电解铝范文

导语：如何才能写好一篇电解铝，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

加强成本管理，要放开视野，注重全面。一方面，企业为使产品在市场上具有强大竞争力，成本管理就不能再局限于产品的生产过程，而是应该将视野向前延伸到产品的市场需求分析、相关技术的发展态势分析，以及产品的设计；向后延伸到客户的使用、维修及处置。按照成本全程管理的要求，就会涉及到产品的信息来源成本、技术成本、后勤成本、生产成本、库存成本、销售成本，以及对客户的维修成本、处置成本等成本范畴。对所有这些成本内容都应以严格、细致的科学手段进行管理，以增强产品在市场中的竞争力，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。如在产品设计阶段推行价值分析。另一方面，随着市场经济的发展，非物质产品日趋商品化。与此相适应，成本管理的内涵也应由物质产品成本扩展到非物质产品成本，如人力资源成本、资本成本、服务成本、产权成本、环境成本等等都将影响到企业的成本利益。

2008年国家将继续加大对高耗能企业宏观调控力度，同时企业又面临电费和原材料涨价，尤其是电解铝行业经营形势更不容乐观。我们要充分考虑市场环境及自身设备装备情况前提下，加大市场开拓力度，努力生产适销对路产品，节能降耗挖潜增效，强化生产过程成本控制，拓展企业生存空间，探索出一条全新的成本管理理念，为企业服务。下面我结合自己的工作经验及公司的实际情况，谈铝业生产过程成本控制几点体会。

成本控制是所有企业都必须面对的一个重要管理课题。企业无论采取何种改革、激励措施都代替不了强化成本管理、降低成本这一工作，它是企业成功最重要的方面之一。铝行业不仅处于国家宏观调控的最前沿，还面临着氧化铝、氟化盐、电采购价格无话语权的尴尬局面，企业生产经营举步维艰，这更体现出对生产过程成本控制的重要性，我认为以下几方面是铝业公司成本控制的关键点。

一、保证电解槽技术条件稳定，提高电流效率

电流效率指的是实际生产出来铝产量与理论上的铝产量的百分比数。目前我公司实际电流效率设计值为93%。计算公式：铝液的电流效率：铝液的实际产量/铝液的理论产量X100%，从公式中可以看出，提高电流效率是增加产量的有效途径。因此我们必须分析降低电流效率的主要原因并采取针对措施来提高电流效率，在铝电解中影响电流效率的主要因素是电解和运输过程铝二次氧化损失，钠离子在阴极析出挤占铝离子析出导致空耗电，阴阳极局部短路、电解槽边部漏电，出铝过程中抛撒损失等。针对此我们一要合理组织生产，缩短运输时间，减少原铝接触空气的时间；二是加强电解槽巡检、巡视次数，避免短路、漏电现象发生：三是细化原料供应合同，从合同上约束供应商提供高质量的原材料，减少钠离子进入电解槽的机会；四是摆布好电解槽技术条件，降低电解温度，实践证明低温电解是提高电流效率最有效的途径；五是逐步摸索出各种槽型最佳的铝液水平和电解质水平，保证电解槽平稳运行，避免炉底沉淀，提高热稳定性，降低电解温度，提高电流效率。

二、采取行之有效的措施降低各项单耗

2008年国家加大了宏观调控政策力度，电和原材料涨价，因此内部挖潜，降低各项单耗显得尤其重要。

（一）氧化铝

在电解铝生产过程中氧化铝（AL：0。）经过化学反应后，构成产品实体。氧化铝理论消耗量1. 889吨[（27×2+16×3）/27×2=1. 889]，但实际生产过程中，氧化铝的浓度在98. 5%左右，且在加料过程中会有飞扬损失，捞碳渣、换阳极含有带出损失，所以生产1吨铝，实际需要氧化铝在1. 93-1. 95吨之间。由于其构成产品实体，单耗压缩空间较小，在实际工作中，向氧化铝储塔输送氧化铝时，有一部分氧化铝会散落在氧化铝库中（称之为落地料），而在电解槽自动下料过程中，有一部分氧化铝会飞扬到地沟中（称之为脏料），如果不加以利用，落地料和脏料均构成产品单耗。针对此种情况，我们可以单独划出几台电解槽（称之为母槽），用于消耗落地氧化铝和脏料生产低品质的原铝，用低品质的原铝生产合金棒或者与高质量原铝勾兑成合格产品，此举是降低单耗有效途径，能够有效降低产品成本。

（二）氟化盐

氟化盐主要是氟化铝和冰晶石，氟化盐的主要作用是调节电解槽技术条件，使电解生产在正常的生产技术条件下运行，是电解生产中的溶剂，不参加化学反应，故理论上是不消耗的，但是实际生产中存在着挥发及添加方法不当等原因造成物理损失。挥发的氟化盐通过烟气净化系统进行回收，形成载氟氧化铝重新输送到电解槽中，在实际生产过程中氟化盐单耗在25-30公斤左右。在电解操作过程中我们研究合理的添加方式，减少飞扬损失，提高净化系统运行工作质量，回收废气中的氟化盐，达到降低单耗的目的。

（三）阳极碳块

在电解铝生产过程中，阳极碳块参与化学反应，是我公司的主要辅料，一般阳极碳块毛耗在530公斤左右，由于阳极碳块是通过磷生铁溶化为铁水与导杆组装在一起构成电解槽的阳极，所以有一部分阳极碳块在实际工作中不参与化学反应，形成残极（我公司目前每块残极重量在130-150公斤之间），因此如何降低残极重量是降低碳块单耗最直接的途径。在实际工作中，一是加装碳素保护环，使每块碳块提高有效利用高度5公分，以我公司240KA电解槽为例，提高碳块有效利用高度5公分，意味着每块碳块有44公斤碳参与化学反应用于生产原铝，即残极量减少44公斤，二是在电解槽技术条件允许前提下，增加阳极碳块高度，提高阳极碳块有效利用率，降低单耗，我公司240KA电解槽在设计阶段已经向设计院提出设计变更，最大限度增加了阳极碳块的高度，但我公司90KA电解槽2008年阳极碳块每块将提高4公分，增加30公斤碳参与化学反应用于生产原铝。三是240KA电解槽缩小阳极碳块顶台，提高阳极碳块利用率，降低碳块单耗。

（四）电费

我公司直接用于电解的直流电，即外部购入的交流电经过整流变压器后转变为直流电，由于电解槽型不同，直流电单耗也不同，每吨铝直流电耗基本在13000-13600度之间。电解槽直流电耗有三部分组成，一是加热物料和反应过程所需能量，即理论电耗；二是导电母线上的电能损失量；三是电解槽散热和其他能量损失，在实际工作中，只有理论电耗用于铝电解的反应过程，即6320度左右，也就是说在电解过程中只有50%左右的能量用于生产过程，而50%左右的能量属于无功消耗，如何降低无功消耗是降低直流电耗的突破方向。我认为以下几方面可以降低此部分消耗。

1.提高整流效率，降低直流电单耗

由于电解槽消耗的是直流电，即交流电通过整流机组转化为直流电，在此过程中需通过降低电压，整流两个主要工作过程，由于不同的整流机组整流效率不同，因此我们在设计阶段就要充分论证，采用先进的整流机组降低直流电单耗，

目前不同整流机组效率相差8%左右，即在90%-98%之间，因此设备选型十分重要。

2.合理摆布电解槽效应系数，降低直流电单耗

阳极效应是铝电解过程中发生在阳极上的一种特殊现象，当发生阳极效应时，在阳极与电解质接触的周边上出现许多细小的电弧光，槽电压上升到数十伏，电解质停止沸腾，并以小滴状在阳极周边上飞溅，电解槽停止工作，即只耗能不出铝，需人工操作熄灭效应。阳极效应的正面作用是消除炉底沉淀、洁净电解质液、清理阳极底掌、自动调节热平衡等，负面作用是烧坏侧部炉帮、烧穿槽壳，熔体电解质过热，降低效率，并大量浪费电费。因此控制好效应系数和效应持续时间是降低电耗的主要途径。电解槽设计效应系数一般为1次/日左右，但实际工作中控制电解质液洁净程度和炉底沉淀有利于降低效应系数，有时可控制在0.2次/日以下，以240 KA电解槽为例，假设效应持续时间为5分钟，电压升高至35v，每个阳极效应耗电将达到700度左右（240 KA×35v×5/60小时=700度）；二是效应持续时间一般在5-8分钟左右，强化职工培训，提高电解工操作熟练程度可降低效应持续时间，以240 KA电解槽为例，当其发生阳极效应时，电解槽电压升高至35v左右，效应持续时间每降低1分钟，将节约电140度左右（240 KA×35v×1/60小时=140度）。

