铝电解工艺现状与发展趋势

铝电解工艺现状与发展趋势述评周秩仁（中南大学，湖南长沙410083）摘要：关键词：1铝工业发展的基本状况进入20世纪90年代以来,世界铝产量持续保持增长,铝产量从1900年的1935万t增加到2003年的279416万t[1],与1900年相比,年均增长314%。随着近几年铝工业的技术及装备水平的提高,全球产量增长迅猛全世界原铝生产国从1995年的43个增加到2003年的45个,电解企业从1995年的137个增加到2003年的272个(中国147个),截止到2003年末,全世界金属铝总生产能力达3300万t(中国833万t),实际产量为279416万t(中国550万t),比2002年增长711%。按1995年铝产量排名,居前4位的依次是美国33715万t,俄罗斯27212万t,加拿大21712万t,中国18619万t[2]。从2001年至今,全球最大产铝国是中国。2003年居二、三、四位的依次是俄罗斯、加拿大、美国。目前,我国已由铝的净进口国变为铝的净出口国。2003年,我国净出口电解铝49127万t,首次成为世界原铝输出国。中国铝工业的高速发展,引起了世界瞩目,产量居世界第一、消费居世界第二的中国铝工业,将由粗放经营向着集约化经营转变,将逐渐由世界铝工业大国向着世界铝工业强国迈进。2国内外电解铝工业技术进步情况铝电解工艺经过百余年的生产实践,尤其是由于近20年来现代科学技术的飞速发展,使人们对铝电解过程有了更深入的认识。特别是计算机技术的发展及在电解铝工艺上的应用,为电解槽建立起热、电、磁力和流动等物理场的各种数学模型,使槽型设计更科学化和生产过程控制更自动化。代表世界先进潮流的280kA以上的高效大型预焙槽,就是在上述科技进步的基础上开发研制的。2.1国外高效大型预焙槽的发展和技术特点90年代以来,国外电解铝工业高新技术进步很快,其主要表现在电解槽容量大型化、高效化,技术经济指标和劳动生产率提高,槽寿命延长和环保条件改善等方面。据资料介绍,国外电流强度达到280kA以上的超大容量电解槽比较著名的有3种槽型,即法国彼施涅铝业公司的300kA预焙槽(AP30型)美铝公司的300kA预焙槽(A-817型)、俄罗斯和德国联合铝的300kA预焙槽(CA300/VAW型)。这些高效低耗长寿的大型预焙槽及其工艺技术堪称“90年代高新技术”,现已成为21世纪铝工业的主流。大型预焙槽AP30技术现已成为新建铝厂的依据和样板。国外280型预焙槽的特点主要是:1)指标先进:电流效率为9416%,直流电耗为13240kWh/t-Al,净炭耗为419kg/t-Al,电流密度0174A/cm2,密闭效率98%,排氟量017kg/t-Al,全员劳动生产率390t/人1年;2)5根立柱进电,有尺寸为1450×650×560mm的预焙炭块40组,槽寿命超过6年(2190天);3)连续化自动化程度高:微机控制4点打壳下料、出铝、更换阳极、提升母线;4)采用超浓相输送方式输送载氟氧化铝:载氟氧化铝用超浓相输送系统往槽上的料仓中供料,使槽上料箱永远保持满仓,与电解槽内要求的氧化铝浓度及下料速度相适应。