，以圆半径为～93mm，圆心角为79°的圆弧。阳极上部凸台改造后，生产每块阳极降低糊料单耗8～12kg［22］。4）加高阳极高度，增加阳极高度主要是延长阳极使用周期，减少换极对电解槽生产带来的影响，将阳极高度由原来的570mm加高至610mm。

3应用效果

试验槽启动3个月后进入考核期，试验槽与普通槽的各技术经济指标平均值统计结果。综合节能技术应用前后相比，平均电压降低了50mV，电流效率提高了0．78个百分点，吨铝电解直流电耗降低了270kWh，阳极毛耗降低了10kg，炉底压降降低了70mV，综合节能技术应用后节能效果非常显著。在铝电解实际生产中阳极使用周期已达到了35d。

4结论

应用铝电解综合节能技术减少了槽内铝液水平电流，降低了电解槽炉底压降，阳极使用周期已达到35d，在低电压生产工艺下实现了电解槽的稳定运行，吨铝电解直流电耗降低了270kWh，电流效率提高了0．78个百分点。

作者：王刚 李贤 单位：青海正益检测技术有限公司 青海桥头铝电股份有限公司

参考文献

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电解铝节能技术篇4

【关键词】可编程控制器 铝电解 生产应用

我国的铝电解生产采用计算机控制早在20世纪70年代末就开始了，而计算机控制的系统大多采用集中控制系统。近些年来，随着我国经济技术的发展，计算机技术水平也得到了极大的提高，集散式控制系统与PLC可编程控制器系统都得到了广泛的应用。尤其PLC可编程控制器系统由于安装简单，易于操作，维修损耗低等原因，受到各应用单位的欢迎。

PLC可编程控制器是把传统继电器与计算机、通讯等技术综合运用的新型自动控制装置，具有强大的功能，以其可靠性和易于控制等优点，在生产中得到广泛应用。而铝电解生产车间由于强大的电磁场，产生很大的干扰，这就使铝电解车间的可编程控制器无法稳定可靠的运行。PLC可编程控制器失去稳定性，导致的数据丢失，错误指令，甚至可编程控制器系统失控，产生不可预估的人员伤亡或设备损坏。

1 PLC可编程控制器的原理

铝电解的生产中实现自动控制的原因是为了保证生产参数的稳定性，可以降低生产中的电能耗费情况，还可以提高电效作用的发挥。而可编程控制器的模糊控制可以自动调节距离，按照欧姆定律来判定，40MM-45MM是电解槽保持最佳热能的数值。可编程控制器可以自动调整在这个数据范围内进行工作。保持了电解槽的热能，可以降低电解生产的电能耗费，保持电效能运转工作。这一点是符合国家节约能源的政策的，铝电解生产的工作人员一定要注意提高生产技术，节约能源，拉近与国际技术间的差距而努力。

2 可编程控制器在铝电解生产中的工作

铝电解生产中的需要，使计算机在工作时一定要自动判定与调节。可编程控制器在启动工作时，还需要设定延时程序，设定数值的需要，延时自我调整控制，直到调整工作完成。可编程控制器需要设定调节电压范围，不允许超标准调整。而铝电解生产中的电压调节带有一定危险性，盲目的下调会使电解质大量生产，损坏生产设备，使厂家承受巨大的经济损失；如果盲目上调，所有相关电流都会被闭合切断，对企业会造成更大的损伤。所以，一定要加强设备的保护和生产的保护。这一切的出发点又基于可编程控制器的软件设置上。软件一定要加强保护程序的设置，以自动调节的方式来实现电压的调节与控制。

3 可编程控制器的功能

可编程控制器的主要功能分三个部分实现。控制功能、监视功能和管理功能。

PLC可编程控制器的控制功能主要是通过软件设置的方式来实现的，通过对电解槽槽压的自动调节来实行对电解槽的保护，与此同时实现了对设备的保护，对企业经济效益的保护。当电解槽槽压处于非正常情况下，可以自动上调或下调到应有的数值。可编程控制器的监视与管理功能由管理机来实现。管理机可以显示电解槽生产工作时的基本情况，而依靠人机对话来实现对可编程控制器的参数控制，进而控制电解槽的数值变化，进行生产控制。通过可编程控制器实现对铝电解生产过程的全程跟踪，通过跟踪生产数据，分析生产检测报告，最终形成输出生产的报表。