3.其他节电措施

由于电解槽生产过程中，无功消耗达50%左右，这就要求我们设计、安装、生产等各环节严把质量关，以降低无功消耗，如，选用先进的槽结构和高质量的安装，减少电解槽的散热；选用导电性能良好的碳块，强化组装质量管理，降低电阻等等。

三、合理组织生产，降低铸造烧损率，提高产品质量

由于原铝中含有杂质和铸造过程中发生二次氧化反应，所以液态铝铸造过程中有一定的损失（烧损率），一般在1%左右。铸造生产过程主要是原铝倒入混合炉，进行净化、除渣和降温，当温度降低到700-710度左右时，通过溜槽导入到铸造机的模子中，经冷却后成型，在此过程中除渣会带出铝液，采用废铝锭降温会发生二次烧损，而铝液接触空气还将发生二次氧化反应，采用科学合理的操作方式、合理添加降温铝锭、探索最佳铸造温度，争取低温铸造是降低烧损率的有效途径。

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关键词：多功能 电解铝天车 特点 保养

随着电解铝行业不断的发展，电解铝天车也在不断的发展，电解铝天车装备功能逐渐增多且功能配置更加先进，在电解铝行业中应用，促进了电解铝工艺技术的发展，使电解铝企业效益得到了稳步的提高。经过多年的研究和发展，我国目前已经逐渐掌握电解铝天车核心技术，并制造出属于中国特色的多功能电解铝天车，而多功能电解铝天车是由各种系统和设备构成的，其在长期使用过程中会出现不同程度的损坏，需要经常对多功能电解铝天车进行维护和保养。

一、多功能电解铝天车特点

多功能电解铝天车是一种大型预焙阳极铝电解生产设备，它在电解铝生产中能满足高温熔盐、大电流、强磁场、多粉尘和HF烟气等环境需求和工艺需求[1]。预焙阳级电解槽在铝电解生产中应用功能特点：一，打壳功能，即打开点解质的结壳，便于对残极炭块的进行更换；二，加下料功能，即利用自动控制和手动控制两种方法向电解多功能天车料箱进行加料，之后通过天车的下料装置向电解质里添加电解铝和经过破碎处理的电解质，在这里需要注意的是破碎后的电解的粒度不大于10mm；三，选用清渣装置将阳极坑内的残极散块和结壳的电解质清理干净，便于更换新阳极；四，出铝，即铝抬包的吊运，先抽真空，之后出铝，进行吊运计量，并输入数据，最后将数据内容打印出来；五，清理电解质沉淀物和残渣；六，提升母线和安装报警装置，即用吊运母线机对母线进行提升，然后在专用通道内设置报警装置。做好上述工作后，进行天车安装并对电解槽的上下结构和其他部件进行吊运。

二、多功能电解铝天车故障及保养措施

1.螺栓故障及保养

一般多功能天车制造厂会按照天车预紧力的大小，用力矩扳手拧紧螺栓，而在现场对天车进行安装时，没有专业的安装环境、工具和专业的安装人员，天车安装过程中安装人员不能有效的按照安装步骤进行安装，天车投入使用后会出现螺栓松动现象，致使行车不稳或操作失灵，影响设备正常运行，严重时可能造成安全隐患[2]。

针对上述问题，需要维修人员定时不定时的对多功能天车进行检查和维护，冰制定详细的检验项目，发现螺丝松动问题，及时拧紧，同时多功能天车安装过程中，尽量在特定的环境下，按照规定进行安装，在没有有效安装条件时，安装人员尽量按照规定，用较专业的工具进行安装，减少不安全因素。

2.联电故障及维护

联电故障一般是设计或安装不合理，待多功能天车使用后产生不必要的驱动信号，致使多功能天车执行指令时出现与实际不相符的功能或动作。具体来说，引起联电故障的原因有两个方面，一方面为物理接通因素，多功能天车运行过程中，操作元件与驱动元件间出现破损状况而未能及时发现并处理时，可能会使两根或两根以上的电缆金属部位直接相连，从而导致信号错乱；检修人员检修中，不按正常程序进行或是疏忽大意，可能会使电缆接头铜刺相连接，最后使多功能天车信号紊乱，进而出现误动作[3]。另一方面是受外界因素的影响，多功能低位天车一般是由驾驶室、电气元件和操作元件等构成的，其中操作元件置于驾驶室中，通过对操作元件进行操作，能将驾驶室固定在工具小车上，也能进行正反360°旋转，拓宽操作人员视线，且利于更换阳极。然而，其易受驾驶空间和设计的影响，内部附带驾驶室的多功能天车，受安装空间和设计的限制，使工具小车不能直接跨到电解槽上部结构，甚至影响多功能天车工作效率。此外，当操作元件和驱动元件间不是由滑环进行转接，且滑环中心轴不是空心钢管时，压缩空气中的水分易于进入节动密封点病渗漏，使滑环与滑环之间的接通受损，最终产生联电现象。

针对上述问题，一，维护人员应加强对多功能天车检查和维护力度，对电气电缆表皮进行定期检查，检查时发现线缆橡胶皮有磨损现象，及时用耐磨材料将受损部位捆好，并做好保护工作。同时也要对多功能天车各部位的绝缘状况进行定期检测，并保证各部位的绝缘情况不小于2兆欧。二，更换多功能天车电缆，应尽量避免扭动现象，以降低电缆表面损坏率。三，要对节动密封点进行专项检查，在天车空压机出风口位置设置水分分离器，便于人工排水或定期排水，避免或减少压缩空气中的水分进入节密封点，致使电缆绝缘皮受损。四，在驾驶室内设置电气限位装置，减少或杜绝360°正反旋转，取消滑环对驱动元件的直接控制，降低联电概率[4]。五，配电人员配电过程中，需将多功能天车主电源接触器和控制电源钥匙的开关等连接在滑环低端，减少水分从节密封点进入造成的泄漏，从而减少联电现象，确保滑环低端绝缘性能，这样即便出现联电现象也多功能天车主电源也能及时被切断。

3.液压系统故障及维护措施

液压系统故障也是制约多功能电解铝天车持续运行的因素之一，液压系统中液压泵长期使用过程中会出现液压泵无压力现象。使用多功能天车时，操作人员多次按控制液压主泵的手柄，没有压力[5]。为此，维护人员对液压系统主泵无压力故障展开了分析，因造成主泵无压力故障因素很多，文中仅对控制阀组的影响进行分析。在对液压控制阀组检查过程中，维护人员先启动了控制阀组上的流溢阀，观察一段时候后发现液压系统处于无压力状态，为了确定控制阀组是否造成主泵无压力的因素，将控制阀组上的流溢阀拆开，并仔细检查，发现发现阀芯和各零件良好，阀芯内也无异物、阀芯卡死或弹簧失效问题，但仍不能确定是否是影响因素，后对对控制阀上的流溢阀进行清洗并安装，再将压力调至合适位置，重新启动液压系统，系统仍然无压力，而故障依然存在，最终确定不是造成主泵无压力的因素。

最后将方向转至伺服阀，先将拆开伺服阀并对其进行清洗，清晰干净后对伺服阀芯进行检查，结果零件良好且没有弹簧失效状况，但是却发现伺服芯内有异物，于是进行了清理，并初步确定该因素可能是造成主泵无压力的原因。为了进一步弄清事实，重新安装了清理干净的伺服阀重，然后再次打开，发现阀芯内无异物，且无阀芯卡死和弹簧失效状况。确定无问题后，重新清洗后安装，启动液压系统，液压系统主泵有压力且能正常运转，最终确定伺服阀芯异物卡死阀芯是影响多功能天车液压系统主泵的因素。综上所述，针对液压系统液压泵故障，需要对液压系统进行多方位检验，确定故障因素后，有针对性的进行的进行解决，同时维护人员也需要对液压系统进行定期维护和保养。

结束语：

多功能天车作为电解铝生产较为重要的辅助设备，其在电解铝生产中对铝水吸出、阳极更换、下料和运输等有重要作用，多功能电解铝天车质量及工作效率如何直接影响电解铝生产的有序进行。因此，多功能电解铝天车使用过程中，需要维护人员根据天车的特点，对多功能天车进行定期不定期的检修和维护，保证多功能天车质量，确保电解铝企业生产工作顺利进行。

参考文献：

[1]毛洪利.铝电解多功能天车的工作原理及应用[J].科技传播.2012，（08）：107-117.

