煤气在铝用预焙阳极生产中的节能应用
阳极焙烧炉节能降耗的对策(1)(1)
阳极焙烧炉节能降耗的对策唐林、高守磊(索通发展股份有限公司山东德州251500)摘要:焙烧炉经过4年以上运行后,炉室密封不好,漏风系数高,造成燃料利用效率低,能耗高,制品温度下降,影响了产品质量。
本文从改进焙烧工艺以及焙烧操作等方面采取相应的对策,改善焙烧炉保温措施,降低焙烧炉燃料消耗、提高焙烧产品质量。
关键词:焙烧炉;燃料利用效率;产品质量METHODS TO IMPROVE FUEL UTILIZATION FOR OPEN TOPANODE BAKING FURNACESLin Tang,Shoulei GaoSunstone Development Co.,Ltd,Shandong Dezhou251500Abstract t:As a baking furnace ages,cracks and openings develop in the furnace Abstracwhich allow outside air to enter.Unless proper corrective actions are implemented, gas consumption can increase,final baking temperatures can decrease,and baked anode properties can deteriorate.In this paper,methods are presented for improving the efficiency of fuel utilization for aging furnaces,and thereby lowering fuel consumption,while maintaining or improving anode finishing temperatures and anode properties.Keywords:Baking furnace,Fuel utilization,Products quality一、前言铝用预焙阳极生产过程中,焙烧是最后和最重要的工序之一[1]。
铝电解预焙阳极生产线节能技术可行研究报告
铝电解预焙阳极生产线节能技术可行研究报告一、引言二、能耗分析传统的铝电解预焙阳极生产线主要能耗集中在电力消耗和燃料消耗两个方面。
电力消耗主要是指电解槽所需的电能,燃料消耗主要是指铝电解过程中用于加热和熔化铝矾土的燃料。
三、节能技术1.电力节能技术:采用高效能源利用的电解槽技术,如采用陶瓷铝电解槽代替传统的石墨电解槽,可以大大提高电解槽的效率,减少能耗。
此外,在电解槽的绝缘和制冷方面也可以进行优化,减少能量的散失。
2.燃料节能技术:采用高效燃烧技术,如采用高效燃烧器和余热回收技术,可以提高燃料的利用效率,减少燃料的消耗。
同时,还可以为加热和熔化铝矾土的过程提供可再生能源,如太阳能和生物质能源。
3.设备优化技术:对传统的生产设备进行优化和更新,如减小传统石墨电解槽的规格,减少铝电解液和铝矾土的用量,减少能耗。
同时,还可以采用高效的过滤设备和循环冷却系统,减少水的消耗和能量的浪费。
4.原材料优化技术:优化和改良铝电解过程中的原材料,如开发高纯度和高活性的铝矾土,可以降低电解过程中的能耗和环境污染程度。
四、可行性评估1.技术可行性:上述节能技术已经在其他行业得到了广泛应用,并取得了一定的经济和环境效益。
由于铝电解预焙阳极生产线与其他行业的生产线相似,因此这些节能技术在铝电解预焙阳极生产线上也是可行的。
2.经济可行性:采用上述节能技术可以显著降低能耗和燃料消耗,提高生产效率,降低生产成本。
虽然在初期投资方面可能会增加一些费用,但随着节能效果的逐步显现,将能够获得良好的经济效益。
3.环境可行性:上述节能技术的应用可以减少能源的消耗和燃烧产生的大气污染物排放,降低对环境的影响。
同时,可再生能源的使用也有助于减少对传统能源的依赖,减少对环境资源的消耗。
五、结论铝电解预焙阳极生产线节能技术的引入对提高生产线的能源利用效率和环境友好程度具有重要意义。
上述节能技术在技术可行性、经济可行性和环境可行性方面都得到了验证,因此可行应用于实际生产中。
采用重油和煤气进行铝用阳极焙烧的利与弊
( ih uAl miim rs h ro l ln ,Guy n 5 0 ,C ia) Guz o u nu Wok a ca a t C P ia g5 0 1 4 hn
Ab ta t s r c :Thi a e nto uc d t x e inc fa p id he v i o s a o s i g aumi um e s p p ri r d e he e p re e o p le a y o l rga s r a tn l ni us d a d o wegh t d nt g sa d d s dv n a e .Co r s e v i w ih ga o wegh t d nt g s no e t i he a va a e n ia a t g s nta th a y o l t s t i he a va a e
[ 文章编号 】10 0 8—5 2 (0 2 0 12 2 0 )4—0 2 —0 03 3
Ap i a i n o a y o la d g s a o s i l m i u plc to f he v i n a s r a tng a u ni m u e no o we g he a a t g s a s d a a e s d a de t i h t dv n a e nd dia V nt g s
油。
煤 气 作 为一 种气 体 , 燃 烧 时发 出热量 , 它 起到 加 温 的作 用 , 当其 不 能燃 烧 ( 燃烧 不完 全 ) , 会 但 或 时 就 带走 热 量 , 从而 起 冷 却 降 温 的 作 用 。这 就 是 为 什 么 加大 煤 气 量适 得 其反 的原 因 。 对 于 焙 烧 炉 , 仅是 未燃 烧 的 煤 气 起 冷 却 降 温 不 的 作用 , 同样 的道 理 , 气 也 起 冷 却 降 温 的作 用 , 空 所
铝电解槽燃气焙烧技术的优化控制
2023年 10月下 世界有色金属11冶金冶炼M etallurgical smelting铝电解槽燃气焙烧技术的优化控制赵 鹏(中国铝业青海分公司电解厂,青海 西宁 810108)摘 要:随着铝工业的迅速发展,铝电解槽燃气焙烧技术的应用越来越广泛。
优化控制铝电解槽燃气焙烧技术对于提高能源利用效率、降低能耗、减少环境污染等方面具有重要意义。
