本报讯(记者 殷艺) 当前,在“双碳”战略的引领下,电解铝行业正面临能耗双控指标收紧与阶梯电价政策的双重约束。去年,东兴铝业公司紧盯绿色发展目标,加快绿色低碳技术创新应用,铝电解网络化母线磁流体稳定性原位升级技术取得阶段性成果。
东兴铝业公司拥有全球首条500kA铝电解生产线,槽型为第一代SY500型铝电解槽。近年来,随着生产规模扩大,该槽型母线设计缺陷逐渐暴露:单槽异常波动易引发上下游槽连锁反应,换极后稳定性骤降,停槽期间系列干扰加剧……这些问题不仅影响生产效率,还制约了能耗指标优化。
为此,该公司技术团队聚焦磁流体稳定性难题,提出网络化自均衡母线技术,通过优化母线配置、调整阴极软带布局,在不停产状态下完成电解槽原位升级。
据该公司专业技术人员介绍,铝电解槽的稳定运行高度依赖磁场均衡,传统设计中,电解槽阴极电流分布不均易引发铝液界面变形,导致水平电流干扰,进而触发系列槽连锁波动。对此,技术团队通过理论分析、数据仿真与现场试验,首次建立500kA电解槽等电位网络,阻断非稳定状态下电流分布偏差传导。改造后,电解槽垂直磁场分布更均匀,熔体界面波动降低,抗干扰能力显著增强。数据显示,试验槽平均电压下降15mV,电压差值减少30.6mV,阳极效应发生率降低21.4%,效应期间电压摆动时间缩短6分钟,磁流体稳定性提升约70%。
项目实施过程中,技术团队攻克了多项技术难关。针对传统母线设计未考虑前后槽干扰的缺陷,创新采用“在线分层拆除+焊接”工艺,在保证正常生产的前提下,将单台槽改造时间从行业平均5天压缩至3天,效率提升20%以上,并且施工质量全部达标。
自25台试验槽完成全部改造并投入运行以来,单槽铝液日产量稳定在3.67吨,年节电量162.4kWh/t·Al。此外,铝液硅含量下降34%,原铝质量显著改善。目前,该技术项目已被省科技厅列为研产融合科技攻关赋能计划项目,获得省级财政科技经费支持1200万元。
下一步,东兴铝业公司计划近两年陆续对200台500kA电解槽实施该技术改造,为企业应对阶梯电价政策、提升市场竞争力提供有力支撑。