[2]魏玉梅，祁生军，魏玉平.多功能天车的联电问题及防范措施[J].甘肃冶金.2011，33（01）：95-96.

[3]潘玉仓.只能绝缘监测装置在铝电解多功能天车的应用[J].材料与冶金学报.2010，09（S1）：163-166.

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关键词：企业电解铝设备；管理；维修；模式探讨

近些年铝制品得到人们充分的认可，铝制品的制造工艺和制造设备也不断的更新换代。在铝制品的制造工艺中，提炼铝的最直接有效的方法就是电解法，企业电解铝设备是提炼纯铝的工业设备[1-3]。企业电解铝设备的维修和管理在现代企业中，也开始逐渐的发生转变。从原来的事后维修，相继的开始转变成为预防维修的方式，对于企业电解铝设备的综合管理，已经转变成为时时管理和风险检验的管理模式。在工业纯铝的提炼过程中电解铝设备要承受高电压、高温以及腐蚀性的气体的侵害，因此，企业电解铝设备要采用相对应的管理手段，才能安全高效进行生产。

1企业电解铝设备生产特点

企业电解铝设备在生产过程中具有以下特点：（1）从加入的原始矿料进行加工直到提炼完成，生产过程中是连续的，无法暂停或者是中间加料。（2）生产的产品和加入的原料是比较单一的，并且根据生产的能力，对生产过程中的所有的产物进行一定顺序的排名。（3）企业电解铝设备的成本比较高，一旦生产过程中停止或者是中断会造成巨大的损失。电解铝企业一般在生产过程中是典型的流水型的企业。在电解铝的企业中，生产过程中自动化程度比较高，因此，能够保证高效生产的前提条件就是企业电解铝设备能够正常的运行，必须严格的控制工业流程和工艺参数。为了保证企业能够达到最高的工作效率，必须对企业电解铝设备采用一定的管理系统和检测维修系统。减少企业电解铝设备对原料的损耗，加强企业电解铝设备维护措施。根据电解铝设备的具体情况，结合实际的生产现状，制定切实有效的管理、检测、维修系统机制。

2企业电解铝设备管理系统

对于大多数的电解铝企业来说，企业电解铝设备一般都是满负荷的工作状态，但是设备所生产的产量是一定。企业电解铝设备本身的造价十分的昂贵，任何一台的电解设备出现了故障进行停工维修，所花费的金额都是巨大的。在停工过程中不仅需要花费昂贵的费用,还会减少生产的产量，对于电解铝的制造企业是巨大的损失[4]。因此，对企业电解铝设备实行切实有效的管理系统以及设备的检测系统，是保证企业电解铝设备能够正常运行,保证电解铝企业安全高效生产的必然准备。企业电解铝设备检测：企业电解铝设备检测主要从两方面进行检测，第一从机械生产过程中,所形成的具体的参数指标和生产的产品的细节；第二从半制动的操作过程中,控制单位的回馈信息进行比对。为了降低人为因素的影响，提高检测结果的可靠性,所有采集的数据参数和生产信息必须由对应的计算机传感器来进行，不能由人工手动式输入,这样做可以尽可能的避免人为的误差。企业电解铝设备在运行过程中，通过计算机的传感器会对整体工艺进行一定参数模拟，当实际测量的值与计算机模拟的值不同时，将会发出报警信息和提示。还有一种是人工的检测方法，由于在生产过程中将会使用有毒的化合物，人工的检测一般是对企业电解铝设备的产品进行检测。根据具体产品的形状和重量以及所含有的参杂物，对企业电解铝设备进行一定的评估，评估的结果也要记录在数据库之中，根据以往的产品的参数进行对比，并且生成相对应的工艺图像，这样人工与计算机相互结合的检测系统可以很好的完成对企业电解铝设备检测任务。

3企业电解铝设备管理维修

维修制的基础是预防维修，它的核心内容是定检。维修制把推行全员参与设备管理作为重点、根据设备的运行状态进行“望、闻、问、切”式的预防性管理，实现设备高效率运行，达到提高生产效益的目标[5]。定检的目的是对设备进行检查诊断，早期发现具有不良征兆的部位，及时准确地了解设备的运行技术状态，迅速处理设备故障和异常现象，防止过维修和欠维修，减少设备的故障率，使设备的维护费用维持在较低水平。这种设备管理方法可以有效保障设备在正常的技术状态下实现安全高效运行。所以，以更科学、更经济的全员维修制为核心的设备管理模式能满足日益高效的生产管理对设备运行的苛刻要求。这种设备管理方法有以下好处：（1）定检员每天按照排定好的计划开展定检工作，对设备的日常运行状况比较清楚。（2）对检查出来的问题及时制定解决方案，为设备检修做好准备工作。（3）对每一个定检员划分好了责任区，很好对定检员的工作情况进行检查考核，促使定检员认真工作。（4）发现设备的缺陷能有针对性的提出解决办法，通过改造消除设备缺陷，减少设备故障的高发点。修理念认为，大部分设备在使用寿命之内是可以安全的进行生产，随着使用寿命的不断的损耗，企业电解铝设备将会出现各种故障，根据具体的工业参数，首先要确定就是在生产过程中，最容易消耗的的设备元件是那些，然后根据相对应的元件消耗设定日期进行系统的更换。还要对设备进行突发性故障排除预案，一般设备都会因为超负荷的工作，所导致工作疲劳，最终可能产生一系列的生产故障。对于此类故障应该提前做好预案，根据预案设定的解决方法进行处理和维修。还有一种故障是突发故障，由于人为因素或者是其他不确定性因素造成的故障，此类故障是无法通过预案或者是检测能够预防的，这种不可控因素也是多种多样的，但大多数是因为人为的操作不当或者是细节把控不到位所造成的。突发这类事件时，首先要停止生产，避免更大的损失，然后进行系统的排查，在修复完毕后要及时对工艺参数进行校对和修正，防止因为维修过程中，造成的工艺参数的变化。现代企业的各项管理效率在不断提升，管理理念中对命令执行的准确性和时效性越来越重视，利用高效的计算机信息技术进行管理是杜绝人为因素影响的重要手段。使用计算机进行信息管理具有高可靠性、检索迅速、查找方便、存储量大、保密性好、成本低等特点。与手工进行数据管理相比，计算机辅助设备信息管理的效率极高。因此结合维修管理方法和计算机信息管理形成的维修管理模式，对设备管理中的大量数据进行储存、分析、传递等等，可以极大的提高设备管理效率，在保证设备安全稳定运行的前提下延长设备使用寿命，使维修费用得到降低。

4结语

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一、电解铝、火电、水泥、平板玻璃行业重复建设情况目前全国电解铝年生产能力约400万吨，正在实施和拟建设的项目45项，将新增生产能力400万吨以上，淘汰部分自焙槽后，电解铝年生产能力将达到700万吨左右。预计到2005年，我国电解铝需求量为500~550万吨，届时将出现供大于求。近期电解铝发展速度过快，重复建设倾向已经显现。近年来，地方越权审批的发电机组58台，共745万千瓦，多为13.5万千瓦及以下机组，部分企业借热电联产和资源综合利用之名，变相发展国家明令限制的纯凝汽式水火电机组。在建设大型发电机组时，落后小机组的淘汰工作滞后，严重影响电力资源的优化配置和结构调整，并将影响西电东送战略的实施。当前全国水泥生产能力已经过剩。预计2005年国内水泥需求将维持在6亿吨左右，但目前生产能力已超过7亿吨。我国优质水泥比例偏低、生产企业污染严重、能耗高的问题急需解决。但是，目前在水泥市场需求趋增的情况下，落后的机立窑又在发展，一些已关闭的落后小水泥又死灰复燃，重新开工生产，严重影响了水泥工业结构调整。平板玻璃行业近年来投产、在建和筹建的浮法玻璃生产线39条，实际将新增年生产能力6800万重箱，相当于2000年玻璃生产能力（2.16亿重量箱）的32%，重复建设严重。