然而,目前该技术在实际应用中仍存在诸多问题,需要进一步优化和改进。
本文以200-240kA电解槽为例,针对燃气焙烧方式存在的突出问题,在装炉标准、焙烧设备安装标准和升温策略等关键过程优化进行重点分析,列举关键措施,实现燃气焙烧的成熟应用。
关键词:电解槽;燃气焙烧;装炉;升温中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)20-0011-3Optimization Control of Gas Roasting Technology for Aluminum Reduction CellsZHAO Peng(Aluminum Corporation of China Qinghai Branch Electrolysis Plant, Xining 810108,China)Abstract: With the rapid development of the aluminum industry, the application of gas roasting technology in aluminum electrolysis cells is becoming increasingly widespread. Optimizing and controlling the gas roasting technology of aluminum electrolysis cells is of great significance for improving energy utilization efficiency, reducing energy consumption, and reducing environmental pollution. However, there are still many problems in the practical application of this technology, which require further optimization and improvement. This article takes the 200-240kA electrolytic cell as an example to focus on the prominent problems in the gas roasting method. Key process optimizations such as furnace installation standards, roasting equipment installation standards, and heating strategies are analyzed, and key measures are listed to achieve the mature application of gas roasting.Keywords: electrolytic cell; Gas roasting; Charging furnace; Heating up收稿日期:2023-08作者简介:赵鹏,男,生于1983年,汉族,青海海东人,本科,工程师,研究方向:企业管理及电解铝净化。
氧化铝焙烧项目节能分析
氧化铝焙烧项目节能分析首先,节能分析需要从设备方面入手。
氧化铝焙烧设备主要包括烧结机、窑灶和烟气处理系统。
对于烧结机,可以通过优化烧结机结构设计,改进燃料供给方式,提高燃烧效率,减少能源浪费。
而对于窑灶,可以通过加强隔热措施,减少热损失。
此外,烧结机和窑灶的运行维护也需要合理规范,确保设备的正常运行,提高设备利用率。
其次,节能分析需要从能源方面入手。
氧化铝焙烧过程中主要使用的能源是煤炭和天然气。
为了节约能源,可以采取以下措施:一是改进燃料选择和供应方式,选择高热值、低硫和低氮的燃料,减少废气的排放;二是优化燃料燃烧过程,提高燃烧效率,减少能源浪费;三是使用余热回收技术,将烟气余热用于预热燃料或提供热能给其他工艺流程,提高能源利用效率。
再次,节能分析需要从工艺方面入手。
氧化铝焙烧工艺中,热交换是一个重要环节。
通过合理设计热交换器,提高热交换效果,减少热能的浪费;同时,还可以采用节能型的辅助设备,如高效的风机和泵等,减少能耗。
另外,还可以优化生产计划,减少停炉、开炉的次数,提高生产过程的稳定性,降低能耗。
最后,节能分析还需要从管理方面入手。
在氧化铝焙烧项目中,建立完善的能源管理体系是非常重要的。
通过制定能源消耗标准、能源消耗指标和能源消耗限额,建立能耗监测和统计体系,对能源消耗进行监控和分析,及时发现问题并采取相应的措施。
此外,还要加强员工的能源管理培训,提高员工的节能意识,形成全员参与、共同节能的氛围。
综上所述,氧化铝焙烧项目的节能分析涉及设备、能源、工艺和管理等多个方面。
通过优化设备结构和运行维护,选择合适的燃料和提高燃烧效率,加强热交换和使用节能型设备,建立完善的能源管理体系等措施,可以实现氧化铝焙烧过程的节能降耗。
浅谈预焙槽炼铝中的电能节省
2 节省 电能的途径
在 工业生产 中,电能消耗 率( 实是平均 电压( 均 ) 平 )
与电流 效率 () 定 的l 卵决 J 1 ,即
W 宴 平 03 5 7 (W ・&g ( l) = 均/. 6 k h 3 i )
2 1 提 高 电流效 率 .
热 损 失 系数 在 电流 强 度不 变 的情 况 下 ,每 提 高 电 流效率 2 %,槽 电压 约降 低 3 . 28 mY,对 于 20 A电解 1k 槽 来 说 ,相 当于 每 小 时节 电 688W ・ ,是 非 常 可观 .8k h
不 过 5 %左 右 ,电能 节省 的潜 力确 实是很 大 的。 0
槽 子 的动态 热平 衡 。 214 低 氧化 铝浓度 .. 从 槽 电 阻 一氧化 铝 浓度 关 系可
以看 出 ,槽 电压约在 A 1 浓度 3 %处有一最低值 , 0 . 5 A 1 浓度处于靠近此值左侧 1 % ~ . 0 . 2 3 %的范围内时 , 5
厚度增大,铝损失减少 ,因此 电流效率提高。但是当
极 距 超 过一 定程 度 后 ,电解温 度 将 明显 提 高 ,黏 度也 明显 变小 ,使 对流循 环 加快 ,铝 溶解 度增 大 。 合理 的槽 电压 不是 一 个 数值 ,而 是一 个 范 围 ,而
且是 一 个可 以修 正 的范 围 ,以保 持理 想 的极距 和 维持
的。
术不能 自动熄灭效应 ,传统的插 人木棒搅动电解质 和 铝液 熄灭 效 应 的方 法更 加 加速 了铝 的再 氧 化 ,从 而造 成电流效率降低。 22 降低 平均 电压 .