4 可编程控制器的故障检测

可编程控制器要保证稳定的运行，一定要进行严格的监控，根据生产的需要和变动，对数值进行及时的修改，来保护设备正常的运行。而这些操作是不需要生产线停止工作的，是可以与生产同步进行的。又由于PLC可编程控制器的稳定性，极少发生故障，且具有完善的自我保护能力，清晰的显示出生产全过程。一旦发生故障，指示灯会发生变化，工作人员可以根据设备的指示灯来排除故障，以修改程序的方式来进行故障排查工作。有些情况需要对生产现场进行检查，各接线口是否松动，各设备是否动力不足等问题。

5 可编程控制器的抗干扰能力

PLC可编程控制器一旦发生故障，可以先检查是否因为电磁干扰产生的故障。电磁干扰会使可编程控制器偏离规定的执行程序方向，发生错误，使生产控制的各分支处于崩溃状态。想恢复正常生产，可编程控制器检测维修工作就要从消除电磁干扰开始。可编程控制器由于采用隔离变压器，可以有效避免电网带来的干扰，对电网的干扰信号具有一定的隔离作用。而强干扰对可编程控制器来说，可以完成内部程序设置设定，这样既能防止电缆对可编程控制器的干扰，又能保证可编程控制器的稳定使用。为企业节省成本的同时，为企业带来经济效益。

6 结束语

PLC可编程控制器在铝电解生产中有广泛的应用。可编程控制器可以使铝在电解生产中的生产控制得到极大的改善。可编程控制器在铝电解生产中改进了传统的生产工艺，这不仅能提高生产力，还能极大提高企业的经济效益。铝电解生产应用计算机控制在我国已经经过十几年的开发和应用，与国外的技术发展相比差距很大，为了推动铝电解生产技术中可编程控制器技术的应用和发展，工作人员一定要更加努力学习与实践，争取早上赶上国际最先进的计算机控制铝电解生产技术，为我国的铝电解生产业发展，做出贡献。

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作者简介

李国勇（1971-）男，湖南宁远人，研究生学历。现为河池市职业教育中心学校机电专业带头人、高级讲师，研究方向为机电、数控技术教育。

作者单位

电解铝节能技术篇5

【关键词】铝电解；电能消耗；降低

1.铝电解生产的能源

铝电解的直流电能。在铝电解生产中，其能源主要是直流电能，约占整个消耗的97%左右。但在整个世界范围内，所有发电厂输出的电能均为高压交流电，要使之变成能用于电解生产的低压直流电，必须进行变压整流。我国目前各个铝电解企业的变压整流效率大多数为96.5～97.5%之间。通过整流后的直流电，可直接送入电解槽上用于铝电解生产。

3.提高电流效率的探索

3.1 低氧化铝浓度的探索

当Al2O3浓度进入高浓度敏感区时，随着Al2O3浓度升高而槽电压升高，此时系统误认为是Al2O3浓度在降低而引起的槽电压升高，系统进行过加工，会很快造成沉淀。所以当发现浓度进入高浓度区时（一般认为超过4%）要及时进行控料调整，防止沉淀的产生。

我们在生产过程中控制Al2O3的浓度范围要达到的目的是：“既不容易发生突发效应，又不会导致沉淀产生”。在CR低于2.5时，一般认为该范围是在1.5-3.5%。我们控制的范围是1.8-3%，可以得到较高的效应受控率，且不易产生沉淀[4]。

3.2 适宜的两水平

铝液水平对电流效率的影响大致趋势是，随着铝水平的提高，有利于电流效率的提高。

需要说明的是，生产实践指出，铝液水平要和生产实际相结合。操作中铝水平也不宜过高，以防止冷行程槽子的出现，引发病槽降低电流效率。

电解质水平在铝电解生产中非常重要，有电解槽“血液”之称。在电解过程中起着溶解氧化铝、导电和保持热量的作用。保持稳定的电解质水平，可以增强槽子的热稳定性和自调节能力。

保持适当较高的电解质水平，则电解质量大，溶解的AL2O3多，可免除炉底产生大量沉淀；同时热稳定性好，可使电解槽在较低温度下稳定运行，提高电流效率。在电解质的保持上，要避免电解质水平过高或过低的情况，这两种情况对生产都有不利影响，有碍于电流效率的提高。

在工业生产上，如果电解温度升高，则槽底和槽侧的沉淀和结壳熔化，使电解液水平升高而铝液水平降低；反之，如温度降低，则沉淀和结壳增多，造成电解质水平萎缩而铝液水平上升。我们现场操作的关键是要根据电解槽状况调整、保持好电解液水平和铝液水平。只有这样才能使电解槽的槽温保持稳定，各种技术条件保持平稳，进而使电解槽保持平稳，达到平稳生产：平稳出效率，平稳创指标，平稳降成本，平稳减能耗的目的。平稳生产是我们管理所追求的目标，可以减少（避免）病槽发生，很大程度上实现节能降耗的目标。