二、采取有效措施，防止重复建设

（一）坚决关停国家明令淘汰的落后生产能力、工艺、设备和产品。各地区要认真按照国家有关淘汰落后的自焙槽电解铝、小火电、小玻璃、小水泥的有关产业政策和文件精神，对尚未淘汰的设备和生产线，要运用市场化的手段，加强法制化管理，加速淘汰和关闭。同时，要严格控制电解铝、火电、水泥、平板玻璃技术改造项目审批。对于以上行业的技术改造项目审批，要严格按照审批权限执行，禁止化整为零、分项拆项审批。地方有关部门一律停止任何形式的电解铝、单纯扩大平板玻璃生产能力的项目审批。

（二）我国电解铝结构调整要坚持改造大型预焙槽与淘汰落后自焙槽相结合的原则，立足现有大型骨干企业进行改组改造，近期原则上不再布新点。

（三）电厂技术改造项目中，热电联产项目要坚持以热定电，要与淘汰小机组和分散供热小锅炉相结合，大中城市要尽可能发展大型热电机组；老机组替代改造项目，要继续贯彻等量替代原则，尽可能选用30万千瓦以上的亚临界或超临界大型机组；劣质煤综合利用机组，限制选用2.5万千瓦以下的机组，鼓励发展10万千瓦等级及以上的综合利用机组。

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【关键词】物料；输送；经济技术比较

1 概述

为满足电解生产对原料的需求，电解铝厂内设新鲜氧化铝、载氟氧化铝、破碎电解质等处理设施。因此对其输送方式进行系统的研究，可以更好的为电解生产服务。目前氧化铝贮运系统中新鲜氧化铝输送子系统、载氟氧化铝输送子系统、破碎电解质输送子系统中均存在多种方案。现就上述3个子系统各方案进行技术经济比较以确定最佳方案。

2 新鲜氧化铝输送分析

新鲜氧化铝输送是将从厂外运来的氧化铝在氧化铝仓库中的拆袋平台拆袋后，输送至净化系统新鲜氧化铝日用仓以满足电解生产使用。目前，新鲜氧化铝的厂内输送主要有气力输送和机械输送两种方式，气力输送又分为浓相输送、超浓相输送2种方式。机械输送我们主要考虑气垫带式输送机方式。

2.1 方案比较

本项目可以选用的输送方案有浓相输送、超浓相输送和气垫皮带输送机输送3种方案。我们就这三种方案进行技术经济分析：

（1）浓相输送

浓相输送方案是通过浓相发送罐通过浓相管路将物料直接输送至净化系统新鲜氧化铝日用仓，以满足电解生产使用。

（2）超浓相输送

超浓相输送方案是通过超浓相溜槽将物料输送到氧化铝输送缓冲仓旁斗式提升机，经斗式提升机提升到缓冲仓，后通过仓底溜槽跨过厂区道路及电解车间直接进入净化系统新鲜氧化铝日用仓，以满足电解生产使用。

（3）气垫皮带输送机输送

气垫皮带输送机输送方案是通过跨过厂区道路及电解车间的皮带廊直接进入净化系统新鲜氧化铝日用仓。以满足电解生产使用。

2.1 经济技术分析

图1 新鲜氧化铝输送方案经济指标比较

另注：

图中累计成本为建设成本加上年运行成本，运行成本为电耗及其他动力消耗转化成电耗以0.5元/ kWh计算所得。

通过图1，我们可以发现对于浓相输送，不管是建设成本还是运行成本，都是最不经济的，并且对氧化铝的粉碎比较严重，因此不建议采用浓相输送方式输送氧化铝。超浓相输送和皮带输送经济技术指标接近，超浓相输送维修量小；皮带输送单位能耗更低，但是皮带维修量相比较大。因此关于新鲜氧化铝输送此两种方案均可采纳，最终方案应根据具体情况以及业主要求进行比选。

3 载氟氧化铝输送分析

载氟氧化铝输送是将从除尘器参与完成吸附反应的载氟氧化铝输送至载氟氧化铝仓，参与电解生产。

3.1 方案比较

本项目可以选用的方案有气力提升机输送和斗式提升机输送2种方案。

（1）气力提升机

气力提升机方案是以罗茨风机为动力，通过气力提升机将物料输送至载氟氧化铝仓，以满足电解生产使用。

（2）斗式提升机

斗式提升机方案是通过斗式提升机将载氟氧化铝输送至载氟氧化铝仓，以满足电解生产使用。

3.2 经济技术分析

图2 载氟氧化铝输送方案经济指标比较

另注：

图中累计成本为建设成本加上年运行成本，运行成本为电耗及其他动力消耗转化成电耗以0.5元/ kWh计算所得。

通过图2，我们可以看到气力提升方案虽然建设投资成本比较小，但是由于运行成本较高，因此在运行3～4年之后，经济效益不如斗式提升机方案。为了保证电解生产的安全性，我们选取可靠性高、维修量小的斗式提升机作为输送设备，并且是一用一备，因此投资成本较高，但是在运行3-4年之后，其经济效益的优越性就会体现出来，因此建议载氟氧化铝输送采用斗式提升机作为输送的主体设备。

4 破碎电解质天车加料系统分析

破碎电解质提升系统，是把阳极组装车间电解质清理系统清理下来的破碎后电解质（粒径小于5mm），输送到电解车间通廊旁的破碎电解质仓，通过螺旋给料机以及加料器加入到多功能天车的料斗中，作为阳极覆盖料，满足电解生产需要。

4.1 方案比较

目前将破碎电解质输送至破碎电解质仓内主要有罐车稀相加料和斗式提升机加料2种方式。

（1） 罐车稀相加料

罐车稀相加料方案是利用压缩空气将物料从罐车通过稀相管路输送至破碎电解质料仓中。

（2） 斗式提升机

斗式提升机加料主要是用铲车将破碎电解质从阳极组装车间运至通廊旁边的加料平台，通过料斗和震动给料机，加入到斗式提升机，后送至破碎电解质仓内。

4.2 经济技术分析

图3 破碎电解质输送方案经济指标比较

另注：

图中累计成本为建设成本加上年运行成本，运行成本为电耗及其他动力转化成电耗以0.5元/ kWh计算所得。

通过图3，我们可以看到斗式提升机经济效益较差，同时斗式提升机输送方式机械设备较多，维护量相对比较大，因此建议采用罐车稀相加料方式作为本工段的物料输送方式。

5 结论

通过上述分析与比较，我们可以得到如下结论：

（1）新鲜氧化铝输送方案可采用超浓相输送或皮带输送方案，具体工程应根据具体情况以及甲方要求做选择。

篇6

关键词：电解铝；环境污染；生产系统；治理措施

目前，我国电解铝年产量已经突破2400万吨，居世界首位，且电解铝年产量仍以10%的速度递增[1]。在电解过程中，多种氟化盐在高温作用下熔融为电解质，氧化铝与电解质在电流作用下析出金属铝，而电解质中的氟化盐发生化学反应生成氟化氢，氟化碳和氟化硅等氟化物气体，这些气体氟化物是电解铝生产过程中的特征污染物，若不加以控制和净化会对空气造成严重的污染[2-3]。同时，在电解过程中会造成部分氟化物粉尘飞扬，这些氟化物随烟气排放一定程度地污染周围环境。另外，电解铝企业在生产过程中会产生大量的固体废弃物，如废槽衬、碳渣、生活垃圾等，这些固体废弃物对于企业周围环境污染也起着促进作用。鉴于此，作者根据多年工作经验对电解铝企业污染源进行分析，并给出有针对性的治理措施。