在 电流效 率 () 定 时 ,平 均 电压 ( ) 叩一 平的降 低 与 电 耗率 的变 化 ( 关 系 : △ )
阳极焙烧炉燃料改造综述
封 炉室 2 ,预加 热 炉室 6个 ,冷却 炉 室 9 ,装 个 个 出炉 室各 1 ,维护 炉 室 1 。采 用 2 个 个 8小时 火焰 移 动周期 , 6 / 时焙 烧升 温 曲线 , 烧火 道 终温 1 5 1 8]  ̄ 焙 0 1
a 重 油系统 保 留 ,作 为 备用 ,若 需 恢复 ,只 原
需 安 装燃 烧器 ,输 入重 油 软件 程 序 即可 投入 运 行 ;
b 持 设备 架 体 原结 构 、强 度不 变 ,对原燃 烧 保
架 进 行改 造 , 破坏 原 整体 美 观 , 加 燃气 燃烧 功 不 增
・
3 2
铝
2 1 改造 原 则 .
用 的重 油 粘度 较 大 ,机 械杂 质 、灰 分 含量 高 ,且 货
源不稳 定 ,造成 燃 烧 系统 不 能正 常 运行 ,设备 故 障 率 高 , 道 温度 偏 差大 , 油 和挥 发份 不 能完 全 燃 火 重 烧 ,造 成 重油 消耗 大 ,焙烧 烟 气含 焦 油量 多 ,烟气
,
气市 场 进入 大 规模 发展 阶段 , 天然 气 消 费量 以每 年 两位 数 的速 度增 长 。 用 天 然气 作 为 阳极 焙烧 炉 的 使 燃料 ,也 是 响应 了国家 清 洁化 生 产 、节 能减 排 、降
低 成 本 的号 召 , 以本 厂确 定 了焙 烧 炉燃 料 由重 油 所 改为 天然 气 。 为 了减 少 投资 , 我们 仍 然使 用 了重 油 系统 的部
果 进 行 了评 价 。
关 键 词 : 然 气 重 油 阳 极 焙 烧 炉 节 能 天
阳极焙 烧 炉 是铝 用 预 焙 阳极 重要 、 关键 的设 备
预焙阳极焙烧炉烟气治理技术应用探讨倪清宗月雄秦庆福
预焙阳极焙烧炉烟气治理技术应用探讨倪清宗月雄秦庆福发布时间:2021-11-03T03:35:14.542Z 来源:基层建设2021年第23期作者:倪清宗月雄秦庆福[导读] 在我国科学技术水平稳步提升的带动下,工业领域也得到快速繁荣发展,因此促进了社会经济的不断提高,但是与此同时,也促使环境污染问题有所加剧,电解铝属于现代工业重要组成部分,在电解铝生产中,离不开对预焙阳极的应用,而焙烧炉则是电解铝预焙阳极生产中不可或缺的热工炉窑设备,利用该种设备生产电解铝预焙阳极时产生的大量烟气,对环境的污染尤其严重,因此必须采取烟气治理措施,基于此,本文就主要进行预焙阳极焙烧炉烟气治理技术的应用研究,旨在为我国环境保护提供助力云南源鑫炭素有限公司云南红河 661100摘要:在我国科学技术水平稳步提升的带动下,工业领域也得到快速繁荣发展,因此促进了社会经济的不断提高,但是与此同时,也促使环境污染问题有所加剧,电解铝属于现代工业重要组成部分,在电解铝生产中,离不开对预焙阳极的应用,而焙烧炉则是电解铝预焙阳极生产中不可或缺的热工炉窑设备,利用该种设备生产电解铝预焙阳极时产生的大量烟气,对环境的污染尤其严重,因此必须采取烟气治理措施,基于此,本文就主要进行预焙阳极焙烧炉烟气治理技术的应用研究,旨在为我国环境保护提供助力。
关键词:预焙阳极焙烧炉;烟气治理;技术应用引言在我国工业领域快速发展过程中,对电解铝用预焙阳极的需求量也越来越高,由于电解铝预焙阳极生产产生的大量烟气,与当前的环保工作形成严重冲突,因此,如何开展预焙阳极焙烧炉烟气治理成为该行业考虑的重点问题,就目前来看,电除尘是预焙阳极焙烧炉烟气治理的重要方式之一,详细分析电解铝用碳素焙烧炉的烟气排放和电解铝用碳素焙烧炉滤网式电除尘器技术特点,不仅能够为电解铝用预焙阳极提供烟气治理技术措施,对于我国的大气环境保护与改善也极具现实意义。
1 电解铝预焙阳极的基础理论1.1 电解铝工艺概述电解铝制造工艺原理的主要流程为,先将氧化铝放置在熔融冰晶石熔体中,随着氧化铝的不断溶解该熔体形成了较好的导电性能,此时将碳素材料插入熔体中形成阴阳两极,将两极连接至直流电,便会出现化学反应,碳素材料的阳极此时生成了阳极气体,而阴极碳素材料则出现了液态铝,此时采用真空台胞来对电解槽进行析出操作,再将析出物送至铸造完成铝锭的生产。
阳极焙烧炉用能评价与节能措施研究
主要包括:燃料的物理火用和化学火用、预热空气的物理 火用、挥发分的物理火用和化学火用、填充料的物理火用和化 学火用、炭块的物理火用等;火用支出主要包括:加热终了 炭块物理火用、加热终了填充料物理火用、烟气物理火用和 化学火用、燃料燃烧 火用 损 失、挥 发 分 燃 烧 火用 损 失、传 热 火用损失、散热火用损失等。由于燃料、挥发分、填充料 和炭块温度为环境温度,所以此四项的物理火用为零。