4.降低平均电压的实践探索

4.1降低设定电压

使用电解槽阴极新型结构进行低电压生产，目前，某厂某工区某180KA阴极新型结构电解槽启动后，两周时间内，设定电压已降到3.80mv左右，炉底压降320mv左右，阳极、阴极电流分布均匀，槽况平稳，最终要降到目标值3.75mv左右。

4.2降低效应分摊电压

阳极效应虽然有分离电解质中炭渣、清洁电解质、降低电解质压降及清理炉底的优点，但是它对电解生产过程的稳定性破坏很大：

阳极效应发生前的一段时间内，电压处在较剧烈的波动状态之中，使电解质、铝液的流动变得紊乱，铝的二次反应增加大大降低电流效率。

发生阳极效应时，槽电压较高，耗费大量的电能，其中一部分转化为热能，加热了电解质和铝液，且熔化炉帮，一定程度地破坏了电解槽的正常生产状态[5]。

5.结论

降低电解槽平均电压是降低电能消耗的很好途径，但要注重抓好电解槽各部分连接压降的定期处理工作和各项操作质量，力求实现电解槽的平稳生产，才是实现铝电解槽的生产低能耗的可靠途径。

使用电解槽新型结构，实行精细化管理，采取精耕细作的作业方法，严格操作规程保持稳定的技术条件是提高电流效率、降低电解槽能量消耗的最有效途径。 [科]

【参考文献】

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电解铝节能技术篇6

关键词：全电流启停槽节能

电解铝生产，一般都采用冰晶石—氧化铝熔盐电解法。该法是以冰晶石为熔剂，氧化铝为熔质，以碳素体做两极，然后在电解槽内通入强大的直流电。在940~960℃温度下，在电解槽内产生电化学反应，在阴极上析出铝，阳极上产生二氧化碳和一氧化碳的混合气体。电解过程中还产生大量的烟气及粉尘，直接排入大气会对环境造成污染。电解槽烟气采用干法烟气净化及氧化铝超浓相输送工艺。该工艺采用氧化铝做吸附剂，吸附电解烟气中的氟化氢以净化有害气体。吸附后的氧化铝除一部分做为吸附剂循环使用外，其余全部通过氧化铝超浓相输送系统输送到电解槽的料箱中，供电解生产使用，净化后的烟气排入大气。

一、阳极效应及对电解槽的影响

阳极效应是铝电解生产过程中阳极上发生的现象，其效应对铝电解生产既有正面影响，也有负面影响。

1.1阳极效应的正面影响：①有利于电解质中炭渣的分离；②可以使黏附在阳极表面上的炭渣得到清理；③有利于熔化槽底的沉淀。

1.2阳极效应的负面影响：①发生阳极效应时，阳极上会产生碳氟化合物气体CF4和C2F6，并进入大气。虽不对大气的臭氧层有破坏作用，但它们是很强的温室效应气体，CF4和C2F6温室效应分别是CO2气体的6500倍和9200倍；②阳极效应会熔化槽帮结壳，使电解质分子比增加；③阳极效应会增加电能消耗，提高电解质的温度；④阳极效应会增加铝的损失（特别是当使用鼓入空气或插入木棒的方法熄灭阳极效应时）；⑤阳极效应时，使阳极底表面附近电解质温度大幅升高，从而大大增加氟化盐的挥发损失。由以上可以看出，铝电解槽发生阳极效应对铝电解槽的负面影响大于正面影响。因此，先进的铝电解生产技术是努力降低电解槽阳极效应系数，一旦发生，要尽可能缩短效应时间。

二、问题提出

生产中，所用电解槽采用低压大电流直流电源供电，且多台电解槽串联，而电解铝生产要求定期或不定期将一台或多台槽停电大修。在一百多年的电解铝生产历史中，目标电解槽停电或通电时，只好将全系列断电，即其它非目标电解槽也需在这个时间内停止供电。这不仅会影响整个系列电解槽的生产管理，降低槽寿命；这种大负荷波动极易对电网安全运行造成危害。对于铝电合一的电解铝企业，还导致发电量降低、能耗大幅度增加；而且将目标槽短路后再断开和接入的方式，由于系列电流太大，直接短路操作会产生能量很高的直流电弧，甚至可能引起爆炸，威胁人身和设备安全。频繁停、启槽会使槽温波动，减少产量，随之带来的是槽内条件变化，阳极效应发生，使消耗增高。因此，寻求系列槽不停电停、启槽技术的开发研究从来没有停止过，但始终没有找到很好的解决办法。