1 电解铝污染物分析

1.1 电解铝生产系统

在电解铝生产过程中，以碳素体和铝液分别作为阳极和阴极，在直流电和950℃～970℃作用下，碳素阳极与氧发生反应生产一氧化碳和二氧化碳而不断消耗，故需要对碳

素阳极进行定期补充；阴极产物为铝液，铝液从电解槽内通过出铝抬包抽出进入混合炉和铸造机制成铝锭。在电解过程中，电解槽中会溢出大量的氟化物气体、氟化物粉尘、二氧化硫和其他粉尘颗粒，这些产物是电解铝企业主要污染物。资料显示，电解铝企业氟化物污染物产率为20～35kg/t-Al，且电解铝企业中的99%以上的污染物均在电解铝过程中产生。电解铝生产系统流程和污染物产生过程见图1所示。

1.2 污染物分析

（1）有害气体污染，电解铝企业环境污染最主要的因素便是电解铝生产过程中产生的有害气体。当前，国内外铝炼冶多采用冰晶石和氧化铝熔融电解法来获得单质铝，在电解过程中因物质分解、挥发等过程产出大量的有害气体和有害粉尘，具体为：电解原料中的冰晶石和氧化铝中含有大量的氟化物，在电解槽高温和电流作用下氟化物发生化学反应生成氟化氢，氟化碳和氟化硅等氟化物气体；在电解槽内，部分含氟颗粒随电解质挥发和氟化物升华而散出，这部分含氟颗粒形成粉尘散布于生产车间直至随空气排出；以游离态存在的氟离子与阳极碳结合生成的氟化物气体也会对环境造成污染；阳极糊中含有的沥青在电解过程中会产生少量的二氧化硫、硫化氢气体和苯并花等物质；另外，在电解过程中，游离氧与阳极碳素相结合生成二氧化碳和一氧化碳气体，二氧化碳是重要的温室气体，一氧化碳是剧毒物质。电解铝企业在生产过程中会产生氟化氢，氟化碳、二氧化硫、硫化氢等多种有害气体和含氟颗粒，这些污染物若不加以控制势必对周围环境造成严重的污染。（2）固体废弃物污染，在电解过程中，高温电解质会不断渗入电解槽内衬并与内衬组成发生化学反应，生成的新型化合物填充在槽内衬内造成内衬结构破坏，根据电解铝生产实践，电解槽平均3～4年就需要进行一次大修，大修时必须更换槽内衬和槽体耐火材料，废弃的槽内衬含有大量的氟化物和其他有毒物质，耐火材料含氟量较低，故废槽内衬属于高危废物，有关资料显示，电解铝废槽衬、耐火材料等固体废弃物产率为10～40kg/t-Al，若废槽衬处理不当还会造成二次污染，如堆放在露天场地的槽内衬和耐火材料会因雨雪的侵蚀造成氟化物渗入地下造成土壤和地下水污染，在大气侵蚀作用下致使废弃物表面风化产生有毒粉尘污染大气，故废槽内衬和其他废弃固体处理一直是电解铝企业着重解决的固体污染源。（3）水污染，电解铝企业生产废水含有少量的氟化物和氰化物，若不经过净化处理直接排放则会直接影响地下水体水质；另外，企业生产和生活过程中产生的冷却水和生活污水也是电解铝企业周边污染的重要源泉。

2 环境污染应对措施

2.1 气体污染治理

电解过程中产生的氟化物、硫化物和粉尘等环境污染物一般可经过“干法”净化系统进行处理，“干法”净化法的优点是无水化学反应，且产生二次污染可能性较小。“干法”净化法是通过电解铝生产所用氧化铝作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等有害污染气体来完成污染气体的净化，净化系统工艺流程主要包括电解槽集气、吸附反应过程、气固分离过程、氧化铝输送和机械排风等系统。实践证明，“干法”净化已经成为了电解铝企业处理有害烟气的最为有效的方法。

2.2 固体废弃物处理

鉴于槽内衬和耐烧材料属于电解铝企业高危废弃物，应严格按照《危险废物贮存污染控制标准》相关要求进行贮存和管理。生产过程中产生的碳渣可经阳极组装车间进行处理后再利用，残阳极可进行返修再利用；生活废弃物进行统一分类后交由环卫部门进行处理；其他固体废弃物堆放和处理应按照相关要求进行处理。

2.3 水污染处理

对于含有氟化物和氰化物等污染物的水体必须经过净化装置进行净化后方可排放；对于冷却水需建立循环利用系统进行处理，即电解车间、煅烧、生阳极系统等生成的冷却水需经冷却水塔进行处理，铸造车间产生的冷却水经除油、冷却系统进行处理，冷却水经处理后进入循环系统直接利用；生活污水进入污水处理厂进行净化。

3 结束语

电解铝生产过程中产生的废气、固体废弃物等若不加以控制则会对空气、土壤和水体造成污染。加强有害气体、污水和固体废弃物处治理，严格控制污染物排放总量是当前国家对于电解铝企业的硬性要求，同时也是电解铝行业提升自身形象的重要途径。在处理电解铝废弃物处理时，应有选择、有重点地制定治理方案，尽可能地使废弃物回收利用，这样不仅有助于环境保护，也有利于降低企业经营成本。另外，应加强电解铝生产工艺的优化和环保设备的投入，从根源上控制污染物的排放，这也是发展环保型电解铝行业的必经途径。

参考文献

[1]张西林，马超，熊如意，等.对电解铝厂周围氟污染的环境影响评价[J].中国环保产业，2012（10）：41-44.

[2]谢静.电解铝废槽衬环境污染分析及对策[J].河南林业科技，2008，28（2）：63-64.

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关键词：电解铝车间；施工；组织研究

1引言

电解铝的原理就是通过电解形成的铝。当今电解铝工业生产中，采用的是冰晶石-氧化铝融盐电解法。溶剂是熔融冰晶石，溶质是氧化铝，用碳素体为阳极，而铝液则为阴极，通过强大的直流电通入后，在950~970℃的温度下，在电解槽里的两极。产生电化学反应，就是电解。

2确保施工质量的技术组织设计

施工前工程质量控制：编制详尽的施工组织设计，施工方案、措施、技术质量标准明确，人员经培训持证上岗，检测手段满足要求。

2.1对单位工程进行划分，并提交质量质检站、监理处备案

（1）对外协施工队伍，加工制作单位进行资格审查并合格确认。（2）投入工程的原材料、构件、成品、半成品应附合格证、技术说明书，在规定范围内进行复验和抽检。（3）主要计量器具检定合格，并进行标识。

2.2施工过程的质量控制

（1）施工单位对分部、分项工程进行划分，并制定质量检验计划。（2）施工现场的测量，定位放线及高程水准复核无误，并进行定期沉降观测，设置长期固定明显标志。根据质量手册，制定相应措施。（3）制定关键工序控制点，严格工序管理的控制。严格工序交接制度和隐蔽工程的验收检查，未经甲方监理工程师签证，不允许进行下道工序施工。（4）发现未经检验和擅自替换、变更的工程材料使用在工程上，立即下达停工指令，并上报查明原因。加强现场巡检力度，不定期组织质量联合检查，发现一般质量问题当即向操作人员提出口头整改，发现操作人中违章施工，立即加以制止，存在较大质量问题应下《工程质量整改通知单》并视情况下达《质量罚款通知单》，施工单位整改合格后，应申请复验。（5）施工单位应保证质量记录的真实、完整、准确、规范，项目部质检部门不定期地进行抽查，及时提出整改。及时向质量监督站和监理工程师申请工程实体的中间检验。各工种施工负责人认真审核熟悉图纸，向施工班组作好交底。施工过程中按工序检查工艺执行情况和施工效果，及时纠正差错，按工序及时填写检查项目的隐、预检单，接受质检人员检查，督促班组执行自检、互检。工程设计变更一律在施工前，如发生结构或质量问题，必须及时上报不准擅自处理。（6）所有施工人员必须持证上岗，无证人员不得参加施工。加强计量管理，施工用的测量工具必须经过检验。制件，安装检查必须使用经统一标准核对过的钢尺。钢构件在安装前必须对编号、外形尺寸、焊缝质量、螺孔位置进行全面检查，完全符合设计要求后才能进行安装。钢构件的定位轴线，标高要精心测量，丈量时轴线要用整根钢尺，防止因分尺丈量产生积累误差。标高测量应尽量用一个水准点，避免引测带来误差。（7）喷砂后的磨擦面不得沾有污垢脏物。钢结构制作安装完工后，要整理出全部工程记录的技术资料。作为竣工验收的主要文件。机电安装工程用原材料、半成品和设备及使用的调试、计量器具必须具有完整的材质单、合格证及相关证明材料，并经业主（监理工程师）认证后方可使用。埋地敷设的各种管线必须位于冻土层以下。（8）仪表工程施工要着重注意导压管的施工，其敷设坡度、连接必须符合规范要求。仪表的调试必须要有施工记录，安装时记录的整理应与施工同步，每一单项工程自检合格后方可报验，工序的交接必须有凭证，一个工序合格后方可进行下一个工序。

