记者徐鹏飞
今年8月,全球最大的工业应用公司魏桥企业家集团研发应用的“铝电解一体化铜碳复合阴极技术开发与应用”项目通过了600kA铝电解生产线的专家评审。节能减碳、延寿环保被业界誉为全球铝电解领域的新迭代技术。
近日,这一核心技术成果被纳入山东省重点科技成果库,入选“山东省优秀成果”,并作为重大突破性成果向全省推广。
自2014年全球首条600kA电解系列生产线投产以来,维巴希集团与合作部门不断开展新工艺、新技术的创新实验,减少二氧化碳排放,目前已取得一定突破在减少其他方面也取得了显著成效,产生了良好的经济效益和社会效益,支撑了国家“双碳”目标的实现,为推动工业高质量发展发挥了积极作用,我正在尽到自己的职责。
铝电解一体化铜碳复合阴极技术有多强大?
山东宏拓实业有限公司铝一分公司总经理王昌介绍,该项目成果应用到魏桥企业家集团生产线后,每年可节电1.00108kWh。实现节约标准煤4万吨,减排二氧化碳10万吨,减少固体废物1300吨,年节电5012万元,增产5315万元,延寿效果2279万元。 713万元,其他效益713万元,年经济效益合计13319万元。该项目经济社会效应巨大,综合技术达到国际顶尖水平。
记者表示,该项目首次在冷状态下使用阴极碳块和精密组装的全铜导电棒,开发出兼具耐渗碳和耐腐蚀的一体化铜碳复合阴极,我知道。导电棒与铝液之间的电阻减小,铝液电流分布均匀,水平电流减小,提高磁流体的稳定性,实现大容量铝液的稳定运行。电解槽实现了更低的电压,开发了一体化铜碳复合阴极电流分布均衡技术,降低了阴极电流密度集中,减缓了电化学腐蚀速率,延长了电解槽的寿命,具备显着提高的条件。扩大。为了实现一体化铜碳复合阴极“热损失低、衰减慢”和良好的热平衡,我们对内衬绝缘材料进行了改进,建立了热平衡匹配的优化设计方法,以及标准化的制造工艺技术标准。铜和碳复合阴极的确定和合适的技术特性。技术创新程度高。
技术经济指标方面,该技术实现了阴极压降150mV,铝液水平电流同比降低70%,槽工作电压3.86V3.89V,平均电流效率。 94.2%,铝液直流电耗12242kWh/t-Al。技术经济指标先进。
本项目采用数值模拟方法,研究揭示阴极与导电棒的应力应变、界面稳定性、低压能量平衡等特性,开发集成铜碳复合阴极技术,降低界面接触压降,改善界面接触压降。阴极。这改善了铝液的电流分布,大大降低了水平电流,与超大容量铝电解槽中铁磁流体稳定空间窄、槽寿命短、电压热平衡低相匹配。这在技术上是困难且复杂的。
该项目自2016年7月起在邹平汇盛、邹平宏正、云南宏泰、云南红河400kA、600kA生产线应用,截至2023年7月底累计应用104台。电解槽长期运行稳定高效,技术再现性高,完善度高。
据悉,铝电解一体化铜碳复合阴极技术由山东魏桥企业家集团旗下山东宏图实业有限公司、东北大学设计研究院(有限公司)、德国TOKAI COBEX联合开发。有限公司、中国有色建设股份有限公司该项目围绕国家“二氧化碳”目标和高能耗产业政策的要求,于2016年在魏桥企业家集团进入试点阶段,从最初的两台电解槽开始,逐步扩大到包括电解槽在内的10台。安装现有的100多个电解槽花了七年时间。 “之所以花了七年的时间,是为了延长验证该技术的安全性、稳定性和可靠性的周期,得到了成果。”600kA槽式。节能效果极佳。目前,这项技术已经非常成熟,具有一定的应用前景。 “行业示范效应高,在节能减碳的背景下,市场前景广阔。”王昌说。
从生产优势到技术优势,再到获得市场优势、成为行业领头羊,魏桥企业家集团不断培育内功。吨铝排放量全球最低,提高了铝电解核心技术的国际竞争力,在行业中遥遥领先。