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《鋁電解生產(chǎn)過程物質(zhì)流和能量流分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.02.006鋁電解生產(chǎn)過程物質(zhì)流和能量流分析李春麗1，馬子敬2，祁衛(wèi)璽2，魯佳1，許新樂1，成春春1（1.青海大學(xué)，西寧810016，2.青海省黃河鑫業(yè)有限公司，西寧810000）摘要：以青海省黃河鑫業(yè)有限公司電解鋁生產(chǎn)為例，對其進(jìn)行物質(zhì)流和能量流的計(jì)算，通過計(jì)算數(shù)據(jù)的量化分析，提出了資源利用和能源利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞：電解鋁；物質(zhì)流；能量流；分析中圖分類號：TF821文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1007-7545（2014）02-0000-00AnalysisofMat
2、erialandEnergyFlowinAluminumElectrolysisProcessLIChun-li1,MAZhi-jing2,QIWei-xi2,LUJia1,XUXing-le1,CHENGChun-chun1(1.QinghaiUniversity,Xining810016,China;2.QinghaiHuangheXinyeIndustryCo.,Ltd,Xining810000,China)Abstract:TheelectrolyticaluminumproductiondatainQinghaiHuanghe
3、XinyeIndustryCo.,Ltd.wasusedasanexampletocalculatethematerialandenergyflow.Thecalculatingdatawerequantitativelyanalyzed.Thekeypointofkeystepstorealizeresourceandenergyutilizationareputforwardbasedonaquantitativeanalysisofcalculationdata.Keywords:electrolyticaluminum;mate
4、rialflow;energyflow;analysis2012年青海省綜合能耗消費(fèi)量為18736778t標(biāo)煤，其中重工業(yè)占綜合能耗消費(fèi)量的99.45%，而電解鋁行業(yè)能耗占青海重工業(yè)能耗的24.7%[1]。因此，電解鋁對青海省“十二五”期間完成節(jié)能減排指標(biāo)（單位GDP能耗強(qiáng)度下降10%）將產(chǎn)生重大影響。研究電解鋁生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流，追蹤整個(gè)過程中物質(zhì)和能量的流向，識別生產(chǎn)過程中資源、能源利用的制約因素，將有利于提高資源、能源利用效率，降低環(huán)境負(fù)荷，并進(jìn)一步促進(jìn)電解鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。物質(zhì)流、能量流分析現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于許
5、多領(lǐng)域[2-4]。如胡山鷹[5]將元素流應(yīng)用于生態(tài)工業(yè)的規(guī)劃；張風(fēng)云[6]進(jìn)行了氯堿化工能量流分析研究；殷瑞鈕[7]研究了鋼鐵企業(yè)物質(zhì)流、能量流及其相互作用；蔡九菊等[8]提出了鋼鐵生產(chǎn)流程的“基準(zhǔn)物流圖”，討論了鋼鐵企業(yè)的物質(zhì)流、能量流及其相互關(guān)系；胡長慶、張玉柱等[9-10]也對鋼鐵生產(chǎn)的物質(zhì)流、能量流進(jìn)行了深入分析，給出了各生產(chǎn)工序的物質(zhì)流，并對鋼鐵制造流程進(jìn)行了能量流分析；劉麗孺[11]采用基準(zhǔn)物流圖法定量分析了拜耳法氧化鋁廠各工序的工序能耗變化和折合比變化對氧化鋁綜合能耗的影響。本文以青海省黃河鑫業(yè)有限公司(下稱青海鑫業(yè))電解
6、鋁生產(chǎn)為例，對其進(jìn)行物質(zhì)流和能量流的計(jì)算。1電解鋁生產(chǎn)工藝工業(yè)電解鋁生產(chǎn)采用氧化鋁—冰晶石熔鹽電解法，主要生產(chǎn)工藝包括整流供電工序、氧化鋁氟化鋁貯運(yùn)工序、電解工序、煙氣凈化工序、熔鑄工序、陽極組裝工序等，如圖1所示。圖1電解鋁生產(chǎn)工藝流程圖Fig.1Processflowdiagramofelectrolyticaluminiumproduction收稿日期：2013-08-01基金項(xiàng)目：青海省科技廳科技支撐項(xiàng)目（2011-J-114A）作者簡介：李春麗（1968-），女，山東人，教授.2電解鋁過程物質(zhì)流分析以青海鑫業(yè)電解鋁為例，對35
7、0kA電解槽系列進(jìn)行物質(zhì)流計(jì)算。以年產(chǎn)27萬t電解鋁每小時(shí)所需物質(zhì)為計(jì)算基準(zhǔn)，通過理論計(jì)算得到物質(zhì)流總圖如圖2所示，氟平衡物質(zhì)流圖如圖3所示。圖2350kA系列物質(zhì)流圖Fig.2Materialflowdiagramof350kAseries圖3氟平衡物質(zhì)流圖Fig.3Materialflowdiagramoffluorine由圖2~3可以看出，電解鋁生產(chǎn)中資源利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括以下幾方面：1）減少原料消耗及貯運(yùn)損失。消耗氧化鋁60286.75kg/h、氟化鋁577.46kg/h、陽極13017.17kg/h，換算成噸鋁單耗為氧化鋁為1
8、922kg、氟化鋁18.41kg、陽極415kg。與電解鋁國家資源消耗標(biāo)準(zhǔn)相比，氧化鋁消耗略偏高，氟化鋁消耗較低，陽極消耗較低。造成氧化鋁消耗偏高主要是貯運(yùn)工序有130.92kg/h的損失。2）粉塵的無組織