2.3施工验收阶段的质量控制

施工单位工程完工后，应组织工程自检和竣工验予收，达到要求后，向项目部提出检查申请。严格按XXX《交工验收管理办法》和《质量保证资料检查规定》进行工程资料的整理及质保资料的审核，审核合格后，交质量监督站进行质量等级核验，及时与甲方进行实物和交工资料的移交。执行XXX《回访服务管理办法》定期组织质量回访，征求用户意见，组织进行质量问题整改。

3确保安全生产的技术和组织设计

（1）安全施工是党和国家保护建筑工人的一项重要政策，是社会主义的基本原则之一，是搞好生产保证完成施工任务的前提，做到安全施工人人有责，全体职工遵守施工现场有关各项规定。建立安全活动网，各作业组要设建筑安全员在项目部安全科指导下活动，施工现场要有醒目的专栏标语。（2）施工小组坚持每天班前安全讲话，每星期一为安全活动日；贯彻执行各项安全操作规程岗位责任制。现场施工人员一律配戴安全帽，无安全帽者一律不准进入现场。（3）高空作业人员一律配戴安全带，手用工具要放在工具袋内，空中传递不得抛掷。吊装机械要严格按其性能使用，一般情况下严禁超负荷使用。吊装构件时要设专人指挥，信号统一，配合密切。吊运构件时严禁任何人在构件下通过或工作。现场电器设备接地可靠并设防雨棚。（4）电焊所用工具，必须安全绝缘；电焊机的接线，开关板的安装均应由电工操作；地线不得接在易燃易爆介质管道上。电焊工在工作时，必须穿戴好劳保用品，在潮湿地方或雨天作业，要穿绝缘胶鞋做好防护措施。铆工打锤、钻孔时严禁戴手套操作。严禁用手清除铁屑。喷砂工要穿特殊防护用品戴有不宜破碎玻璃的面罩，用强制通风的方法通过面罩胶皮管导入空气；喷砂作业岗位应通风良好。（5）油漆作业现场严禁焊接，严禁气焊和刷漆同时作业。无损检测时，操作人员要配戴防辐射劳保用品；非作业人员严禁进入辐射区内。根据地理环境，特设医疗站一座，配备救护车一台，以应急职工高原反应及日常医疗保障。

4确保工期的技术组织措设计

（1）首先根据工程施工网络计划，编制详细的年、季、月、周施工进度计划，并认真组织实施，用年、季、月、周计划保工期目标的实现。配备施工经验丰富的专业人员和职能人员，对工程项目和工期、质量、安全、成本等综合效益进行有计划的组织协调管理。（2）编制材料供应计划，合理安排资金流向，使有限的资金发挥最大作用。采取三班工作制，技术质量要求较高的砌体、模板、钢筋工程，白天施工；混凝土工程可夜间施工、夜间上料。（3）在施工中合理划分流水段和工序穿插，紧紧抓住关键工序，充分利用平面空间组织交叉作业，为各专业施工创造条件。逐月对影响工期进度的干扰和风险因素进行分析，建立逐月进度完成统计表和主要材料逐日进场数量统计表；施工顺序安排符合逻辑程序，材料供应均衡地满足施工要求。（4）根据实际进度完成情况和计划完成情况的不断比较，妥善调配机械配置数量和技术改造措施，不断加快施工进度，确保工期的完成。落实项目班子进度控制部门的人员，按部位时间要求，按工种工程定额要求，具体落实各分项分部工程的具体控制任务。（5）进入冬雨季，制定详细的冬雨季施工措施和质量保证措施。抓质量、保安全、促进度，确保不出现任何安全质量事故，保证工程顺利进行。施工现场每日下午，由项目经理亲自主持碰头会，检查工作进展情况，解决施工中存在的质量、安全、材料、机具、人员等问题。

5降低成本设计

（1）同建设单位、设计单位、监理单位密切配合，把工程施工中存在的问题解决在施工之前，节约日常管理费用。抓好现场管理，合理安排人力、物力、财力。合理制订施工工序、流水作业、减少窝工。（2）套材下料提高利用率，合理安排下料顺序，节约材料。合理使用周转材料，提高周转次数。施工分两个标段，机械配备较多，通过施工管理，尽量使用能完成结构和设备安装的主导机械，提高利用率，降低成本。6结语电解铝行业跟随着时代的脚步，其功能多样，对生活生产有巨大的帮助，在工业上，电解铝需要做好有关施工组织管理的工作，不然只会是以一盘散沙，通过对各个方面的分析，希望对以后有所帮助和建议。

作者:盛志鹏 单位:十一冶建设集团有限责任公司

参考文献:

[1]文献军.电解铝行业产能过剩的判断与建议[J].中国市场，2014，1.

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关键词：分布式光纤测温；电解槽；在线监测

0 引言

国内电解铝行业规模在最近十年来取得了飞速发展。槽型和系列规模不断增大，配套装备制造业也紧随其发展逐步跟进，但发展速度和技术水平仍不能满足现阶段电解铝企业对设备精细化和专业化管理需求。在电解槽日常管理中，槽壳温度监控是一个重要的环节。目前，电解槽测温主要靠人工利用红外线测温仪对电解槽壳的某些点进行间断性的测量。这种测温方法存在诸多不足，如电解槽数量多、测温区域庞大，采用这种方法，电解槽的连续多点测量无法实现，不利于测温数据的保存、分析等。如果能够对电解槽壳温度进行连续、多点在线监测，自动生成每台电解槽壳多点温度曲线，实现槽壳温度阈值报警功能，将会对电解槽工艺参数分析和安全运行提供有力的数据支持。广泛应用于电力、石油、化工等行业的分布式光纤测温系统将可能满足这个需求。

1 光纤测温原理介绍

当在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲时，激光在光纤中向前传播的同时，自发产生喇曼散射光波。喇曼散射光波的强度受所在光纤散射点的温度影响而有所改变。通过获取沿光纤散射回来的背向喇曼光波，可以解调出光纤散射点的温度变化。同时，根据光纤中光波的传输速度与时间的物理关系，可以对温度信息点进行定位。

2 光纤测温主要应用领域

①电力行业 电力电缆、高压开关柜运行温度监测；电力变压器、电容器、电抗器温度监测；发电机、高压电动机绕组温度监测；发电厂高压蒸汽管道温度监测；输煤皮带、磨煤机温度检测。②机电冶金行业 高炉温度安全运行监测；机电设备过热监测；轧钢生产线温度测量；整流柜过热监测。③石油行业 油井温度分布实时测量；储油罐槽温度检测与消防；油田电气设备温度运行监测。④化工行业 储料罐槽温度监测；反应釜温度监测。

3 光纤测温系统参数、特点及优越性

①测点连续，可以全面、实时检测被监测对象各点的温度，监测范围大；既可测线，亦可测点，容易实现各种工况的实时在线监测及早期预警。②光纤本身即为传感器，防燃、防爆、防腐蚀、耐高电压和强电磁场、耐辐射，抗干扰性能力强，无击穿、烧毁等问题。③现场只有敷设的光纤或光缆，无电子设备，系统运行可靠性高。④光纤测温系统技术参数：

测温范围：-45℃-400℃；

测量距离：最大16km；

测温精度：±1℃；

温度分辨率：0.1℃；

定位精度：光纤探头5cm；自由展开光纤1m 或25cm可选。

4 电解槽壳温度监测重要性

槽壳温度的测量是电解生产管理的重要工作之一。一方面通过槽壳温度检测可以反映出电解槽炉膛状况，炉膛形状的好坏会直接影响到电解槽的保温和能耗状况，技术人员通过对槽壳温度分析，可制定出相应的炉膛修复方案。另一方面槽壳温度是反映电解槽运行安全状况的重要依据。电解槽的运行安全对电解生产至关重要，一旦电解槽发生漏槽，将造成电解系列停电，轻则故障电解槽停运大修，重则造成直流母线烧毁，系列停槽，对企业造成重大经济损失。

