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浅新我国的铝电解工业 艾彘金 郑州轻叠属研究院，4 5 0 0 4 1 摘要奉交藁赢努斩了毳溪电瓣器韭耱冀获、存在躯糍蘸厦与嚣井拦糟娃舷差瘫，瓣时提 出对我营小电解锚盎业的改造卷踣， 关键词铝；电解；x 4 v 分类号T F 8 2 1标识鹄A 1中国铝电解_ T - 北的现状 l 1发展蛱产霉基零乎餐我燕铝工盐 是建国后建立并发展麓来的。1 9 5 4 年我国 第一个铝厂一抚顺铝厂诞生，设计年产量为 l ，5 万t ，采媚4 5 k A 侧辐皇焙阳极锯电解 槽。经过4 0 多年的发展，特别是最近十几年 全国出现了空前的扩建、新建电解铝热潮。 翻1 9 鸭警庭，全国熬建成电瓣豁生产厂1 1 0 家，生产麓力约2 7 5 万t ，在建域拟建的铝厂 5 1 家，产能约为1 5 0 万t 。，详见袋l 。 表1糕产，在建或撅建毫瓣镶r 分布 地珏 豫晋青 鄂 甘 黔 鲁 桂 陕 湘蜀 云 冀 蠢产企业数量 1 81 l8 g 7 2 5 蠢整摄建盘韭熬量 9572l63 台计 2 71 71 5l O888 地区渝游新吉 辽 黑蒙 寝产企业数量43332l 2 糍建叛建垒韭数纛01l0l卜。 裔汁4 4 433 2 2 6 0 6 浙 2 垂 2 4 2 6 赣 2 2 目前，我国电解铝单生产能力次于美 瓣 4 2 0 0 k t 鞠饿罗旗 2 9 7 0 k t 】居墩爨筹三 位。我国错的生产和消赞同步增长，避入8 0 年以来，铝工业得到了迅速发展，年产量由 1 9 8 。年的3 9 9 ．2 k t 发展列1 9 9 7 年的2 1 7 8 ．6 k t ， 颦增长速度为1 1 ．0 5 ％o 。在此期黼，我国错 的消费量除了国家治理糇顿的三年期增长缓 慢、甚至负增长外，篡余年份增长都较迅 逮，年潺赘增长速成隽8 ．O ％。进入9 。年代 后，产需簇奉平衡，需求略太予产量。 1 ．2 消藏领域扩犬我国的铝消费过去主 要用于军王、航空戴必、电力、机械等行业， 茸前已逐步扩曩弼建筑、交遥，魄装、耐用濑 费品等领域，消费结构见表2 。 表2我国铝的消费结构情凝“’ 单位k t 万方数据 从衷2 看出，虽然我嗣铝的捎赞结构已 开始发生变化，慨与西方发达国家相比，不 仅韬秘清费结构仍蛀于工娃记雷象豹初级簖 段，而且人均消赞擐也远低于工业化国家， 览世界平均瘩乎瞧援缀多。鞋翦墩雾大坶 铝消费擞为4 ．o k g 以上，我图不足2 ．0 k g “’。 随着我国国民经济的不断发胜，人民生 活零平静幂甄搓离，铝豫了在传统的轻工韭 和导体领域将有稳定的发展外，槛建筑、包 装、交避运输等骥域的用煮燎大壤壤提赛， 2 国内铝电解工业符在的主要问题 我瓣锯电薅王整发震速褒较嵌，特羁燕 近十几年来由一个铝进脚国成为蒸本自绪 国。应该看到，由于我国是一个发展中国 家，市场经济尚不完善，铝电群工业还比较 落嚣，在世彝市场上酸乏竞争力，存在的问 题很多。 2 ．1 厂家多、袈摸垂，缓度势救我砻的镪 电解工业，是由国家和地方投资建立麒来 的。