技术|如何降低吨铝炭耗？做到这些就够了

2021.03.16 中商碳素研究院   

在铝电解生产中吨铝炭耗是其中一项重要的技术经济指标，吨铝炭耗的高低直接关系到企业的经济效益。本文从生产实际出发，总结出铝电解槽降低吨铝炭耗的具体途径，希望对电解铝企业节能降耗和提高经济效益起到一定作用。

01、提高电流效率

提高电流效率是降低吨铝炭耗的一项重要途径。电流效率提高，产量也随之增加，分摊在每吨铝上的阳极炭块消耗量就少了。对于已设计定型的电解槽，其影响电流效率的因素主要有两点：工艺参数和操作管理因素。

工艺参数就是生产中的各项技术条件，如电解温度、电解质成分、电解质水平和铝水平等；操作管理因素指换极、出铝和熄灭阳极效应等各项操作质量。

在生产实际中要合理搭配技术条件，保持技术条件的稳定，这是建立稳定的热平衡和物料平衡的保证，也是扼制病槽保证电解槽平稳生产的基本条件。加强技术控制手段建立理想和规整的炉膛内型，缩小铝液镜面，保持铝液平静，可减少铝的“二次反应”损失，提高电流效率。

02、提高阳极炭块品质

阳极品质影响阳极消耗，通常品质高的阳极其机械强度及抗氧化性能较好，且很少出现氧化及掉块现象。提高阳极炭块的品质需控制好原料的煅烧温度、原料配方、制品成型工艺及生炭块的焙烧。

03、保证阳极正常工作

提高换极操作质量，设置准确阳极高度，杜绝阳极电流偏流，防止阳极过热。在换极过程中捞干净氧化铝结壳块和炉底沉淀，防止阳极长包避免阳极病变。在操作中添加阳极保温料是阻断阳极与空气接触的最好途径，添加阳极保温料可防止电解质上面的阳极与空气接触，减少阳极氧化和阳极过量消耗。

04、控制电解质温度

电解质温度受电解槽工作电压、铝液水平、阳极保温料厚度、电解质成分、阳极效应系数及阳极工作状态等诸多因素影响。生产实践表明，电解温度变化10℃，阳极净消耗量可在12kg/t-Al的范围内波动。因此保持适宜的电解质温度（925-935℃）可有效降低阳极炭耗。

05、充分利用残极

不管是老槽子停槽还是新槽子启动都会有较多的厚残极产生，利用好这些残极也是生产中降低吨铝炭耗的一个重要途径。对于已经上槽的残极要加强对阳极的检查，防止过厚的阳极就换掉，在保证不涮爪头、不露大饼的条件下尽量延长阳极使用周期。

06、加装阳极保护环

在阳极的每根钢爪上加装一个小小的阳极钢爪保护环，可大幅度降低炭耗。试验表明，阳极钢爪保护炭环自投入电解车间生产使用后，换极周期及吨铝炭耗分别实现了延长与降低。

初步测算，仅炭耗一项就可为企业每年节约生产成本上千万元。在以往的铝电解生产中，降低炭耗使残极厚度变薄，很容易因电解质化钢爪导致原铝质量下滑，加装阳极钢爪保护环后，可有效解决这一矛盾。

07、采用阳极抗氧化涂层技术

涂层材料通过涂覆或喷涂的方式，在电解铝预焙阳极炭块侧表面形成隔绝保护，阻止周围空气、CO2和电解质蒸汽的侵蚀，降低阳极炭块四周的氧化掉渣，在保证系列电流不变的前提下，阳极炭块底部导电面积相对增大，电流密度会降低，所以每天消耗的阳极炭块高度也会降低。

阳极炭块经过一个周期就可以节约出超过一天的高度，这个高度就可以用来延长电解铝预焙阳极的使用周期，如此，可降低吨铝炭耗13-20kg，且对铝电解体系不产生负面影响。

综上所述，降低吨铝炭耗的方式多种多样，以上列举的几种方式均可在不同程度上减少炭阳极在电解生产中的消耗。但就效果而言，采用预焙阳极抗氧化涂层无疑是最直接且效果最明显的，条件允许的企业可优先采纳。

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