5 电解槽壳温度监测方法

目前一些大学及企业对电解槽壳在线温度检测方法正在研究及研发成功的有以下几种：

①热电偶测温模块分布式槽壳温度监测系统。采用热电偶作为温度传感器，信号采用有线传输，输出信号范围4-20mA，采用信号采集器和中继器实现信号集中远距离传输，采用通讯管理器实现数据桥接后送入上位监控机，通过上位机监控软件实现温度集中监控、阈值报警等功能。②无线布点式槽壳温度监测系统。采用智能温敏元件作为温度传感器，信号采用模块式无线传输，输出信号为高频载波信号，每个测温点安装一个无线温度检测模块，采用无线中继实现信号远距离传输，通过无线网关实现数据桥接后送入上位监控机，通过上位机监控软件实现温度集中监控、阈值报警等功能。③基于光纤传感器的铝电解槽壳温度在线监测系统。采用光纤作为温度传感器，同时光纤本身又是信号传输载体，传递信号为光信号，信号传输期间不需要转换，根据光纤测温系统空间分辨率可实现连续多点测温。

二种分布式测温系统采用测温元件为热电偶和热电阻，采用有线或无线形式进行信号传输。电解槽工作环境存在强磁场干扰，而热电偶和热电阻输出均为弱电信号，电解系列规模越大，槽子数量越多，信号传输距离就越远，因此抗干扰和远距离信号传输问题是以上两种测温系统能够正常稳定运行必须要解决的难题。另外，热电偶和热电阻均为金属材料制作，存在与电解槽绝缘问题。采用这两种方法需投入大量测温元件、中继器等信号监测及传输设备，测点越多，投资越大。另一种种测温方法采用光纤作为传感器，同时作为信号传输载体，具有抗电磁干扰、绝缘强度高、测点连续，增加测温光纤长度即可增加测点数量，可扩展性强，信号传输距离长且稳定性高等优点。与前两种测温系统相同，光纤测温信号引入监控机服务器后，通过监控软件即可实现温度数据分析、自动生成电解槽壳温度曲线、实现槽壳温度阈值报警等多种功能。

利用光纤测温系统的独特优点，可以将其扩展应用于工（中）频炉炉体、线圈温度在线监测和混合炉炉体温度在线监测，实现重要设备重要参数的在线监测与报警，便于及时发现设备隐患，减少设备事故发生几率，节约企业成本。

6 结束语

自从20世纪70年代中期光纤测温传感器发明以来，以其优越的特性在工业、民用等多种领域得到了飞速发展和广泛的应用。随着电解铝企业对电解系列运行安全的重视和各高校、企业的协作开发，光纤测温技术在电解槽壳测温等领域的应用将有广阔的发展前景。

参考文献：

[1]李海港.分布式光纤光栅测温系统[M].电子工业出版社，2014.

[2]程德福.传感器原理及应用[M].中国教育出版社，2010.

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关键词 电解铝；整流器；计算机控制系统；触发脉冲

中图分类号tP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0189-02

长期以来，我国的铝土矿便因为质量难以达标以及高质铝土矿无法满足国内市场需求而备受诟病，再加上东西方国家电价的巨大差异，过高的生产成本与高能耗等多种因素的综合影响下导致了我国近些年来电解铝行业的萎靡不振，为了有效、及时的扭转这种不利的局面，电解铝行业自身必须通过积极地采用现代化技术手段，在大力推广计算机在整流器的运用基础上，保证控制精度，提高整流效率。

1 计算机系统应用概述

自从上个世纪60年代电子计算机诞生以来，凭借着强大的储存功能，高速的运算效率以及精准的逻辑判断能力，该项技术被迅速的运用在人们生活中的各个领域，就技术行业来看，目前计算机系统在监测、管理、控制方面有着巨大的潜力。

1.1计算机应用系统的组成的分类

电子计算机的应用系统，以硬件系统组合形式的不同，可以分为专用计算机系统、通用计算机应用系统以及、混合型计算机应用系统三大系列。

1.1.1专用计算机系统

专用计算机，专为解决某一特定问题而设计制造的电子计算机。通常拥有固定的存储程序。如控制轧钢过程的轧钢控制计算机，计算导弹弹道的专用计算机等。

专用计算机系统拥有以下几方面的优势：1）解决特定问题的速度快、效率高；2）结构简单、价格便宜；3）可靠性好。对于运用环境要求相对宽松，电源接通后系统就能直接运行至用户状态。然而，本系统的缺点也十分明显：1）只负责运行功能，自身并没有开发的潜力，系统的硬件、软件系统如果需要升级，必须配置相应的开发工具；2）结构规模相对较小，无法在以小批量使用及大型的计算机应用系统中推广。

1.1.2通用计算机应用系统

通用计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合，是系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文件，用于指挥全系统按指定的要求进行工作。

该系统的巨大优势体现在以下几个方面：1）运算准确高速。几乎可以凭借算术运算和逻辑运算完成所有的复杂计算；2）判断精准。可以依据现实情况的不同做出科学的判断，因此在控制、推理、管理、决策中被广泛使用；3）使用方便。丰富的高性能软件及智能化的人-机接口，大大方便了使用；4）可以实现网络共享。多个通用计算机系统能超越地理界限，借助通信网络，共享远程信息与软件资源。同时，本系统还凭借着海量的储存备受广大用户青睐。然而该系统的致命弱点便是其对放置环境有着特别严苛的要求。一旦外部环境不合格，极其容易出现干扰甚至破坏的情况。

1.1.3混合型计算机应用系统

混合型计算机应用系统是结合数据处理型应用系统与检测控制性应用系统而研发的一种符合型应用系统，该系统在能够实现对数据高效输入、处理的基础上，还能够实现对相应对象的科学控制，在工业现场的实施控制中被广泛采用。可以说，本系统代表着微机应用系统的主流与发展方向。

该系统的具体优点可以分为以下几方面：1）可以实现自主开发。当单片机和主机的CPU不同时，主机通过调动相应配置进行交叉汇编实现两者共融；2）高效灵活。混合型计算机应用系统不但能够最大限度的调动主机资源，同时占用主机的CPU时间也相对合理；3）运用网络。能够在远离操作现场的地方使用网络进行各种操作；4）应用范围广泛。该系统配置能够在各种类型的批量以及应用系统中完成控制、检测等操作。

2 电解铝整流供电过程中对计算机的有效使用

2.1电解铝企业在整流供电过程中大力推广计算机运用的客观背景

在电解铝企业的生产、经营过程中，其成本构成分为固定成本以及可变成本两大部分，固定成本指的是企业的建设阶段总投资、建设项目总投资以及原材料投资等必需的生产准备支出，为了早日实现节能减排、科学、健康、可持续发展的目的，我国政府在制定“十二五”规划过程中，明确的对2015年的电解铝直流电耗做出了明确规定，然而就目前来看，大部分企业在顺利完成各项技术指标上，仍然有相当大的困难（表1所示），因此，在日益萎靡不振的市场氛围下，通过积极采用新技术达到将成本投资降低到最低水平，是现今电解铝行业所必须面临的改革选择。

2.2计算机在整流器中的具体运用情况

整流器中最早进行计算机应用控制的情况，是出现在容量相对较小的电气转动领域中，随着技术水平的不断进步以及生产过程的客观需要，该项技术被逐步的推广到大容量整流器中，在这一过程下，计算机所要控制的对象日趋复杂，工作的客观环境也更加的多样，这就要求计算机应用系统需要更加高端、实用的配置。

由于计算机应用系统是以单片计算机以及系统扩展为基础的，具体工作过程中，要顺利地实现对整流供电的有效控制，计算机应用系统需要完成脉冲形成、给定反馈、测量显示、PID运算等多种工作（图1所示），这就将计算机的实际应用划分成为前、后向通道两部分。

我国电解铝企业整流器中推广应用计算机系统经过了较长时间的发展、转变，具体来说，从最早的使用Z80逐步演化为由美国INTEL公司研发的一系列单片机MCS51，再到MCS—96系列16位单片机的崭露头角，各个生产厂家的通过使用不同的线路，力图在性能、可靠性上达到更好地目标。