三、可行性分析

290kA电解槽以往通槽都将负荷压到10kA后，再进行短路口操作（操作时，短路口的电压降到2V以下）。如果用两个气缸顶住短路口10个接触面中的4个（相当于4个大分流），同时再增加小分流的数量，这样，短路口其余6个面的压降就相当小，人工操作即可将其打开，然后，用气缸把压住的4个面也打开，就能实现对电解槽不停电通槽。可采用不压负荷的通槽方法。

3.1分流量的大小按50%进行计算。

3.2气缸的选型：行程>100mm拉力>1000kg/cm2工作压力>0.6MPa。

3.3将装置接上气源、电源，在未接入母线回路的槽上进行动作试验，观察动作是否良好。

3.4在准备通电的槽上加装大分流，安装好装置，将负荷压到200kA，观察效果是否良好。如不打火花且冲击电压在2.5V以内，则进行第2次实验；将负荷压到250kA，再次观察，冲击电压在2.7V以内；可以进行第3次不压负荷，冲击电压在2.8V以内，短路口不再出现火花，即证明实验成功。

四、应用后的效益分析

4.1节能效果（减少效应）在应用不停电启动电解槽技术前，电解槽启动和停槽均需要系列停电或降低系列负荷（降至10kA）后再进行操作，每一次操作需要30min。这不仅影响系列运行的稳定性，造成减产，又增加了阳极效应。每次启动至少增加效应30个。这里所谓效应系数，定义为每天（24h）发生阳极效应的频率（次数）；每个效应电压升高30V；效应时间为6min。电解槽设计寿命为1500~1800d，就是说，电解槽至少每5a需要重新砌槽一次。意味着每年有20%的电解槽要停槽大修重新启动。不停电通槽技术操作已经作为一项工艺规程编入了公司技术规范，在以后的电解生产中熟练应用。公司现有268台电解槽，每年的停槽大修量有54台，每年要进行不停电操作108次，每年节约电耗：

单槽启动节电：290×0.1×30×30=26100kWh

大修启、停槽节电：26100×108＝2818800kWh（1）

新槽启动节电，则：26100×184=4802400kWh（2）

（1）+（2）＝7621200kWh

折合标煤：7621200×0.35/1000=2667.42t

4.2增产效益如停电通槽或降负荷通槽的每天按30min计算，平均电流按150kA，电流效率按93%计算，与不降负荷通槽相比，则少产铝为：(290kA×0.3356g/A.h×0.5h×184台×0.93-150kA×0.3356×0.5h×184台×0.93)×46次=184.92t。

每吨按2万元算，不降负荷通槽多出产值：184.92×20000=3698400元若把全电流不停电启、停槽技术在全国进行推广普及应用，其效益非常巨大。

五、结语

电解铝节能技术篇7

    我国铝工业已经形成很大规模,到2001年底,已建成山西铝厂、郑州铝厂、中州铝厂、山东铝厂、贵州铝厂、平果铝厂等氧化铝生产企业6家,形成氧化铝生产能力490万吨/年;建成抚顺铝厂、青海铝厂、贵州铝厂、云南铝业公司、青铜峡铝厂、平果铝厂、包头铝业公司、山西关铝公司、焦作万方公司等电解铝生产企业120家,形成电解铝生产能力390万吨/年;建成西南铝加工公司、东北轻合金公司、渤海铝业公司、辽宁忠旺集团、华北铝业公司、江苏大亚集团、厦门厦顺铝箔公司、南平铝业公司等铝加工生产企业1400家,形成铝加工生产能力约400万吨/年,生产规模居世界前列。此外,我国再生铝生产规模也在急剧扩张,上海新格有色金属公司的再生铝年产量已达到10万吨;在河北保定、浙江永康等地已形成再生铝生产基地的雏形。

    我国虽然已成为世界铝工业大国,但不是铝工业强国,主要表现在产业结构不合理,总体装备水平落后,大多数企业生产规模小,劳动生产率低,竞争优势不强等方面。入世后,随着氧化铝、电解铝、铝加工产品进口关税税率的大幅度减让,铝工业面临较大压力。

    1.受资源条件制约,目前我国氧化铝生产缺乏国际竞争能力。我国铝土矿资源储量较多,探明可采储量居世界第四位,但矿石资源多为一水硬铝石,用于生产氧化铝工艺复杂,能耗高。目前生产成本明显高出国际先进水平,产品质量也与国外存在较大差距,因而缺乏国际竞争能力。另外,氧化铝厂建设投资大,建设周期长,投资存在一定风险。所以国内氧化铝生产能力的扩张比较缓慢,一直跟不上电解铝生产能力的扩张,造成我国氧化铝供需缺口逐渐扩大,国内产量仅能满足市场三分之二的需求,对进口的依赖程度不断上升。2001年我国氧化铝进口量超过330万吨,已经成为世界上最大的氧化铝进口国。

