关键词：氧化铝生产；能源消耗；节能研究
近几年来氧化铝生产成本随着原材料和能源价格的上涨而逐渐上升，因此，各氧化铝生产企业要改变这种状况，就必须采用先进的节能技术和大型高效的技术装备，提高管控水平，减少过程能耗，从而降低生产成本。针对这一系列的问题，近年来许多氧化铝厂主要在优化工艺流程、生产线及设备的大型化、新技术的开发、能量的利用等方面进行了开发研究，取得了一系列的技术成果，这些成果产生了很好的经济效益，具有广泛的适应性。该文根据近年来在氧化铝行业的研究开发成果，主要针对强化溶出、高效赤泥快速分离洗涤、大型分解槽节能搅拌和焙烧炉烟气余热深度回收等方面的研究，并分析将其综合应用在国内某氧化铝厂的节能效果和经济性。
1氧化铝生产过程能耗分析的重要意义
从企业层面来说，分析氧化铝生产过程中的能耗规律，就能够做到对症下药，最终实现节能降耗、控制企业生产成本的最终目的。要想实现企业生产获利空间的最大化，在不影响其生产质量的前提下尽可能压缩其生产成本，是解决这一问题的关键。不仅如此，氧化铝产成品的主要生产成本就来源于其对于能源的消耗，如果能够最大程度降低生产成本，就能够从可持续发展的角度调整企业经营方针，寻求长期、健康、稳健的企业发展路线。
2氧化铝工业生产过程中的能源消耗分布
通常情况下，氧化铝工业生产过程中能源消耗分布可大致分为两个方面：①进入氧化铝工业生产系统的能源消耗分布。在氧化铝工业生产过程中，能源消耗主要集中在蒸汽耗能、电力耗能等方面。蒸汽可分为高压蒸汽和低压蒸汽两部分，其所消耗的能量占据能源消耗总量的60%。水则分为新水和循环水，而氧化铝工业生产系统的燃料消耗主要有石灰石、氢氧化铝等焙烧所需能源。总之，进入氧化铝工业生产系统的能源消耗分布图大致如表1所示。②氧化铝工业生产过程中蒸汽的能源消耗分布。众所周知，氧化铝工业生产工序主要有预脱硅、溶出、蒸发等阶段，而在众多工艺过程中，溶出和蒸发两个生产过程所消耗的蒸汽能量高达系统消耗蒸汽总量的67%，且占据了整个氧化铝生产过程能源消耗总量的40%。因此，有关工作人员若需降低氧化铝工业生产整个系统的能源消耗，可从上述两个方面考虑，采取适合本企业工业生产实际情况的节能降耗措施。
3氧化铝生产过程中产生能耗的主要影响因素
3.1相关企业进行氧化铝生产时所使用的设备
一般来说，常见的氧化铝生产设备就是热能转换煤气发生炉，氧化铝生产所产生的一系列高温反应，均经由此设备转换完成。因此，热能转换煤气发生炉的性能等条件，直接影响到相关企业在进行氧化铝生产时所产生的能耗大小，这是其中一个不容忽视的问题。根据其职能的不同，又可以细化分为气体悬浮焙烧炉和熔盐反应炉两种，两种设备各司其职，共同组成了完整的氧化铝生产系统，研究其影响程度，不仅需要根据职能的不同来分配，从购买到运输、再到使用前的检测环节，都是不容忽视的。
3.2相关企业进行氧化铝生产时所采用的技术
与之相对的，现阶段最常见的氧化铝生产技术可以按照作用方式的不同分为以下三种：其一，选矿脱硅技术，这种技术的采用是为了提升氧化铝的回收概率，从长远意义上来讲，也能够起到降低原始铝矿消耗率的作用，有其优越性。其二，强化烧结技术，这一技术能够从另一角度提升氧化铝生产的合格率，从而达到降低能耗、控制生产成本的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其三，石灰拜耳法技术，这种计数是通过转化原材料中存在的钠、硫等元素，使其能够通过自身物质的转化，降低生产过程中对碱性转化剂的需求量，从而达到降低能耗的作用，该技术由于其操作简便性以及低廉的成本，受到了广大氧化铝生产企业的青睐。
