鋁電解生產是在950°C左(zuo)右的(de)高(gao)溫(wen)熔(rong)鹽液(ye)體中(zhong)進(jin)行的(de),在槽池(chi)側部(bu)的(de)炭(tan)塊(kuai)要(yao)(yao)求耐高(gao)溫(wen)、耐腐蝕、抗氧化,利于建立規整堅固的(de)爐幫,而且要(yao)(yao)滿(man)足(zu)長期高(gao)溫(wen)熔(rong)池(chi)生產的(de)需要(yao)(yao)。但是,側部(bu)炭(tan)塊(kuai)散熱巨大,底部(bu)熱量損失(shi)也相當嚴重,由此(ci)造成(cheng)大量的(de)能(neng)量空耗,目前鋁電解行業生產中(zhong)能(neng)量利用率相當低,只有48%左(zuo)右。
傳統(tong)的絕熱材(cai)料(liao)由于材(cai)質性能(neng)等原因,加裝(zhuang)電(dian)解(jie)(jie)槽后不僅達不到(dao)絕緣(yuan)保(bao)溫(wen)的要求,反而影響槽內膛尺寸(cun),惡化電(dian)解(jie)(jie)正(zheng)常(chang)運行,所以國內電(dian)解(jie)(jie)生產企業(ye),極少在(zai)槽內進行保(bao)溫(wen)嘗試。河南(nan)豫(yu)港龍泉鋁業(ye)公(gong)司近期在(zai)電(dian)解(jie)(jie)槽中采用納(na)米孔(kong)超級絕緣(yuan)保(bao)溫(wen)材(cai)料(liao),取得了十分顯(xian)著的節(jie)能(neng)效果。
納米孔超級(ji)絕(jue)熱(re)材料是(shi)一種(zhong)新近發展(zhan)的(de)(de)(de)采用(yong)納米技(ji)術制作、面向中(zhong)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)絕(jue)熱(re)工程的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)效隔(ge)熱(re)材料,其氣(qi)孔尺寸(cun)(cun)小于(yu)空(kong)氣(qi)平(ping)均分(fen)子自由程,且具有(you)(you)很低的(de)(de)(de)體積密度,能夠(gou)有(you)(you)效抑制熱(re)傳(chuan)導(dao),氣(qi)體對流和輻射(she)傳(chuan)熱(re),其導(dao)熱(re)系數(shu)從室溫(wen)(wen)到1100°C的(de)(de)(de)整個工作溫(wen)(wen)度范圍內(nei)低于(yu)靜止空(kong)氣(qi),且導(dao)熱(re)系數(shu)幾乎不(bu)隨(sui)溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)而變化。與目前(qian)常用(yong)的(de)(de)(de)絕(jue)熱(re)保(bao)溫(wen)(wen)材料相(xiang)比,絕(jue)熱(re)效果可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)10倍。使用(yong)這種(zhong)材料可(ke)(ke)減少絕(jue)熱(re)層厚(hou)度50%,并可(ke)(ke)長(chang)期穩定使用(yong)于(yu)1000°C溫(wen)(wen)度下。當采用(yong)傳(chuan)統(tong)隔(ge)熱(re)材料30%~40%厚(hou)度的(de)(de)(de)情況下,節能率普遍可(ke)(ke)達到25%~40%,不(bu)僅可(ke)(ke)以(yi)顯著降低生產和使用(yong)中(zhong)的(de)(de)(de)能耗,還可(ke)(ke)使設備的(de)(de)(de)尺寸(cun)(cun)和重量得以(yi)大幅降低。
豫港龍泉(quan)鋁(lv)業公司利(li)用(yong)納米孔材(cai)料的(de)超薄(bo)高保溫(wen)(wen)防散(san)熱(re)(re)(re)性能(neng),在(zai)槽(cao)(cao)殼內壁鋪(pu)設一層(ceng)10mm厚的(de)納米孔材(cai)料,對(dui)(dui)槽(cao)(cao)膛尺寸和側部(bu)性能(neng)影響(xiang)很小(xiao),卻可以滿(man)足(zu)電(dian)(dian)(dian)解(jie)低(di)能(neng)耗生產技(ji)術(shu)的(de)要(yao)求。電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)底(di)部(bu)熱(re)(re)(re)損失約占總散(san)熱(re)(re)(re)量的(de)5%~7%,在(zai)防滲料下(xia)加(jia)裝(zhuang)一層(ceng)納米保溫(wen)(wen)材(cai)料,在(zai)對(dui)(dui)槽(cao)(cao)內襯(chen)結(jie)構改變輕微的(de)情(qing)況下(xia)使底(di)部(bu)的(de)散(san)熱(re)(re)(re)大大降低(di),強化了電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)的(de)保溫(wen)(wen)效(xiao)果。