    在入世谈判中,美国、澳大利亚、印度等国要求我国降低氧化铝进口关税。对此我国已经承诺,将分阶段降税,在2004年将氧化铝进口关税税率由2001年的18%降至8%,必然在一定程度上对我国氧化铝工业造成冲击。

    2.电解铝生产发展很快,但国际竞争能力有待提升。近年来,我国电解铝生产规模急剧扩张,电解铝生产企业由1995年的70家,增加到2001年的120家,生产能力由200万吨/年增加到390万吨/年,目前在建生产能力还有136万吨/年,将在2002年~2003年之间投产。即使淘汰一部分落后生产能力,国内电解铝生产能力在一、二年内仍将超过 500万吨/年,实际产量将超过美国,居世界第一位。

    但是,由于我国电解铝生产用电价格较高,氧化铝供应受国际市场波动影响处于不稳定状态,因此电解铝生产的国际竞争力也不强。2000年国内电解铝生产企业外购电价平均为0.31元/kWh,远高于电解铝工业发达国家0.01美分/kWh的水平。当年受美国一家氧化铝厂爆炸影响,国际市场氧化铝价格上涨到370美元/吨,从而导致2000年国内多数电解铝生产企业出现亏损。据分析,受电价和氧化铝供应影响,国内电解铝平均经营成本比国际平均水平高1000元/吨左右,没有竞争优势,国际竞争能力有待提升。

    我国加入WT0后,2002年已将电解铝产品进口关税税率从原来的9%降到5%,达到美国、欧盟等发达国家水平,远高于印度、巴西等发展中国家水平,基本使电解铝产品进口失去关税壁垒保护。这样,在国内市场上我国电解铝生产企业虽然不会面临澳大利亚、中东、加拿大等铝工业发达国家电解铝产品的冲击,但会与俄罗斯产品展开激烈竞争。

    3.铝加工缺乏核心竞争能力,一定时期内对进口的依赖程度较高。我国铝加工生产规模虽然已经很大,但主要以生产门窗用低挡铝挤压产品为主,总体装备水平不高,科研开发基础薄弱,产品品种质量不能满足市场需要,生产成本不具备竞争优势,缺乏核心竞争能力。特别是国内至今没有一条高水平的热连轧铝板带机组,导致坯料生产在相当大程度上依靠铸轧工艺,无法为高精度铝板带生产提供高质量原料,从而使我国高精度铝板带的生产能力严重不足,品种、质量不能满足用户要求。目前飞机制造、包装、建筑装饰、印刷等领域以及高质量铝箔生产需要的高精度铝板带主要依靠进口供应,平均年进口量在25万吨以上。由于科研开发投入不足,我国高精度铝加工产品生产落后的局面短时期内难以改变,要想形成国际竞争能力,尚需要作出长时间艰苦努力。

    我国加入WT0后,铝加工产品进口关税税率全面下调。2002年铝箔产品进口关税税率由18%下调到10.8%;铝板带进口关税税率由12%下调到6%,铝管、铝型材、铝丝、铝棒等铝加工产品的进口关税税率也均有较大幅度下调,幅度均在 30%以上,这将对我国铝加工工业产生较强烈冲击。

    二、加大改革改组改造力度提升铝工业国际竞争能力

    为了适应入世后市场竞争进一步加剧的形势,在激烈的竞争中求得发展,我国铝工业应加大改革、改组、改造力度,全面提升国际竞争能力。特别是要优化产业结构,重点是加快发展氧化铝生产;同时加强对电解铝生产进行改造、调整;通过科研开发和技术创新发展铝加工,才能实现做优、做强的目标,保持世界铝工业大国的地位,并逐渐发展成为世界铝工业强国。

    1.深化改革,建立和完善现代企业制度。中国铝业公司经过改制、改革,已经成为在海外上市的大型企业集团,中国铝业的航空母舰进入国际主要铝业企业行列,为中国铝业的做大做强奠定了基础。中国铝业公司应进一步深化改革,按现代企业制度进行运作,成为自我生存发展的经营实体和市场竞争主体。并通过资本运营,建立健全责权统一、运转协调、有效制衡的法人治理机构,逐步增强实力,将企业办成具有国际竞争能力的,国际化经营的跨国铝业公司,能够与美国铝业公司、加拿大铝业公司等争仲伯,比高低。