敞开式焙烧炉关于热平衡方面的研究,国内、国 外已经做了 大 量 工 作 [3~4]。 从 热 收 入 方 面 分 析,焙 烧炉热收入主要包括:挥发分燃烧反应热、燃料化学 热、炉体初始蓄热量、填充料烧损化学热、余热空气 带入热、填充料物理热、炭块物理热等;热支出主要 包括:焙烧块带走热、烟气带走热、填充料带走热、烟 气化学热、炉体蓄热量、炉体散热量等。
1 热平衡与火用平衡概述
11 敞开式焙烧炉热平衡概述 热力学第一定律:自然界中的一切物质都具有
收稿日期:2018-04-02
能量,能量不可能被创造,也不可能被消灭;但能 量可以从一种形态转变为另一种形态,且在能量的 转化过程中能量的总量保持不变。它表达了能量守 恒这一自然规律,即:能量可以由一种形式转换为另 一种形式,或者从一个物体传递给另一个物体,但在 转换和传递过程中,总能量保持不变。基于此,提出 了热平衡的概念,从热力学第一定律出发在数量上 描述热能转化过程的热量平衡关系,且通常状况下 系统的能量输入与系统的能量输出是相等的。
12 敞开式焙烧炉火用平衡概述
热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到 高温物体而不产生其他影响,或不可能能措施研究
·4 5·
电解铝槽预焙阳极 节能降碳技术
电解铝槽预焙阳极节能降碳技术那什么是电解铝呢?就像我们把水变成氢气和氧气需要用电一样,铝在自然界里是和其他东西混在一起的,要想得到纯铝,就得用电把它从那些东西里分离出来,这个过程就用到电解铝槽啦。
而预焙阳极在这个过程里就像一个小助手,它能帮助电流更好地工作。
以前呀,这个过程可浪费电了,还会排出好多让地球变暖的气体。
就好比一个小朋友吃饭,总是掉很多饭粒,还把饭洒得到处都是,这样既浪费粮食,又把桌子弄得脏兮兮的。
那怎么办呢?工人们就想出了好多聪明的办法。
比如说,改进预焙阳极的材料。
就像我们画画,以前用很普通的画笔,画出来的颜色不好看,还容易断,现在换了更好的画笔,画出来的画又漂亮又快。
新的预焙阳极材料就像这更好的画笔一样,能让电流更顺畅地通过电解铝槽,这样就不需要用那么多电啦。
还有哦,工人们会把预焙阳极的形状和大小也调整得更合适。
这就像我们搭积木,如果积木的形状不合适,就很难搭出漂亮的房子。
预焙阳极形状大小合适了,它在电解铝槽里就能更好地发挥作用,减少能量的浪费。
有一个工厂呀,以前用电特别多,周围的空气也因为碳排放变得不太好。
后来他们采用了新的预焙阳极节能降碳技术。
慢慢地,这个工厂用电少了很多,就像一个大手大脚花钱的小朋友学会了节约。
而且呀,周围的天空也变得更蓝了,小鸟也更多了,因为碳排放少了,环境就变好了。
这种节能降碳技术对我们的地球可好了。
地球就像我们的家,我们都希望家里干净、漂亮、舒服。
如果每个生产电解铝的工厂都能做好预焙阳极的节能降碳,那我们的地球就会少很多污染,像森林里的小动物们就会有更干净的空气呼吸,大海里的鱼儿也会有更清澈的水生活。
所以呀,虽然这个技术听起来有点难,但是它的作用可大啦。
就像我们每个人做一点小事,比如捡起地上的垃圾,节约一滴水,整个世界都会变得更美好呢。
铝电解预焙阳极生产线节能技术可行研究报告
铝电解预焙阳极生产线节能技术可行研究报告技术参数要准确,逻辑思路要清晰。
报告
一、编写背景
铝是一种重要的金属在各种行业中有着广泛的应用,由于其优良的电
气绝缘性,可溶解性,耐腐蚀性和低廉的价格,它在经济发展中发挥着重
要作用。
然而,原材料的需求量一直在增加,由于采矿活动的持续增加,
产生的工业污染也是严重的问题。
为了提高节约能源的能力,企业不得不
寻求更低的能源消耗的生产技术。
二、铝电解预焙阳极生产线节能技术研究
1、阳极炉采用新型耐高温热载体,采用闭式烧结炉,节约能源,降
低工艺强度,提高工厂技术性能,降低产品成本;
2、设备设施采用变频调速技术,减少能耗;
3、采用新型高效冷却系统,及时控制节能;
4、降低油压高度,采用高效循环泵,提高制冷系统效率,节约能源;
5、温度控制器的变频微调,不断调整产品出料温度,可有效降低电
力消耗;
6、引入节能型智能控制系统,实现精确控温,降低能耗;
7、应用延时器节能技术,让设备处于空闲状态时关闭电源,节约能耗;
8、更换更为环保型的清洗剂,改善清洗效果,减少污染,节约能源。
三、结论。
冶金工业副产煤气的高效利用
冶金工业副产煤气的高效利用冶金工业是我国重要的工业领域之一,副产煤气是其生产过程中产生的重要废弃物。
为了降低对环境的污染和提高能源利用效率,必须对冶金工业副产煤气进行高效利用。
本文将介绍冶金工业副产煤气的现状、高效利用技术、经济效益分析和应用实践,为相关企业和研究人员提供参考。