4节能降耗措施探讨
4.1提高系统循环利用效率
通常情况下，我国铝土矿资源需在高温高浓度的碱性条件下溶出，因此，氧化铝工业生产过程中碱浓度的大小和温度的高低是影响其溶出作用的重要因素。故在氧化铝生产企业现有机械设备等条件不发生变化的前提下，通过控制氧化铝工业生产过程中碱浓度以提高系统的循环利用效率，从而降低氧化铝生产的能源消耗。众所周知，在溶出矿液苛性比固定的情况下，溶出矿液中苛性钠的含量越高，其分解率差值也就越低；而在溶出浆液中苛性钠含量固定的前提下，随着溶出液苛性比的不断增加，循环效率差值却在逐渐升高。因此，若氧化铝工业生产企业采用后加矿增浓溶出技术，能在一定程度上提高其分解率，从而增加循环效率，降低氧化铝工业生产的能源损耗。
4.2提高冷凝水利用效率
通常情况下，氧化铝工业生产过程中溶出、蒸发两阶段所产生的冷凝水主要有新蒸汽冷凝水和二次蒸汽冷凝水两大类，而新蒸汽冷凝水所携带的能量占氧化铝工业生产系统蒸汽总能量的10%~25%左右，主要用于氧化铝工艺系统的内部消化和返回电厂作为锅炉水的二次循环利用。在氧化铝工艺系统的内部消化时，氧化铝溶出阶段新蒸汽冷凝水的能量回收约为0.75，氧化铝蒸发阶段新蒸汽冷凝水的能量回收则约为0.16；而在返回电厂作为锅炉水的二次循环利用时，溶出阶段锅炉补水的能量回收约为0.84，蒸发阶段锅炉补水的能量回收则约为0.21。因此，氧化铝工艺系统中冷凝水的利用还存在极大的潜力，工作人员应增强对其的合理利用以有效降低系统对能源的消耗。
4.3蒸发阶段循环回水的合理利用
众所周知，氧化铝工业生产系统中，为增加末效二次汽的循环利用效率，系统在蒸发工艺阶段设置了单独的循环水利用系统，通过水冷器等将低温循环水和末效二次汽回收降温，从而完成整个蒸发水循环利用的过程。而在此过程中，系统中循环回水所携带的热能并不能得到有效利用，且还增加了消耗的额外热能。因此，为有效降低氧化铝工业生产系统的能源消耗，工作人员可改变循环回水的利用方式，将其作为氢氧化铝洗水、种子洗水等工艺洗涤用水，以此有效利用循环回水中所携带的能量并降低额外电能消耗。
4.4降低溶出浆液蒸汽加热耗能量
通常情况下，氧化铝工业生产过程中溶出浆的加热可大致分为二次汽预热和新蒸汽加热两大类。而在目前生产过程中，二次汽预热常采用矿浆自身蒸发所产生的热气，因此，二次汽预热设备的出口处矿浆温度越高，加热新蒸汽所需的能耗量越低。因此，工作人员可根据企业生产情况和设备的配套情况选择合适的套管，尽可能地延长套管换热器的使用时间，增加二次汽预热设备的出口温度，从而降低新蒸汽加热系统所需要的耗能量。
5结语
总之，在可持续性经济发展理念的指导下，节能环保不仅成为各行各业发展的重要原则，还是企业增强社会影响力的重要方式。因此，我国氧化铝工业生产企业应加强对节能降耗的重视程度，根据企业自身的实际情况制定出环保节能方案，并在企业内部形成节能降耗的良好氛围，尽可能地引进先进的生产技术以降低氧化铝工业生产过程中的耗能量，为我国氧化铝工业的进一步发展打下坚实的基础。
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论文作者:陈松
论文发表刊物:《城镇建设》2020年1期
论文发表时间:2020/4/3
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