2.3以本公司为例分析整流器计算机应用系统的有效使用情况

2.3.1选用基本原则

在电解铝生产的实际工作过程中，大容量整流器承担着为其提供动力能源供应的核心保障工作，由于控制过程十分复杂，再加上其价格相对昂贵，工作过程中出现各种意外情况都将给生产带来难以预料的损失以及后果，在进行计算机应用前，我们将安全、可靠原则置于设备选型的最高出发点上。

2.3.2采用混合计算机应用系统以及冗余技术

经过仔细地研究计算机应用系统各个分类的优缺点，本公司决定采用混合型计算机应用系统，并根据企业具体情况对其的元器件、系统设计都进行了一定加工处置，以确保整流器与计算机系统之间保持一定隔离。同时为了确保数据采集、控制的有效执行，冗余技术也被本厂进行推广。在进行计算机之间互动通讯时，选用更加先进的RS422工业通信标准。工作过程中，反馈信号在经过线性光隔后，通过12A/D转换，被送入计算机系统并经过给定值对比、数据运算工作后算出控制角，再由8253计算器发出控制信号，引发单稳74LS123触发脉冲。经过电路形成双脉冲后，实现处罚晶闸管的目的。用更加安全的硬件替换软件，有效地避免了电磁场的干扰，确保了生产过程的安全性。

通过有效地运用计算机应用系统，电解铝整流供电生产期间，关键元器件，如可控硅、快速熔断器均未出现烧坏情况，大大的保障了整流器的特性。

3 结论

在进行现代化改革的攻坚期，电解铝行业要实现粗放型向现代高技术含量的的转变，必须有效、及时的对运算能力强、逻辑判断精准的电子计算机系统进行积极采用，通过不断的产业结构升级满足市场和行业的转型需求。

参考文献

[1]李彦凤，许向荣，陈继文.《计算机控制技术》理论教学与系统设计[J].山东建筑大学学报，2011（2）：367-369.

[2]祁立勋.浅谈计算机控制技术原理及发展趋势[J].信息与电脑（理论版），2010（8）：173-174.

[3]王帆.影响电解铝电流效率的因素及影响程度分析[J]. 科技传播，2012（3）：67-69.

篇10

在生产电解铝时，会产生一定的固体废弃物以及废气等一些有害气体，如果没有及时得到有效的治理，就会对水、空气以及土质造成很大的伤害，对此，必须要强有力地对这些废弃物进行治理，达到国家制定的安全硬性标准，与此同时，也要不断地提升电解铝企业的自身控制条件，找出有效的解决方法，提高企业的生产工艺，必须应用环保设备，从根源上对污染进行处理，另外，我们也要注意的是，制定处理电解铝废弃物时必须要有重点性的，要有选择性地进行，再对废弃物做回收利用处理，不仅节约了成本，也保护了环境，这也是电解铝企业可持续发展的一个必然条件。据统计，2016年，全国电解铝年产量达到2500万吨，占全世界的30%，居世界首位，并且每年还以10%的产量递增。但电解铝产业也属于高耗能、高污染的产业，在生产过程中易产生空气和固体废物污染，若处理不当，则会对环境产生较大危害。

一、电解铝污染物分析

（一）电解铝生产过程中易产生污染

电解铝是利用电解的原理，将铝元素从氧化铝中分解出来，形成氧和单质铝的过程[3]。电解铝的工作环境是在直流电和近1000℃的温度下，以铝液和碳素体作为电解的阴极和阳极。在电解过程中，碳素阳极会和电解产生的氧发生反应生成二氧化碳或一氧化碳，因此，必须定期对电解过程中的碳素阳极进行补充，而产生的铝单质会以铝液的形式从电解槽内抽出，形成铝锭。在电解铝工作过程中，电解槽会逸出大量的氟化物粉尘、SO2、粉尘等有害物质。有资料表明，在电解铝过程中，氟化物的产率达到30-35kg/吨（铝），且99%的产物均是在电解过程中产生。

（二）在电解铝的生产过程当中也会对水源造成一定的污染

在生产废水当中主要包括有石油以及氟等有害物质，一旦超量超标的排放，那么对水源就会造成严重的影响。在通常条件下，作为电解铝企业所产生的工业废水都是来自于机械冷却时生产的，对于企业而言这也是非常严重的一个问题。

（三）在铝电解操作时

由于阴极的碳素内衬与一些筑炉资料会遭到不同程序的腐蚀，主要是来自于钠和铝等资料，由此会从中吸附一些含氟盐，在这个过程当中也会遭到应力的作用，从而招致内衬破损以及槽变形等问题。由于在应用一段时间后，电解槽会遭到不同水平的影响会进行大修，在这个过程当中必需要全肃清掉槽内的碳素以及筑炉资料，而产生一定的废渣，在废渣当中又会存在一些氟化物，并且含有大量的氟，同时就会渗出浓度较高的液体，一旦液体当中的氟化物超标时，也就是所谓的污染物。

（四）固体废弃物

电解铝企业一般会在3-4年对电解槽进行清理和大修，会更换电解槽的内衬和槽体内的耐火材料；更换下来的槽内，会含有大量的氟化物以及其他的有毒物质，若处置不当，会产生二次污染；如堆放在室外时，下雨或下雪后会对造成废弃物内的氟化物渗入地下造成地下水和土壤污染，并在大风作用下产生有毒粉尘等。

（五）有害气体污染

当前，国内企业进行电解铝生产时，往往使用冰晶石一氧化铝法，通过溶融电解方式进行生产，生产过程中，需要大量冰晶石，而冰晶石中中含有大量的氟。电解铝过程是在高温下进行的，冰晶石中的氟会在高温下形成氟化物气体逸出。阳极糊中的沥青，也会在电解高温过程中产生少量的硫化氢、二氧化硫以及苯并花等物质等。另外，在电解过程中会产生大量的二氧化碳和一氧化碳气体，二氧化碳容易导致温室效应，一氧化碳对人体具有较大的危害。

二、电解铝污染物危害

电解铝企业在生产中，产生的有害气体、有害固体废弃物等，会对人体和环境造成严重的危害。如空气中的氟化物含量达到或超过每立方米1毫克时，就会对人类的皮肤、眼睛和呼吸器官造成直接危害，当氟化物渗入地下水后，人?长期饮用，会导致氟骨症，导致骨骼受害，表现为肢体疼痛，活动受碍。另外，电解铝生产过程中产生的扬尘等，人体吸入过量，会导致矽肺病，对呼吸系统产生危害。当空气或者环境中的氟化物产量时，也会对植物和其他动物产生危害。

三、电解铝污染治理对策

（一）气体污染物处理

电解铝企业在生产过程中产生的氟化物、扬尘、硫化物等有害气体，可以用“干法”净化系统进行处理。“干法”净化系统的工作原理是通过电解铝中的主要原料-氧化铝作为吸附剂，对电解过程产生的氟化物和硫化物等有害物质进行吸附，来完成气体净化，主要优点就是处理过程是无水化学反应，处理过程中不容易产生二次污染。目前，“干法”净化系统已经在电解铝企业中得到大规模应用，并成为电解铝企业处理有害气体的最环保、最有效且成本最低的有效处置方式。

（二）电解铝生产中产生的固体废弃物，应该按照国家

标准和要求进行贮存和处理。生产过程中产生的碳渣，可以回收再利用，残阳极可进行返修再利用。其他有害固体废弃物在堆放和处理时要按照国家相关标准进行处置，严防产生二次污染，企业的生活废弃物等，要交给环卫部门进行统一处理。

（三）水污染处理

电解铝生产过程中产生的含有氟化物和氰化物等有害物质的污染水，必须经过净化处理后，且达到国家有关规定标准，才能进行排放。对于冷却用水，经过有害物质过滤后，可以进行循环使用。企业产生的生活污水，要通过专门管道进入污水处理厂进行处理。另外，电解铝企业在生产过程中的噪音等污染，可以采取多植树、建立隔音墙等，进行噪音消减处理。

（四）研发新工艺

传统的电解铝生产方法，容易产生高污染、高耗能，有关科研院所和企业，应该积极研发和推广使用低污染、低耗能的生产技术，如“基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术”、“控制电解铝用碳阳极焙烧的新技术”等，来提高企业产能，降低运营成本和环境污染等。