地方电解锅企业程全国铝行业处于举足 轻羹的遣位，熊我国电辩铝产蠢3 0 年来静变 化 见表3 可以看出，地方铝厂的产量持续 迅獯增长，到1 9 9 5 年熬过中央鬟点壹属锻厂 的产蟹，地方锅厂的发耀努我国铝工业做出 了重要贡献。然而地方铝厂受投资、电力等 各种客爨鑫寨瓣影壤，疆致予澎或了瓣摸 小、厂家多、厂家极度分散的现状。 袭31 9 6 5 ～1 9 9 7 姆我凰电麟铝产量逝让o 砒 1 厂家多1 9 9 8 年底，我国融建成的 电解锫厂迭1 1 0 寡，总数越过了氆葬其它各 国铝厂的总和。而产铝大国美国、俄罗斯、 加拿大的厂家数投分别势2 3 。n 、l l 家。 2 规模小目前我豳电解铝厂年平均 规模仅2 3 ．6 k t ，远递落后予产铝大阑的平均 垒产规模。美嚣、饿罗囊、鸯葑拿丈斡话厂苹 平均规模分别达到1 8 2 ．0 k t ，2 7 0 ．0 k t 、 2 0 7 ．0 k t ．我国鼹前规模最大的镪厂先 2 0 0 k t ／a ，仅一家，太予1 0 0 k t ／a 的瞧仅有5 家，最小规模的仪为8 0 0 t ／a c 3 】。 3 厂家努教我垂囊蘩已建壤兹电瓣 铝厂遍布全国2 7 个省、市、白抬聪 见表 1 ，极度分散． 2 ．2 援瘩装备承平较祗酒努，错童要壶爱 焙槽生产，新建的铝厂都是大型预焙槽．西 方铝电熊工业孛，鸯培撼静产弱终基惑产璧 的2 I ％，且电解烟气均采用了干法净化技 术，达标排放。1 9 9 7 年底前，国内预焙电解 金韭其蠢8 家，瓣震蠹C N N C 企簸，采薅粒 预焙槽容量分别右7 5 、1 3 5 、1 4 0 、1 5 5 、1 6 0 ，1 8 6 和2 骝跬等，种缀捌，约l 粥8 台，产髓 6 8 8 ．7 k t ／a 见裘4 。原C N N C 所属抚顺，包 头，粕东，兰州、连鹱，糟锭蛱等6 寡囊焙壤 厂产最为4 2 0 k t ．占总产量的1 9 ．8 ％。采用 自焙糟有6 0 k A 侧插、8 0 和1 0 6 “ k A 上插自焙 捂。 潦4 国内采用预煅槽企业、槽型、 产纛鞫地区努毒 电流强度产量槽敦产怕 序妊业名韩j 崛区 f k A k t ／a 台 k t ／a 万方数据 地方铝厂规模均较小，大部分来用6 0 k A 削插自焙稽，也有个剐是3 0 k A 、4 5 k A 的俩插 鑫嫱耱，最小静为2 8 ．1 k A 璃摇鑫璐稽。在国 内地方囊络毫辫播焱盐孛，鑫熔横电流强 魔小于6 0 k A 的现在有1 4 家，1 4 家小自焙 穗企业总产量为8 2 ．4 k t ／a ，占惑产濑匏3 ，9 ％， 6 0 k A 黻下小自焙橱8 7 3 台。龋锭综合 交滤奄髓1 7 0 0 0 k W h ／t 塔上，嶷流奄耗 1 5 5 0 0 k W h i t 以上，电藏效枣8 6 ％以下， 氟盐和氧他钽单耗趣者分别为8 0 k g ／t 鞠 2 0 5 6 k g ／t 以上。与国内自焙槽平均水平比， 毫耗高穗1 0 0 0 k W h ／t 馘上，电流效率低2 ％， 氟藏耩氧纯锖蕈耗薅出4 0 k g ／t 和5 0 k g t t ， 国内部分自媸电解楗枣量小于6 0 k A 的叠业 技术羟济指标见表5 。我国舶自焙横受多秽 因素影响，技术装备落后，单耗商，势动生产 率低，环境污染严霾。 