呂 健

（重慶旗能電鋁有限公司，重慶 401420）

1 試驗目的

針對電解系列運行情況，擬在大修時對內襯進行優(yōu)化，一是主要是底部增加保溫效果，由于硅酸鈣板保溫時效短，改為納米材料+硬硅鈣復合磚，二是側部和角部加強了保溫，納米隔熱材料加厚，為降電壓提供條件，三是陰極鋼棒的水平抑制高度由125mm改為了90mm，降低陰極鋼棒抑制部分電流密度，降低破損風險。

通過優(yōu)化，電解槽底部、側部和角部保溫性能加強，熱損失降低，均將有效降低電解槽運行電壓，達到電解槽節(jié)能的目的。陰極鋼棒的抑制高度降低，達到延長槽壽命的目的。2130#和2139#槽為實驗槽，底部加了200mm厚的納米保溫材料，邊部加了10mm陶瓷纖維板。

對比槽為2142#（普通內村槽），側部加6mm陶瓷纖維板。

2 新型節(jié)能保溫試驗槽與對比槽

2.1 基本情況

2130#槽，保溫實驗槽，槽齡361天，非正常期90天，正常期271天。

2139#槽，保溫實驗槽，槽齡390天，非正常期90天，正常期300天。

2142#槽，對比試驗槽，槽齡525天，非正常期90天，正常期435天。

2.2 新型節(jié)能保溫實驗槽和對比槽的技術參數

通過表1看出，兩臺新型節(jié)能保溫實驗槽與對槽各項生產技術參數基本一致。

表1 技術參數對比

表2 新型保溫節(jié)能型實驗槽和對比槽的爐膛測試數據匯總

圖1 2130槽爐邦形狀模擬圖

根據現場測量數據，爐膛形狀圖可以得出，經過1年的生產后，2130#槽側部整體爐幫反而變薄，伸腿明顯生長；2139#槽側部整體爐幫變化不大，但伸腿明顯生長；反觀2142#槽無論是側部爐邦還是伸腿都在變厚（或大），同時，2139#、2142#爐底壓降明顯增大至338mv。

圖2 2139槽爐邦形狀模擬圖

3 非正常期試驗槽與對比槽指標對比

根據保溫節(jié)能型實驗槽與對比槽的非正常期的電流效率、平均電壓、直流電單耗等相關指標進行比較，具體數據如下表。

從上表可看出，新型保溫節(jié)能型實驗槽與對比槽的相關指標比較如下：

（1）非正常期的保溫節(jié)能型實驗槽平均電壓為3.83V左右，對比槽平均電壓為3.974V左右，即非正常期保溫節(jié)能型實驗槽的平均電壓比對比槽降低了0.134V左右。

（2）非正常期的新型保溫節(jié)能型實驗槽平均直流電單耗為12580kW.h/t-Al左右，對比槽直流電單耗為12900kW.h/t-Al左右，非正常期保溫節(jié)能型實驗槽的直流電單耗降低了320kW.h/t-Al左右。

（3）非正常期新型保溫節(jié)能型實驗槽和對比槽的電流效率平均達91.5%左右，2130#實驗電流效率略低。

（4）非正常期新型保溫節(jié)能型實驗槽平均爐底壓降比對比槽爐底壓降降低10mV左右。

4 正常期試驗槽與對比槽、系列槽指標比較

根據新型保溫節(jié)能型實驗槽與對比槽的正常期的電流效率、平均電壓、直流電單耗等相關指標進行比較，具體數據如下表。

表4 正常期指標對比

通過實驗槽與對比槽和系列槽正常期的槽日均產量、電流效率、平均電壓、直流電單耗進行比較。

表5 正常期其他指標對比

從上表可看出，正常期實驗槽與對比槽和系列槽的槽均日產量、電流效率、平均電壓、直流電單耗指標如下：

（1）實驗槽日均產量為3000.3kg左右，對比槽為3030.20kg左右，系列槽為3016.2kg左右，實驗槽日均產量比對比槽少29.9kg左右，比系列槽少15.9kg左右。

（2）實驗槽平均電流效率為92.49%左右，對比槽電流效率為93.29%左右，系列槽平均電流效率為92.72%左右。故實驗槽比對比槽電流效率低0.8%左右，實驗槽比系列槽電流效率低0.23%左右。

（3）實驗槽平均電壓為3.885V左右，對比槽平均電壓為3.966V，系列槽平均電壓為3.986V左右。故實驗槽比對比槽和系列槽的平均電壓分別降低0.081V和0.102V左右。

（4）實驗槽的直流單耗為12554kW.h/t-Al左右，對比槽為12669kW.h/t-Al左右，系列槽為12810kW.h/t-Al左右，故實驗槽比對比槽和系列槽的直流電單耗分別降低了151kW.h/t-Al和292kW.h/t-Al左右。

（5）實驗槽的爐底壓降比對比槽的爐底壓降33mV左右。

5 結論

新型保溫節(jié)能型實驗槽在非正常期平均電壓為3.84V左右，比對比槽3.974V左右降低了0.134V；直流電單耗為12580kW.h/t-Al，比對比槽12800kW.h/t-Al降低220kW.h/t-Al左右，爐底壓降比對比槽降低10mV左右。

新型保溫節(jié)能型實驗槽正常期電流效率為92.4%左右，比對比槽93.29%左右降低0.8%左右，但是實驗槽的直流電單耗為12518kW.h/t-Al左右，比對比槽12669kW.h/t-Al左右降低了151kW.h/t-Al左右，爐底壓降比對比槽降低30mV左右。

實驗槽電流效率與系列槽電流效率均為92.4%左右，但是實驗槽平均電壓和直流電單耗分別比系列槽降低了0.102V和292kW.h/t-Al左右。主要是系列槽有部分破損槽，由于破損槽需適當鋁水平和槽電壓，以及日常修補等進行維護，故破損槽電流效率偏低，直流電單耗偏高。

綜上，新型保溫節(jié)能型實驗槽的電流效率雖然比對比槽降低1%左右，產量低，但是其直流電單耗、平均電壓和爐底壓降的較低，節(jié)能降耗比較明顯，具有更優(yōu)的經濟指標。