    兰州铝业公司、云南铝业公司、山西关铝公司、焦作万方集团等国内上市公司应全面理解和把握产权清晰、权责明确、政企分开、科学管理的要求,进一步完善现代企业制度,通过资本运营逐步做大做强,成为国内具有竞争力的电解铝生产基地。青铜峡铝业公司、包头铝业公司、抚顺铝厂、东北轻合金公司等骨干企业应加快股份制改革步伐,争取早日成为上市公司,以便按现代企业制度运营。辽宁忠旺集团、河南鑫旺集团、渤海铝业公司、厦门厦顺铝箔公司等民营、合资企业也应建立与现代企业制度相适应的运行机制,为促进我国铝工业的深化改革作出贡献。

    2.积极进行产业结构调整,推进企业联合重组。积极推进铝工业产业结构调整,优化资源配置,搞好专业化分工,避免重复建设,进一步提高规模效益和企业竞争力。特别是要以企业的联合重组为切入点,在重点培育中国铝业公司,将其发展为具有国际竞争能力的大型企业的同时,按生产力合理布局的原则,在铝土矿和能源丰富的河南、山西、广西、云南、甘肃、宁夏、湖北等地区依托骨干企业,发展电解铝企业集团。通过企业整合,淘汰落后生产能力,优化产业结构,抑制电解铝重复建设倾向。

    近年来,国内出现了电解铝重复建设的倾向,电解铝生产企业已经发展到120家,已经超过世界其他国家现有电解铝生产企业数量之和,还另有6家在建,在建生产能力达到 136万吨/年。但是我国电解铝生产企业的平均规模只有3万吨/年,而世界电解铝厂的平均规模达到18万吨/年,国内电解铝生产企业处于多而不强状态。因此,必须通过产业结构调整,解决我国电解铝生产企业生产经营过于分散,大而不强的局面。使我国的电解铝产品不仅能够在国内市场与俄罗斯产品竞争,而且能够在日本、韩国等远东市场上与国际跨国公司的产品竞争。

    3.加快技术改造步伐,提升铝工业装备水平。重点加快中州、平果、山西、贵州等氧化铝生产基地建设,围绕氧化铝生产的节能降耗和降低生产成本,进行扩建和技术改造。争取在3~5年内将这些生产基地的氧化铝生产能力扩大到100~200万吨/年,使我国氧化铝生产规模提高到700万吨/年以上,保持国产氧化铝占国内需求量三分之二的水平。大幅度降低生产成本,增强我国氧化铝工业的有效供给能力和市场竞争能力。

    采用大型预焙槽电解技术,继续对具备条件的骨干电解铝生产企业进行技术改造,为在l~2年内基本淘汰落后的自焙槽电解铝生产技术奠定基础。为了抑制电解铝生产规模盲目扩张的势头,采用大型预焙槽电解铝生产工艺进行技术改造的重点是电价便宜、交通便利、相对靠近氧化铝原料供应地区的电解铝生产企业,不支持在沿海高电价地区和西部交通困难地区的电解铝厂进行技术改造。

    积极创造条件,尽早在国内具备条件的铝加工企业建设l~2条热连轧生产线,全面提升铝加工生产技术水平,解决国内不能大批量生产高精度铝板带坯料的问题。此外,现有骨干铝加工企业也要通过技术改造,不断开发市场需要的铝材品种,提高铝型材、铝箔、铝板带、铝管(包括铝塑复合管)的产品质量,满足市场需求。要通过技术改造,为我国铝加工工业营造参与全球竞争的能力。

    4.加大科研开发和技术创新的力度。我国铝工业的科研开发、技术创新应主要围绕推进氧化铝、电解铝、铝加工等传统生产工艺改造和开发新产品两个方面进行。在利用现代高新技术改造传统工艺方面,主要是大力研究开发能够大幅度降低能源消耗,缩短生产工艺流程的氧化铝生产新技术;深入开展能够大幅度提高电流效率,降低电耗的铝电解技术的研发;开发高效、低耗的高精度铝板带、铝箔轧制技术以及利用先进信息技术实现生产过程自动化控制等。以实现提高劳动生产率,降低能源消耗和生产成本的目标。

    在开发铝新产品方面,重点是围绕信息、生物工程、现代交通工具(包括飞机、船舶、汽车、集装箱等)等高新技术的发展以及人民生活等领域,开发应用范围广阔的各种铝产品。如汽车用铝材料、建筑装饰用铝材料、包装用铝材料等。此外,除了注重开发铝结构材料之外,更应注重开发铝功能材料,以便拓展铝产品的应用领域。当前特别应加强砂状氧化铝产品的开发,努力改变我国砂状氧化铝生产技术落后的局面,使我国氧化铝产品质量能够跟上国际水平。

