Повышение энергетической эффективности производства алюминия снижением газонаполненности электролита | Научно-инновационный портал СФУ

Повышение энергетической эффективности производства алюминия снижением газонаполненности электролита

Перевод названия: Improving the energy efficiency for aluminium production by reducing electrolyte gas-fill

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2015

Ключевые слова: aluminum production, energy efficiency, ohmic voltage loss, electrolyte gas-fill, electric power, flue-pipes, efficiency, производство алюминия, энергосбережение, омические потери напряжения, газонаполненность электролита, газоотводящие трубы, электроэнергия, экономия

Аннотация: Рассматриваются методы повышения энергетической эффективности производства алюминия в электролизерах с самообжигающимся и предварительно обожженным анодом. Представлены технические решения, способные существенно повысить энергетическую эффективность алюминиевого производства. Для снижения омических потерь напряжения предложено установить трубы, отводящие электролизные газы непосредственно из-под подошвы анода, что позволит снизить газонаполненность криолит-глиноземного расплава. Количество и места установки газоотводящих труб определяются на основании анализа состояния подошвы самообжигающегося анода и направления в нем газовых потоков. Снизить расход электроэнергии в процессе производства алюминия в электролизерах с обожженными анодами возможно при наличии в аноде вертикальных отверстий, внутренняя поверхность которых защищена корундовыми трубками. При контакте с расплавом материал такой трубки подвергается электролизу с образованием жидкого алюминия и диоксида углерода, не загрязняя при этом металл, производимый электролизером. Сокращение толщины газосодержащего слоя и интенсификация отвода образующихся анодных газов в систему организованного газоотсоса являются солидным резервом повышения энергетической эффективности производства алюминия и сокращения расхода анодной массы в электролизерах с самообжигающимся анодом. Показано, что за счет внедрения предложенных технических решений возможны существенное, от 2 до 6 %, увеличение выхода по току, а также годовая экономия алюминиевой отраслью примерно 3 млрд кВт·ч электроэнергии. The article considers the methods of increasing energy efficiency when producing aluminium in electrolytic cells with self-baking and prebaked anode. Technical solutions have been presented that can significantly improve the energy efficiency of aluminium production. To reduce the ohmic voltage loss, it has been proposed to install pipes, carrying electrolysis fumes directly from anode face, which reduces the gas-fill of alumina-cryolite melts. The number and installation of gas exhaust pipes are based on the analysis of the self-baking anode face and the gas stream direction. Reducing the power consumption in the production of aluminium electrolytic cells with prebaked anodes is possible if the anode has vertical holes with the inner surface protected by corundum tubes. When contacting with melt, the material of such a pipe is subjected to electrolysis with formation of liquid aluminium and carbon dioxide without contaminating the metal produced by electrolysis. Reducing the thickness of the gas-containing layer and intensifying the anode gas withdrawal into the centralized fume exhaust system are a reliable reserve to increase energy efficiency in aluminium production and decrease anode mass consumption in the electrolytic cells with self-baking anode. The article shows that, due to the introduction of the proposed technical solutions, considerable increase for the output of electric current, from 2 to 6%, and annual efficiency in aluminum industry of about 3 billion kW/h of electricity have become possible.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Системы. Методы. Технологии

Выпуск журнала: 1

Номера страниц: 103-107

ISSN журнала: 20775415

Место издания: Братск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"

Авторы

  • Шахрай С.Г. (Сибирский федеральный университет)
  • Скуратов А.П. (Сибирский федеральный университет)
  • Белянин А.В. (ОАО РУСАЛ, Красноярск)
  • Кондратьев В.В. (Иркутский национальный исследовательский технический университет)
  • Ершов В.А. (Иркутский национальный исследовательский технический университет)
  • Коростовенко В.В. (Сибирский федеральный университет)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.