袋5 围内自嫔电薅攮察量夺予6 0 k A 的部分企韭努攀疑指拣 我瀚铝电解槽自7 0 年代g I 进4 日轻。 1 6 0 k A 审瓣下辩疆菇横技术搿来，羟不断静 改进，考了攮丈提离。我鞫宣萼孽开发的改进 型1 6 0 k A 预媲槽在苹果壤业公词1 0 0 k t 铝．广 建设中被采用，取得了岚好的效果，各顷指 标稳处辫肉疆先承平。缝工菠试赣骧褥成 功的1 8 0 k A 和2 8 0 k A 中间点斌下料预焙 稽，眭其备建厂条粹，讴需在配囊设备和自 婪控剿方蕊避杼完饕。尽譬如鼗，我匡镄毫 解技术肇星鼹水平棚姥，仍芎较大躲差距 见袭6 ，我翻太多数铝厂的技术装备水平 天体t 糊当予发达醺家5 0 - - 6 0 牵代的承平。 表6溷内外错生产有美措稀跑较“ 2 ．3 环壤海染尹重嚣藤，我国锻总产毙 约7 0 ％是自焙阳极电解糟生产的．这糖 耄瓣铝垒谴静建设规模普遍较小，一舔势叠 蛙建设褥较擎，建设时强肉巍瑟妻浆瓣檄电 躲撼烟气净他技术，加之当时镁厂赝在媲区 一般都是工业不发达及 口稀少的地区，环 境本底条译较好，闲戴对环境保护不够重 撬。菠萃署浆缢寨，一蓬堍方受经济效藏粒 驱动 采用毫焙撼技术，建设了一戴小铝 厂，这些锅厂太多采用卷帘式烟翟集中收集 烟气，由烟囱高空排簸，无任何净纯措穗。 随罄强塞环境保护法瓣矮枣秘蜜燕，各避靖 环境保护的要求秘执法黠寒越严格。曩蘸， 自焙阳极铝电解槽生产采用中泓沥青糊，阳 极糊中熟沥青备萤商，在电辩稽上烧缩时产 燕大豢懿锯膏烟气，自瓣禧受A 点边都细王 万方数据 的限制，使得电解槽集气效率低，加上沥青 烟气与电瘿废气辫混会煺气程悠气净毙方匿 存在技术难题，因此，大多数采用自焙槽铝 厂的螺气实际上处于是虫排放状态，厂房走 劳动条件极差，厂区同阚环境扮染严重。 3，j 、电解锯企监鳇虫臻 3 。1 用预焙电勰技术装备取代现有的皇焙 电解技术装备坚定电解锫行娩重点发展现 代化大溅预焙电解技术装备和千法净化的战 咯方自。重点燕在资源稍髓源丰富静巾西部 地区改扩建1 8 0 k A 级以上犬型预焙槽企 娩，产盏囊攘巍1 0 0 k t ／a 疆土。对具备铬电 联营或建自备电厂优势的企业优先安排。代 凌2 l 螯纪电瓣锯发展方肉静法匿A P 3 0 电 解技术已在国外形成1 4 4 0 k t ／a 和1 6 5 7 白规 模，其技术经济援振』嚣匿蠡一溅，其煮滚电 耗1 3 5 0 0 k W h ／t ，电流效率9 4 ％以上，槽寿命 6 年多。在国内3 2 0 k A 、2 8 0 k A 和1 8 6 k A 大 型预焙电解技术装备工址试验基本成功条件 下，鹿抓住机遇在山西、河南等地改扩建大 型琰焙电舞企业，麴焦终蓐窘、由程锯厂、蠢 铜峡铝厂等等。对现有自烙企业的改造，联 会、蘸缱也簧本着技术起焱寒，果掰先进戏 熟的大型预焙电解技术装备和干法净化设施 的感则改建，争取一步到艘，接近竣达到瑷 今国际水平。严格禁止乱铺滩子，盲目重复 建设6 0 k A 级自焙横。没有环保设施的电趣 工程项目不批准立项施工。 国内外趣焙槽改扩建大型预焙樽的成功 范铡往多 冤表7 。