    当前再生铝生产技术落后是我国铝工业的突出薄弱环节。因此加大对再生铝生产技术的开发研究具有重大意义,也应是我国铝工业技术创新的一个突出重点。

    三、加强宏观调控做好铝产品进出口管理工作

电解铝节能技术篇8

1975年，高中毕业的张洪恩进入了巩义电厂做过电工、当过班长的他，每走一步，都是兢兢业业、踏踏实实。15年后，张洪恩成了巩义电厂的厂长。从此，他带领巩义市这家小电厂走出了一条“一体双翼”的发展道路，使之成为行业龙头企业。

产业之“体”

1990年以前，豫联集团的前身――巩县电厂装机容量仅为3.6万千瓦，总资产不过5000万元。1990年，张洪恩出任企业负责人，不安于现状的他，引导企业开始走上“强身健体”的产业扩张之路：1993年1995年，公司筹措资金5亿元，连续上马1.5万千瓦发电机组和2×5万千瓦供热机组；1997年，巩义电厂和巩义铝厂实现了资产重组，组建河南豫联能源集团，在国内最先确立先进的“铝电合一”产业模式，时至今日仍是国内电解铝行业的主流模式。

从2002年到2006年，为保持企业的可持续发展，张洪恩决定开工建设以“环保生态工厂、山水园林企业”为目标的工业园区，并引进环保项目。电解铝工程为原国家经贸委批准立项的国家“双高一优”项目，采用320K A特大型预焙电解_槽。该槽型具有低能耗、大容量、优化环境、科技含量高等优势。属当前世界电解铝行业先进生产工艺。配套电力工程采用集中控制、自动调整、超高压参数循环流化床洁净燃烧技术，属环保型综合利用项目。工程立项、工业用地、用水、环境保护等严格按照国家的法律规定，先后获得国家有关部门审核批准。中共中央政治局常委、河南省原省委书记在视察豫联扩建工地时惊叹地说道：“想不到，一个小山沟里居然崛起了一座工业新城!”

随着5.1万千瓦小机组的成功爆破。豫联集团上大压小步伐明显加快，在未来的产业规划中已经蔷势待发：筹建100万千瓦机组，向上游整合氧化铝和煤炭资源，向下游拓展铝深加工，从初级产品向大飞机、轻轨、高压输电、军工行业等铝加工高端市场进军，最终打造煤－电－铝－铝深加工的完整产业链。

经过10余年的发展，豫联集团已拥有电力装机容量110万千瓦、电解铝42万吨、铝深加16万吨的生产规模，产业领域扩展到发电、电解铝及型材系列、炭素、粉煤灰、城市集中供热、餐饮、制药、国际贸易等各个方面，形成了完整的循环经济布局，在河南省百户重点工业企业中的位次也由第30位前移至2007的第18位。

资本之“翼”

“如果说产业为豫联之体，是其发展基础的话，那么资本运营便是豫联腾飞的一个翅膀。”张洪恩说。

1993年，巩义电厂在巩义市率先实施股份制改造，建立了现代企业制度，为企业上市奠定了基础。

2002年，豫联集团与其子公司中孚实业进行资产置换，把铝、电优质资产置入中孚实业，在上交所上市，成为核准制下河南省首家上市公司。公司通过上市融资4亿余元，为当时的工业园区建设筹集了宝贵的资金。

2003年，豫联再次起动资本市场。巩义市政府将持有的豫联集团78.8％的国有股权出让给香港东英工业投资有限公司，开创了外资通过购买国有股间接控股上市公司的先河。由于东英工业的加入，在随后到来的宏观调控和行业性亏损大潮中，豫联熬过了严冬。东英工业先后带来了约12亿元资金，给豫联带来了国际资本市场的先进理念和国际化平台，也为2006年引入实力更强的跨国公司Marco集团打下了基础。

2006年9月，跨国公司Marco集团认购了东英工业51％的股份，成为豫联集团控股股东，为企业带来近一亿美元的投资；2007年3月，双方又签定注资3亿美元的协议，直接引爆了豫联集团新一轮产业和资本扩张。2007年11月中孚实业全资收购林丰铝电，资本运作已成为豫联集团2007年大跨越中的一个亮点。

张洪恩透露，河南有色金属中，豫联占40％股份，神火占40％股份，伊川电力占20％股份。按照规划，河南有色金属将在2008年2012年期间对省内铝业资源进行联合重组，争取实现河南铝业资源的整体上市。

从地方国企到上市公司再到跨国公司，从单纯股票上市到增资扩股再到兼并重组，豫联集团的资本运营这一“翼”愈发强健。从2003年到2007年，豫联集团累计引进外资20多亿元，企业负债率大大降低，融资能力大为增强。