冶金工业副产煤气是指钢铁、有色金属、稀有金属等冶炼过程中产生的各种气体。
这些气体主要含有二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氢气等成分,直接排放不仅会对环境造成严重污染,还会浪费大量的能源。
因此,对冶金工业副产煤气进行高效利用具有重要的现实意义。
为了实现冶金工业副产煤气的的高效利用,以下技术途径可作参考:煤气化技术:将冶金副产煤气转化为清洁的合成气,用于生产高附加值的产品,如化学品、燃料等。
焦炭热解技术:通过控制焦炭在高温下的热解反应,提取出有价值的化学物质,如苯、甲苯等。
燃气轮机联合循环技术:将冶金副产煤气用于燃气轮机发电,提高能源利用效率。
燃料电池技术:利用燃料电池将冶金副产煤气转化为电能,提高能源转化效率。
从经济效益角度来看,对冶金工业副产煤气进行高效利用具有重要的现实意义。
一方面,通过对副产煤气的利用,可以减少企业的能源采购成本,提高企业的经济效益;另一方面,高效利用技术还可以降低环境污染,减少企业的环保成本。
例如,通过煤气化技术将冶金副产煤气转化为清洁的合成气,不仅可以生产高附加值的产品,还可以减少废气排放。
应用实践方面,以某大型钢铁企业的燃气轮机联合循环项目为例。
该企业采用煤气化技术将冶金副产煤气转化为清洁的合成气,用于燃气轮机联合循环发电。
通过这一项目,企业不仅提高了能源利用效率,降低了电力采购成本,还减少了环境污染。
某铝业公司利用焦炭热解技术提取出有价值的化学物质苯和甲苯等,实现了冶金副产煤气的多元化利用,为企业创造了良好的经济效益。
冶金工业副产煤气的高效利用是实现冶金行业可持续发展和资源优化配置的重要手段。
通过煤气化技术、焦炭热解技术等先进的转化技术,不仅可以提高能源利用效率、降低企业运营成本,还可以减少环境污染、推动绿色发展。
基于降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗措施的探讨宗月雄秦庆福倪清
基于降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗措施的探讨宗月雄秦庆福倪清发布时间:2021-11-03T03:38:36.767Z 来源:基层建设2021年第23期作者:宗月雄秦庆福倪清[导读] 相关人士都知道,铝材生产中的预焙阳极焙烧环节离不开对天然气的使用,而且使用量非常庞大,在此过程中出现一定的能源浪费问题也是极难避免的,预焙阳极焙烧环节的能源消耗关系到铝生产企业经济效益,同时对铝生产企业的运营和发展也有重点关联,在各个行业都在以效益谋发展的现代社会中,如何减少预焙阳极焙烧炉天然气消耗,从而提高企业经济效益成为铝生产企业的研究重点,基于此,笔者就以基于降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗措施的探讨本篇论题展开一系列分析云南源鑫炭素有限公司云南红河 661100摘要:相关人士都知道,铝材生产中的预焙阳极焙烧环节离不开对天然气的使用,而且使用量非常庞大,在此过程中出现一定的能源浪费问题也是极难避免的,预焙阳极焙烧环节的能源消耗关系到铝生产企业经济效益,同时对铝生产企业的运营和发展也有重点关联,在各个行业都在以效益谋发展的现代社会中,如何减少预焙阳极焙烧炉天然气消耗,从而提高企业经济效益成为铝生产企业的研究重点,基于此,笔者就以基于降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗措施的探讨本篇论题展开一系列分析。
关键词:预焙阳极焙烧炉;天然气;降低消耗措施引言在铝生产企业运营中,节能降耗已经成为提高企业经济效益,提升企业综合竞争力的重要举措,天然气属于安全性相对较高的燃料,因此在预焙阳极焙烧过程中得到普遍应用,由于预焙阳极焙烧炉运行过程中,会产生庞大的天然气消耗量,这对于铝生产企业的经济效益会形成重大影响,在各个领域,各个行业都在提倡节能降耗,降本增效的大环境中,如何降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗成了铝生产企业关注的核心重点,深入探讨降低预焙阳极焙烧炉天然气消耗的有效措施,对于铝生产企业的运营和发展都极为有利。
1降低能源消耗的途径为了提升预焙阳极焙烧炉所产生的经济效益,就需要首先从阳极焙烧炉所消耗的能源进行控制,或提高能源利用率,在对阳极焙烧的能源消耗原理进行分析后可以得知,阳极焙烧的能源消耗水平受到了阳极焙烧炉的密封性影响,密封性较强的阳极焙烧炉能够有效的阻止冷空气进入,这使得阳极焙烧炉内部的能源消耗质量得到了较大的提升,有效的节约了能源消耗的同时还能够提升通过阳极焙烧炉所生产的产品质量。
铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放新技术
95工 艺 与 装 备在铝用预焙阳极焙烧过程中,焙烧炉与燃烧控制技术极为关键。
可以说,焙烧炉与燃烧控制技术直接决定着铝用预焙阳极产品的质量和焙烧能耗。
在今天严峻的资源环境形势下,需要通过优化焙烧炉结构、改进燃烧自动控制技术,提高铝用预焙阳极焙烧炉节能低排放的效果。
1 铝用预焙阳极的工作原理铝用预焙阳极简称为预焙阳极,有着“铝电解槽的心脏”之称。
铝用预焙阳极是铝电解工艺的核心所在,是确保铝电解槽稳定工作的基本条件。
铝用预焙阳极一般都安装于电解槽的上端,强大的直流电流经过阳极导入电解液。
在正常的铝电解过程中,铝用预焙阳极一般会产生消耗导致电压下降,而阳极反应一般发生在铝用预焙阳极与熔融电解液接触的部位。
由于有碳的加入,所以阳极反应的最终产物为CO和CO2。
铝用预焙阳极的主要作用在于铝电解过程中导入直流电,并参加电化学反应。
目前,国内外生产一吨电解铝,大约消耗半吨的预焙阳极。
铝电解就是发挥预焙阳极直流电导入并发生电解反应,同时在氧化性与高温熔盐中产生持续性消耗。
所以,电解铝生产需要数量庞大的预焙阳极作为材料。
同时,预焙阳极的质量好坏,直接关系电解槽能否正常生产以及能否达到工艺标准。
2 铝用预焙阳极焙烧的重要性焙烧是在空气隔离的条件下将填充料放入已经成型的生坯中进行高温加热处理,具有搭桥和加固的作用。
铝用预焙阳极焙烧是阳极生产非常重要的一道工序,关系到铝用预焙阳极的产品质量。
所以,要控制好铝用预焙阳极焙烧过程,优化焙烧炉结构,采用先进的工艺技术,以提高铝用预焙阳极产品质量。
铝用预焙阳极焙烧技术使用的目的主要有五点:一是通过热处理来清除粘结剂中的挥发物;二是通过焙烧来将不同粒度的骨料进行粘结结焦,进而形成一定形状的预焙阳极;三是通过焦炭网格能够确保预焙阳极的几何形状,同时使制品硬化,增加产品的机械强度;四是通过煤沥青聚合和分解反应降低产品的电阻率,使产品成为电流的良导体;五是通过焙烧后产品的抗热性、抗氧化性、导热性以及导电性等功能得到全面优化,进而能够满足电解槽生产要求。
铝电解用预焙阳极上部结构优化及开槽的节能和降耗探索
铝电解用预焙阳极上部结构优化及开槽的节能和降耗探索摘要:本文根据生产实践具体情况,分析及改进预焙阳极上部结构尺寸优化的目的是有利于铝电解过程中保温覆盖料能较好地堆积,对预焙阳极起到覆盖保护的作用,同时减少预焙阳极无效重量,降低预焙阳极的制造和使用成本。
还针对影响炭碗开槽预焙阳极质量的主要因素提出了稳定煅烧工艺,改善焙烧升温制度,提高生阳极体积密度等具体有效的措施。
关键词:预焙阳极;结构尺寸优化;炭碗间开槽;节能减排;降低阳极毛耗预焙阳极是铝电解生产中的重要组成部分,它在铝电解生产中起着核心作用,阳极炭块内在质量的好坏和各项技术参数的设计是否合理,都直接影响着电解铝生产工艺、各项经济指标以及生产成本。
但节能减排是企业生存和发展的永恒主题,也是一个有责任的企业实现和谐社会和实现可持发展的必然要求。
在国家“十四五”明确要求单位 GDP能耗降低13.5%,二氧化碳排放降低18%的目标指引下,企业再一次选择对阳极上部外形进行挖潜。
1 阳极炭块上部结构仅起到与钢爪连接的作用,因此还可以在上部继续进行结构尺寸优化, 尽量减少生产阳极炭块的糊料用量。
阳极炭块在电解槽使用时顶部需要堆积保温覆盖料, 怎样才能使料更有效地堆积也是考虑的方向。
1.1预焙阳极上部结构尺寸的优化应围绕降低预焙阳极在以下三个方面来进行。
一是减少炭块的“无效”部分从而减少生产预焙阳极炭块的糊料用量,降低阳极的制造成本;二是铝电解过程中保温覆盖料能较好地堆积,对预焙阳极炭块起到覆盖保护的作用;三是通过对预焙阳极炭块改进,在一定程度上降低预焙阳极炭块单耗。
一般地,在所有几何体中,球体的表面积是最大的,因而结合以上三点,将预焙阳极炭块上部顶面改为圆弧面比较好。
1.2预焙阳极炭块上部结构尺寸优化有以下几个效果(1)将上部凸台与阳极炭块主体结合部改为圆弧状,大大减小了阳极炭块成型过程中该部位由于应力集中产生裂纹的可能性;同时,也降低了阳极炭块在焙烧过程中裂纹扩展和新裂纹产生的几率,有利于改善预焙阳极炭块的理化性能,提高阳极炭块的使用效果。
浅谈阳极焙烧的节能降耗
浅谈阳极焙烧的节能降耗随着时间的推移,我公司的预焙阳极生产也有以前的”煤制气”改为现在使用纯天然气焙烧阳极炭块。
顾名思义,焙烧就是把生坯块装入焙烧炉中,由低温慢慢升至1050°c时进行保温的整个控制过程,中间发生一系列物理化学变化和很多能量消耗。
如何节能,如何降耗,已是首要工作。
焙烧车间在2月份的气耗管理上,狠下功夫,采取很多方法和措施,通过努力,气耗有明显下降。
