文档介绍：科技推广项目可行性报告
项目名称:铝电解节能降耗新技术—铝电解碳素预焙
阳极预热技术
所属领域:铝电解、铝用碳素
项目类型:产业化推广
一、项目提出的目的及意义…………………………………….3
二、与本技术相关的工业生产现状、国内外发展概况及市场需求分析……………………………………………………………….6
三、主要技术内容及技术特点………………………………….8
四、项目的产业化内容………………………………………….11
五、项目投资概算……………………………………………….12
六、项目预期的经济、社会效益分析………………………….15
七、项目风险分析……………………………………………….18
八、技术发明人基本情况……………………………………….19
一、项目提出的目的及意义
项目概要
中国铝工业在不断发展壮大中,正面临越来越大的资源、能源和环境的压力,节能降耗已成为影响中国电解铝工业可持续发展的关键因素。
在现行工业铝电解生产中所使用的碳素预焙阳极,随着电化学反应的进行,阳极不断地消耗,需要定期更换。在换极时,阳极因是脆性材料会发生严重的热震问题;同时新阳极进入电解槽后,从常温逐步升高到电解正常生产的温度需要从电解槽中吸取大量的热量,对电解槽的正常生产干扰极大。因此若能在换极前将阳极预热,则对阳极和电解槽的正常运行十分有利。这是铝电解研究的世界难题,国内外尚无适用的预热整体阳极技术。
针对于此,本人经过数年业余时间的思考,以铝电解日常的换极作业为出发点,通过大量的调研以及相关技术领域的研究,开发出了铝电解节能降耗增产新技术——铝电解碳素预焙阳极预热技术,项目推广应用后可使每吨铝减少电耗≥80kWh、降低吨铝碳耗≥10kg、提高电流效率≥1%,从而大幅度降低生产成本,具有显著的社会效益和经济效益。
项目的必要性和意义
能源是国民经济发展的物质基础,从长期供需预测看,供需矛盾仍很突出,因此,促进能源的合理和有效利用,对我国经济发展和环境保护具有深远的战略意义。
进入二十一世纪以来,国家把节能减排列为经济工作的重点,有色金属行业已被列入六个重点节能减排行业之一,而铝电解节能
降耗是被点名的重中之重,%,电解铝成为了国家宏观调控的主要对象。
对于企业来说,由于能源紧张,电价持续上涨,电解铝行业必须大幅度实施节能,而大力开发应用深度节能技术则是必然选择。国内开发应用了不少节能技术,使得电解铝吨铝直流电耗平均值从2001年的14085kWh降到了2008年的13258kWh,2009年和2010年某公司吨铝直流电耗峰值最低甚至降到了12220kWh,但仍然还有节能空间。
国内这些节能技术,主要包括:开槽阳极技术、石墨化阴极技术、异型阴极阻流技术、低电压节能技术、导流式新型结构铝电解技术、“三度寻优”控制技术;这些技术各具特色,均能获得不同程度的节能效果,共同特点都是建立在铝电解运行平稳的基础之上,
相比之下,日常运行必不可少的、严重影响电解槽稳定性和热平衡的阳极更换(简称:换极)特殊操作对电解槽的影响的研究工作就非常少,这是当前铝电解节能降耗研究被忽视的一大重点。
铝电解所使用的碳素预焙阳极,随着电化学反应的进行,阳极不断地消耗,需要定期更换。
在换极时,阳极因是脆性材料会发生严重的热震问题,导致阳极产生裂纹、断裂、掉渣,因此,必须采取措施避免因热震而引起的阳极破坏。这是一个迫切需要解决的世界性难题;
新阳极进入电解槽后,从常温逐步升高到电解正常生产的温度需要从电解槽中吸取大量的热量,而这却对电解槽的稳定性、热平衡、电流效率等方面有严重的负面作用,对电解槽的正常生产干扰极大。
若能在换极前将阳极预热,从外部将这部分能量补偿掉,并降低阳极与槽内电解液温度之间的温差,那么阳极从电解槽中吸取的热量将大为减少,这样可以弱化对电解槽热平衡和稳定性的影响,大大缓解了阳极受到的热震影响,还可以提前使阳极导通电流早点正常工作,对电解槽十分有利;但是如何预热也是大难题,不能因此而增加新的能源消耗,这样效费比就不合算,国内外尚无适用的工业整体阳极的预热技术。所以,若在此方面进行研究并开发出新的技术,对所存在的问题加以解决,对铝电解的节能降耗有着十分重要的意义,也将促进铝电解技术的发展。
本人通过深入思考所研发出的铝电解碳素预焙阳极预热技术,可使预热阳极的平均温度达到≥300℃,预热后的阳极上槽后对铝电解生产有着极大的好处:提高电流效率、降低吨铝碳耗、减少对电解槽稳定性和热平衡的干扰等等,从而达到节能降耗增产的目的,项目应用后可使每吨铝可减少电耗≥80kWh、降低吨铝碳耗≥10kg、提高电流效率≥1%,大