科技之“翼”

2006年11月22日，一项长期困扰电解铝生产的世界性难题――铝电解系列不停电停开槽技术被豫联集团彻底攻破，整体技术达到世界领先水平。

中国有色金属协会会长康义表示，这是铝工业的一次技术革命。此项技术难题被攻克，每年可为公司节电2000万度，综合经济效益达3000万元以上。2007年，此项技术已在全国18家大型铝骨干企业推广使用，并出口哈萨克斯坦。该项技术在全国推广后，每年可节电8.5亿千瓦时，减少直供电厂燃油消耗3万多吨，增产原铝12万吨，增加经济效益10亿元以上，对当前国家实施的节能减排战略具有巨大的推进作用。

“和资本运营一样，科技创新也是推动企业快速发展的翅膀，我们将把这个翅膀做硬做强，成为带动企业科学发展的强大引擎。”张洪恩的言辞中透着企业家的自信和坚定。

科技创新，人才为本。豫联集团厚爱人才、尊重人才、培养人才，形成了一整套人才开发体系。2002年，张洪恩两赴贵阳，把国内铝行业响当当的知名专家、时任贵阳一家部级设计院总工程师梁学民请了过来，让他担任上市公司中孚实业的副总经理兼总工程师，负责全面技术工作。在梁学民的带领下，豫联集团建立了完整的技术开发体系，该企业的技术研究中心已经成为了省级铝冶炼技术中心。随后，全国先后近800名大学生和行业专家加盟豫联，为科技创新提供了不竭的人力资源。

2007年8月初，豫联集团发起成立铝电解行业“高效节能技术创新战略联盟”，联合知名科研院所、国内铝业骨干企业16家单位开始研究开发新的替代性电解技术，以求大幅降低电解铝企业的能耗。

以科技创新推动节能减排，进而建设资源节约型、环境友好型企业，是豫联集团孜孜以求的目标。2006年，豫联集团万元产值能耗与2005年相比下降6.7％，实现节能1.71万吨标准煤；2007年，豫联集团全年节约标准煤12万吨，万元产值能耗与“十五”末相比下降18.3％，超额完成节能任务。如今，豫联集团13.5万千瓦机组

供电标煤耗、320千安电解槽综合交流电耗已分别达到国内第一、国际领先水平。

近年来，公司还在电除尘改造、脱硫工程等环保设施上共投资8000余万元，加大环保治理，为员工生产生活提供了优质的环境。如今，豫联工业园区绿地面积已达10余万平方米，到处是绿树成荫、鸟语花香，“环保生态工厂、山水园林企业”英姿初现。

诚信共赢

“想得到多方资源支持，必须诚信。什么时候不能兑现承诺了，发展就停止了。”这是张洪恩时刻挂在嘴边的一句话。

大象无形、大美不言。豫联集团诚信共赢的核心理念里面已经深深浸淫了中原文化内敛、诚实、敦厚的精髓。从1990年到现在，“打造百年企业、实现广大员工安居乐业，进而带动当地共同富裕、共奔小康”，成为了全体豫联人的共同目标。

多年来，豫联集团纳税在当地始终名列榜首，用巩义市市长张春阳的话说，公务员工资中，每4元就有豫联贡献的1元钱。随着企业的快速发展，豫联集团为社会提供了近5000A的就业机会，带动了当地第三产业的迅猛发展。在与各大银行合作的过程中，豫联集团没有逾期过一笔贷款或利息，银行信用等级―直都是AAA级。

企业做大容易做强难，它需要企业家具有国际性视野、前瞻性思维、战略性眼光，需要资本、科技等方面的强力支持。

“在当前市场和政策的双重作用下，虽然铝工业经受着‘从紧’大考验，但铝金属的优势决定了它的广阔市场，只要坚持上大压小、淘汰落后产能、坚定不移地按照国家要求进行节能减排，并完善煤－电－铝合理的联动模式，企业就可以实现做大做强做久的目标。”从张洪恩的眼神中透出了他对企业未来发展的信心和决心。

目前，巩义市铝工业已经成为支撑河南经济增长的主要行业之一，河南在铝工业发展方面也已经走在了全国前列。作为河南省政府“十一五”期间重点培育的七大铝加工基地之一，豫联集团明显加快了向高附加值的深加工领域进军步伐，不但将建设30万吨高性能铝合金特种铝材项目，而且正在联合中科院、东北大学、中南大学等知名科研院所研究开发电解铝替代性新技术、新工艺，并着力做好废铝回收再利用工作，使企业整个宏观战略更趋于科学发展。