對(dui)(dui)這種安(an)裝(zhuang)有納米絕熱(re)(re)(re)保溫(wen)(wen)的(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao),采(cai)用(yong)焦粒(li)焙(bei)燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)進行焙(bei)燒(shao)(shao)啟(qi)動。在(zai)焙(bei)燒(shao)(shao)過程中,電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)的(de)升溫(wen)(wen)梯度(du)(du)較(jiao)為(wei)均勻,電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)極少(shao)出(chu)現局部(bu)過熱(re)(re)(re)現象。經85小(xiao)時(shi)(shi)左(zuo)右,電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)爐(lu)膛平均溫(wen)(wen)度(du)(du)達到836°C,中縫的(de)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質塊已(yi)經全部(bu)熔化,電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶液鋪(pu)滿(man)爐(lu)底(di),達到了啟(qi)動電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)所要(yao)求的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du),比普(pu)通電(dian)(dian)(dian)解(jie)槽(cao)(cao)焙(bei)燒(shao)(shao)時(shi)(shi)間(jian)縮(suo)短10小(xiao)時(shi)(shi)左(zuo)右。爐(lu)幫形成非(fei)常規整,進入電(dian)(dian)(dian)解(jie)正常期生產明顯較(jiao)快。
豫港龍泉鋁(lv)業公司在(zai)6臺(tai)大型電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)上使用(yong)納(na)米(mi)(mi)孔超級絕(jue)熱(re)材料,經(jing)長期生產運(yun)行的實(shi)踐證明(ming)(ming),電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)運(yun)行平穩,與(yu)未加裝納(na)米(mi)(mi)孔保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)材料的電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)相(xiang)(xiang)比,節能降(jiang)耗效果相(xiang)(xiang)當顯著。納(na)米(mi)(mi)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)槽(cao)(cao)(cao)槽(cao)(cao)(cao)電(dian)(dian)壓降(jiang)到3.7V,降(jiang)低(di)(di)40~60mV;納(na)米(mi)(mi)槽(cao)(cao)(cao)電(dian)(dian)流效率達(da)91.3%,高(gao)于普(pu)(pu)通電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)。納(na)米(mi)(mi)槽(cao)(cao)(cao)側部鋼板溫(wen)(wen)(wen)度平均為230.5°C,降(jiang)低(di)(di)20~24°C;底(di)部溫(wen)(wen)(wen)度降(jiang)低(di)(di)5~8°C。納(na)米(mi)(mi)槽(cao)(cao)(cao)槽(cao)(cao)(cao)溫(wen)(wen)(wen)及電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質水平和普(pu)(pu)通電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)基本持(chi)平,但鋁(lv)水平高(gao)于普(pu)(pu)通電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)。在(zai)電(dian)(dian)壓低(di)(di)能量支出較少(shao)的情況(kuang)下(xia),電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)熱(re)量充足(zu),說(shuo)明(ming)(ming)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)槽(cao)(cao)(cao)的有效保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)使熱(re)損(sun)失大大減少(shao)。