一、重视焙烧炉相关设备设施的保养、维修并严格装炉质量。
在装炉前各车间都把炉子的火道墙、端墙连接缝隙用耐火泥密封一遍,看是否有漏风漏气现象。
并随时掌握相关设备设施运行情况,减少由于设备设施故障或者密封不严而导致天然气浪费。
对生坯装炉时,要最大程度砸碗、捣实,焦粒中不应有焦面儿掺入,以免造成热传递不及时,同时炉室密封口用专用盖子,减少热量损失。
二、优化焙烧工艺,控制合理参数。
阳极焙烧是由低温升起,根据炉子情况,设置焙烧升温曲线。
技术的关键就是如何让阳极块挥发分在炉内充分燃烧,并对燃烧时间和位置充分优化。
挥发分排出时,火道温度也达到燃点,充分燃烧完毕。
在这个过程中,各车间合理控制升温曲线,加强热电偶座及喷嘴座的密封,改善喷嘴与火道墙体温度测试点,保证天然气的利用率和测试温度真实、准确。
三、利用冷却炉室热量,提高天然气燃烧的利用率。
车间适时调整助燃风机,增加预热空气的供应量,提高炉室天然气的充分燃烧。
适当增加负压,防止冷空气大量进入,延长了产品在1050°c的保温时间。
四、提高产品出炉产量,也是节能降耗的最有效方法。
当焙烧炉子保温到一定时间,必须出炉,否则能耗大,成本高,严重影响产品质量和公司经济效益。
2月份,焙烧各车间增加了出炉数量,提高了产量,节约能源,降低成本,为公司的发展打下良好的基础。
降低铝电解槽焙烧过程中天然气消耗量的探讨
3I ndustry development行业发展降低铝电解槽焙烧过程中天然气消耗量的探讨张衍国,曹艳伟,赵志国,于晓伟(山东南山铝业股份有限公司,山东 龙口 265713)摘 要:铝电解槽焙烧是铝电解生产中较为关键的环节。
燃气焙烧是目前大型预焙槽及采用异型阴极电解槽焙烧启动的最佳选择,掌握燃气焙烧方法对提高电解槽焙烧质量及延长电解槽寿命将起到积极的促进作用。
采用某公司开发的天然气焙烧设备,在实际生产过程中存在天然气用量波动较大的问题,造成较大的能源浪费和成本增加。
本文就铝电解槽燃气焙烧过程中天然气用量大的问题进行探讨,并针对性地制定相应措施,以达到降低成本、增加效益的目的。
关键词:电解槽;天然气;焙烧中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)10-0003-2收稿日期:2019-10作者简介:张衍国,男,生于1972年,山东泰安人,本科,高级工程师,研究方向:质量管理及标准化。
大修或新生产系列的铝电解槽,都要经过焙烧启动以及后期管理,才能过渡到正常生产。
铝电解槽的焙烧、启动是铝电解槽生产的一个重要环节,它不仅关系到铝电解槽能否顺利投产,而且还影响生产后期电解槽的技术经济指标和槽寿命。
近几十年来,电解铝行业所使用的铝电解槽的焙烧方法大约有三种,即铝液焙烧法、焦粒焙烧法和燃气焙烧法。
铝液焙烧法由于高温铝液直接灌入槽内,会使阴极炭块受到强烈的热冲击而产生阴极炸裂,引起早期破损,影响电解槽的使用寿命。
因此,此方法已经基本被淘汰。
焦粒焙烧法是在阴极表面铺上一层25~28mm 的焦炭颗粒作为发热体,焦粒的粒度为1~3mm,通过下放阳极使阳极炭块压实在焦粒上,从而形成阳极-焦粒-阴极为一体的导电体。
电解槽通电后,焦粒在阴、阳极之间产生热量,通过分流器的安装来控制焙烧温度和分级增加电流的作用减轻电流对阴极内衬的损伤,利用软连接释放焦粒焙烧产生的上抬膨胀力。
在经过72~96小时的焙烧后,槽电压降至2.0V 左右,炉膛平均温度达到850℃左右,拆除分流器和软连接,进行启动。
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焦炉煤气在铝用预焙阳极生产中的应用
赵军王际海胡博
(山东华宇铝电有限公司,山东临沂 276017)
摘要:介绍了焦炉煤气在预焙阳极生产中的应用情况,通过对比分析,阐明了焦炉煤气在预焙阳极生产中的显著节能效果。
关键词:焦炉煤气;预焙阳极;焙烧;节能
我国是一个焦炭生产大国,2008年焦炭产量约为3.23亿t。
在焦炭生产过程中,有大量的焦炉煤气产生,每生产1t焦炭大约产生430m3的焦炉煤气。
作为焦炭生产的副产品,焦炉煤气一半回炉助燃,另外的约200m3必须使用专门的装置进行回收,否则只能直接排入大气之中或"点天灯"。
据此推算,我国每年可用的焦炉煤气量约为640亿m3,如果能将其充分的利用,不仅可缓解能源紧张,还可减少环境污染。
山东华宇铝电有限公司利用邻近焦化厂所产焦炉煤气进行铝用预焙阳极的生产,取得了较好的经济和社会效益。
本文介绍了焦炉煤气在铝用预焙阳极生产中的实际应用情况。
1 预焙阳极焙烧系统基本情况
山东华宇铝电有限公司电解铝厂预焙阳极生产线于2005年3月投产运行,设计规模为年产预焙阳极6万t。