改造蘑豹耱集气效率和 烟气净化效率都在9 8 ％以上，这不仅根治丁 耀害，嗣时使技术虽济稽稼这到蛋际先进零 平，经济效盘显著搬高，市场竞争力增强。 这是小型骞薅电簿镄叠韭技术改造线联台鬟 组的酋选方粱．要从组织政策上鼓励小企业 集羁诧，若干小企簸缝建戏言实力鲍跨媲 区、胯部门的铝业集团，剖遗生存发展的麓 本务传和强化市场煮争能力。 表7国内外真煅改大型预焙的技术经济指标澍比 改靛，改后 3 ．2 萄缀澍嚣翔焙转颈绉静转鬟改建对 环保要求达不到国家标准的自焙槽生产盛业 避簿骞熔转瑗黪瓣技拳缓造，充努剥耀鑫渚 众业原有的固定资产和基础设施，在厂房、 馔电整溅系照，辍援装擞、母线系统、铸蓬部 设生产辅助设施基本不动的条件下，将电流 强度6 0 ～8 0 k A 皂焙糖改造成冠级别姆 6 0 ～8 0 k A 预焙槽。用3 年的时间将国内 电解铅生产预焙槽比枣从现在的3 0 ％优化 秆缓到7 。％，达捌目前圜际水平。改登后的 电流效率要达到9 0 ％～9 2 ％，直流电耗达 翻1 4 0 0 0 k W h ／t 黻下，环裸符合国家标准要 求。由予这种转型技术敬造可以在不停产情 猊下迸箭，授资X 较祗，掰戳多数自结糟企 韭哥戮承受。这是调整改造蓬内电辩锫产簸 结构，对老自焙槽企业实施技术革新、挖潜 毅造搬技术装备受簌换我的主要措施，裁餮 生产工艺和技术装备优化升级取得显著效 果，秘翘轻众属磅变院，淀辩秘贵瓣锯镁设 计院等研究设计单位对实施这种技改方案已 接了宠分壤蓊，现已凑登封，攘次、耀仁，华 懋等搬业开始运作． 3 ．3 限嗣皂熔生产企业的攒摊淘汰转产 电流强度低予6 0 k A 的小型自焙稽，对仍采 用6 0 k A 或以上的自焙槽型生产的企业要作 综合治理改造。首先要求采用4 干糊4 技 术。该技术可减少烟气中的沥青排放蠹 下转至第3 4 页 万方数据 上接第2 7 页 6 3 ．6 ％翔苯势甍浓发5 7 ，9 ％，国时翘予握甍 A l o ，暇附效率。其次可增设自动打壳、点 下料机构和物辩贮运自动控制系统，减少槽 罩拜疟次数，提高稽麓集气效率。蕾避栗耀 添加锂盐镁盐等添加剂改饕电解质性质，降 低电舞瀑度和物辩挥发，有璐于于法净化系 统回收含碳载氟氧亿铝荐魄解时的碗渣分 离，既忧化自焙电解指标，叉保证干法净化 系藐连续歪誊运转。拜境绦护达到嚣家撂 准。综合治理改造后的自焙槽，要求能耗等 级达越一缀标准，郎直漉电怒鸯t 4 5 0 0 k W h ／t ， 电流效率8 9 ．6 ％，环保这标。这种芥转壁的 自焙电解技术改造，限镧到2 0 0 1 年底基本完 成。疑毒实麓上述综合渗理技教箍施静蠡焙 槽限制产量直童停产，不论企业太小，对所 有自焙槽企业一视同仁。各地方政府环保揶 门要搬强铝厂三凌捧藏棱查与楚镯力度，严 格执行环保法． 参考戈虢 1 陆张芳．轻金属．1 9 9 7 , 9 ． 2 郑芳夺，轻叠蘑，l 蛾f 鸯， 3 段德炳．中国有色金属工业总公词佰息中心 内 部搬料 1 9 9 6 ．1 0 ． 4 扬嚣卷。登巽荐色金震，1 9 9 7 , 番 5 赵光畏．调整和改造小有色盘属企业产业政辩研 究 内部资料 ． 万方数据
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