全密封式排烟、打壳下料
全密封式排烟、打壳下料节能减排电解铝技术，为企业提供了一种创新性的解决方案。
该技术通过多项专利技术及独特设计,实现了烟气密封收集、密封式打壳下料、智能处理下料孔卡堵及锤头粘包、延长锤头使用寿命等功能,不仅大幅降低了电解铝能耗和排放,也改善了员工工作环境,降低了员工劳动强度。
该技术还大幅提高了烟气中二氧化碳浓度，使其具备工业化回收条件，减少了电解铝温室气体对大气的排放，为企业创造了良好的经济和社会效益。
新技术主要应用效果
01 可使电解铝吨铝电耗比传统工艺降低200kWh以上，具有很大潜力的节能空间;延长打壳锤头使用寿命至5年左右，大幅减少净化、脱硫设备运行规模，降低企业机物料消耗。一个50万吨产能的铝厂一年可节约电费5000万元以上(电费按0.5元/kWh)，节约机物料消耗150万元以上。
02 解决了锤头粘包和下料孔卡堵的难题，大幅降低了电解工的劳动强度，改善了作业环境，提高了人员稳定性;由于下料孔卡堵得以解决，氧化铝浓度保持较好，槽子效应大幅减少，稳定性提高。
03 由于下料孔设置在密闭的集气罩内，其四周的阳极被覆盖料完全覆盖，杜绝了阳极氧化，减少碳渣数量，有利于降低阳极毛耗;避免了下料孔氧化铝飞扬损失;有利于换极时下料孔封堵(不用担心料会堵塞下料孔);烟气在垂直密闭的集气罩内，不再外逸，携带有氟化物的颗粒物沉降后直接落入电解质液内再次参与生产，有利于降低氟化盐消耗;下料孔通畅，有利于降低阳极效应系数。
04 由于原始烟气不再与大量空气混合，烟气中二氧化碳浓度大幅提高，可对其进行工业化回收利用，既减少了其对大气的排放，又为企业创造了新的经济增长点。
新型技术主要特点
密封式排烟、打壳、下料
新技术将排烟装置直接插入炉面,对下料孔进行密闭,使打壳和下料在密闭集气罩内进行,避免了烟气与空气混合,大幅降低了烟气总量;下料孔处阳极很好地被覆盖料覆盖，消除了该处阳极氧化。
智能处理卡堵、锤头粘包
新技术采用特殊气缸安装装置、智能气缸和智能控制技术，最大限度地减少了锤头粘包和卡堵现象，并能自动检测及处理锤头粘包和下料孔卡堵，最终完全消除锤头粘包及下料孔卡堵，使电解工不再有此项工作，大幅减轻了工人的劳动强度,改善了作业环境。槽子没有卡堵，效应大幅减少，稳定性显著提高。
延长锤头使用寿命
新技术采用特殊设计和专利技术,使打壳锤头的使用寿命达到5年左右,降低了维修工作量，同时降低了企业的机物料消耗和维修成本。
新旧工艺技术对比
新技术槽
第一代试验槽(情景一)
第一代试验槽(情景二)
第一代试验槽槽内状态及烟道火苗观察
第二代试验槽(情景一)
第二代试验槽(情景二)
01 吨铝电耗高(约13800kWh/tAl),但电能效率低(约48%)。损耗的电能主要以热量方式散发掉，即每生产一吨铝，就有约7000度电转化成热能白白地散发掉，因而对电解铝生产来说，理论上有巨大的节能空间。
02 二氧化碳排放量大，但难于回收利用。仅电解环节吨铝生产就排放二氧化碳约1.1吨，传统工艺下，这些二氧化碳均因其在终端烟气中的浓度太低难于回收而排入大气。
03 生产操作智能化程度低，员工劳动强度大，作业环境差(温度高、粉尘大等)，员工异常辛苦，人员流失率高。
电解槽各部位散热比例图
传统电解铝工艺之不足
01 烟气总量过大
◆传统电解铝工艺中，烟气在排出炉面后，与大量空气混合，使烟气总量大幅增加。400KA电解槽每槽每天产生原始烟气约为3.72吨，但实际被抽到净化车间的烟气却高达每槽每天约168吨，达到原始烟气的45倍左右。
◆空气在进入电解槽前温度只与槽周环境温度相同，入槽后吸收了槽内大量的热量，温度上升到150℃左右，增加了电解槽热支出，使吨铝电耗大幅增加。
◆由于烟气总量比原始烟气大幅增加，使排烟风机功率大幅增加，传统工艺中，净化脱硫吨铝耗电约200kwh，如果烟气总量只与原始烟气相当，则净化脱硫吨铝耗电将大幅降低。
◆传统工艺下要处理如此之多的烟气量，需要庞大的净化脱硫系统，这增加了设备及原物料的消耗，也需要投入更多的人力来维护和操作设备。
◆烟气中混入大量空气后，其中的二氧化碳气体浓度大幅降低，由原来的90%左右降到不足2%，难以进行工业化回收利用，二氧化碳被迫在烟气进行净化脱硫后直接对大气排放。
02 锤头粘包及下料孔堵料
◆传统工艺下,打壳锤头容易粘包,下料孔容易堵料,工人劳动强度极大,易造成人员流失。
◆传统工艺下，打壳下料孔是敞开的，阳极易在该处发生氧化，造成槽内碳渣增多，阳极消耗增加，且在打壳下料时，增加氧化铝粉飞扬损失。
03 打壳锤头更换频繁
◆传统工艺下,打壳锤头使用寿命短,需要频繁更换,一般在6-8个月更换一次，既耗费大量人力，也增加了机物料消耗和维修成本。
传统工艺生产中的打壳锤头粘包
传统工艺生产中的锤杆损坏
传统工艺生产中的气缸安装瓦架
传统工艺生产中的下料孔堵料
传统工艺生产中的下料孔阳极氧化
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“全密封式排烟、打壳下料节能减排电解铝技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：金必能
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2024年08月08日 ~ 10日 