该预焙阳极焙烧系统采用敞开式焙烧炉型,设计为36室,分两个火焰系统,每个系统18个炉室,其中6个加热炉室,4个自然冷
却炉室,3个强制冷却炉室,5个装、出炉及维修炉室;每个炉室由8个料箱、9条火道组成。
阳极装炉方式为侧立装三层,每层七块,阳极与阳极之间不加填充料。
采用编解机组对阳极进行装炉前的编组和出炉后的解组工作。
采用德国伊诺瓦的燃烧装置和控制系统对焙烧过程进行控制,整个焙烧系统包括1套星型结构分布的远程网络中心控制系统、2个火焰组和1套烟气净化系统。
每个火焰组有1个排烟架、1个测量架、3个燃烧架、1个鼓风架、1个冷却架,另有1个在移炉时备用的排烟架。
中心控制系统的主要功能是对预热区和焙烧区各料箱温度、火道温度及负压进行有效控制,使其在工艺要求的升温曲线和负压范围内对料箱中的预焙阳极炭块进行预热、焙烧、冷却,并对焙烧过程进行记录、存储、管理。
2 焦炉煤气在预焙阳极焙烧系统的应用
2.1 焦炉煤气与其他燃料的比较
目前,我国铝用预焙阳极炭块焙烧用燃料主要有发生炉煤气、天然气、重油等,这些燃料均有着发热量高、流动性好、容易加压的特点。
表1反映的是发生炉煤气、重油、天然气的成分及发热量情况。
表1 发生炉煤气、重油、天然气的成分及发热量
表2为某焦化厂所产焦炉煤气的成分及发热量情况。
表2某焦化厂所产焦炉煤气成分及发热量
可以看出,焦炉煤气与发生炉煤气、重油、天然气3种燃料相比较,有着发热量高,流动性好等特点,虽然焦炉煤气在输送、加压及使用过程中存在一定的安全风险,但只要采取适当的措施,焦炉煤气的清洁、安全使用是可以保障的。
2.2 焦炉煤气输配系统概况
邻近焦化厂产出的压力为2~4kPa的焦炉煤气经管道进入煤气增压站,煤气增压站的罗茨鼓风机(3台,1开2备)对煤气进行增压,增压后的煤气(压力为0.06MPa)经管道进入焙烧厂房后与燃烧装置进行对接并在燃烧控制系统的控制下燃烧。
煤气管道及车间厂房内多处设有放散阀、安全阀、防水排污装置,以保证在煤气使用过程中的安全;同时还配备有灭火器、防爆电器、CO监测仪、焦炉煤气化验分析设备等,以保证焙烧炉系统的安全正常运行。
2.3 焦炉煤气在预焙阳极焙烧系统上的使用
在焙烧炉加热过程中,采用德国伊诺瓦公司的焙烧炉燃烧装置及控制系统对燃料及炉温进行控制。
该套系统通过控制负压及火焰脉冲次数来控制火道温度,系统自2005年3月试生产以来,整体运行良好,焦炉煤气的压力及其燃烧产生热量均能满足生产需要,生产的预焙阳也完全合格(见表3)。
表3预焙阳极炭块的理化指标
2.4 节能效果分析
公司所用焦炉煤气平均热值为16.53MJ/m3,2008年吨预焙阳极焦炉煤气消耗为153 m3,折合标煤为86.3kg,当年预焙阳极产量为65000t,全年生产预焙阳极共消耗焦炉煤气约为5610t标煤。
通常情况下,预焙阳极吨耗重油为72kg、天然气90 m3,焦炉煤气、重油、天然气在预焙阳极生产中的消耗情况见表4。
表4 焦炉煤气、重油、天然气消耗对比
由表4可看出,在以上三种燃料中,使用焦炉煤气是最节能的。
用重油做燃料,存在燃烧不完全、燃烧系统维护难度大的问题。
而焦炉煤气燃烧系统自动化程度高、维护简单、运行稳定,每年可节
约维修维护费用十多万元。
由此可见,采用焦炉煤气进行预焙阳极的生产,节能效果显著,具有较好的经济和社会效益。
3 结束语
焦炉煤气用于铝用预焙阳极的生产,充分拉伸了焦炭生产的产业链,使焦炉煤气变废为宝,节约了资源、增加了焦炭生产企业的收入,同时降低了炭素生产的能耗和生产成本,实现了炭素生产和焦炭生产的共赢。
作者简介:
赵军,男,山东蒙阴,学士学位,从事安全环保管理工作。
王际海,男,内蒙古包头,工程师,从事生产管理工作。
胡博,男,山东临沂,从事安全环保管理工作。
ENERGY-SAVING APPLICATION OF COKE-OVEN GAS IN PRE-BAKED ANODE SYSTEM
ZHAO Jun WANG Ji Hai HU Bo
Abstract:The paper introduced the application of coke-oven gas in per-baked anode system,by means of analysis and compareison,it is shown that excellent energy-saving effect can be achivevd when coke-oven gas are used in the production of pre-baking anode
Key words:coke-oven gas;pre-baked anode;energy-saving;application。