摘要：随着我国新时代经济体系的不断发展，我国工业金属冶炼技术也获得了很大的进步，在工业金属冶炼的实际发展中，铝冶炼技术发展是十分重要的，在现阶段的工业金属冶炼中，相关的工业金属冶炼研究者应当对此拥有足够的重视，在工业金属冶炼的实践过程中不断对工业金属冶炼发展中铝冶炼技术创新进行不断的探索和改进，本文重点对我国铝冶炼技术现状及发展趋势进行探讨和研究，以期为广大铝冶炼技术研究者提供有效帮助。
关键词：铝冶炼；技术；现状；发展；趋势
近些年随着社会的发展，各项技术在专业领域内得到了提升，在铝冶炼过程中，最重要的是氧化铝和电解铝两个阶段，在这两个生产阶段中设备和工艺水平的差异影响了最终的生产效率，随着科技的不断发展，新技术、新设备的出现为铝冶炼推行新工艺提供了重要的技术支持。
金属铝作为重要的金属资源，在我国的金属产量仅次于钢铁，推进铝冶炼技术的改革能够大幅度减轻能源的损耗和资源的浪费，同时提高铝冶炼的效率和质量。过去氧化铝和电解铝过程由于生产设备和工艺水平的不足，我国铝冶炼指标同发达国家相比有着不小的差距，设备无法做到全部自主研发，关键设备依赖进口。如今随着新技术、新设备的出现，为铝冶炼效率的提升，能耗的降低创造了先决条件。要想充分了解国内外铝冶炼能耗方面存在的差异就必须从生产设备入手，了解当今生产工艺和设备的具体状况，并总结未来的发展方向。
一、氧化铝设备的现状及发展方向
（一）我国氧化铝生产现状
在我国铝冶炼主要从铝土矿石开展氧化铝过程，基于矿石的基本特点，主要采用联合法和拜耳法等工艺。其中采取拜耳法的氧化铝生产产能占我国铝生产总产量的80%以上，是最常用的氧化铝生产工艺，同时，我国也是世界范围内氧化铝产量最高的国家。
目前在氧化铝生产环节中主要使用的设备有磨矿机、喂料隔膜泵、溶出机组、沉降槽和过滤槽等。这些设备在长期的使用过程中暴露出了诸多问题，其中主要的问题有设备规模较小，导致生产效率低下，生产成本高；自动化程度低，导致浪费了大量的人力资源成本，能耗高；部分关键设备需要进口，加大了生产成本。
（二）我国氧化铝设备的发展方向
氧化铝生产作为铝冶炼过程中重要的原材料生产工业，只有开展大规模的投资建厂，才能够确保原材料生产的经济适用性，保证高效率的人力资源成本和高收益回报。对行业的发展来说，降低生产成本符合行业的发展规律，能够降低能耗帮助企业获得更多的收益，自动化生产可以减少目前企业在人力资源上的投入成本，机械化的生产模式也能够大大提升氧化铝的生产效率，因此生产线大型化和自动化是氧化铝生产的大势所趋。
生产线大型化同过去小型设备生产相比，可以降低企业的设备投入成本，减少土地占有量，提升生产效率。同时，生产线大型化可以更好的进行综合性管理，为开展自动化生产创造了先决条件，小设备生产由于所占空间面积大，不利于进行综合性管理，在自动化生产中投入成本较大不符合企业发展的利益。
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氧化铝产业发展的目的是为了能够降低生产成本，提高氧化铝的生产产量，随着生产需求的进一步提升，我国目前拥有的高品位铝土矿无法满足生产需求，为了弥补原材料的缺口，提高生产产量，就需要开发利用低品位铝土矿。对此，企业需要对现有的生产工艺和设备进行改革，满足低品位铝土矿的使用需求，来实现扩大原材料使用范围，提高产量的目的。
我国氧化铝生产随着近些年的发展已经达到世界领先水平，为进一步扩大生产，提高生产效率需要改变现有的生产模式，从小型设备生产转为生产线大型化的生产模式，自动化技术的使用和推广有助于提升管理控制水平，确保设备的高效运作提升生产效率。
二、铝电解设备的现状及发展方向
（一）电解槽
在电解铝厂中，最常见的设备就是电解槽，电解槽是电解作用开展的场所，其数量往往多达上百台。国内外对电解槽都有着十分详细的研究，早期我国主要使用的电解槽是以160kA和280kA为主的，其中前者是引起国外的设备，后者是我国自主研发的试验槽，经过一段时间的使用二者都暴露出一定的问题。我国学者根据上述两种电解槽的优缺点进行研究，借鉴发达国家先进技术经验，将主要精力致力于“三场”的研究中，经过不断的反复试验，终于自主研发出新型电解槽，目前这种电解槽成为了我国铝冶炼生产中主要的设备来源。
虽然“三场”方面的研究使得我国在电解槽领域取得了卓越的成绩，但“三场”电解槽领域的研究并没有结束，电解槽的研究发展方向应向“三场”靠拢，惰性阳极电解槽仍是当前最主要的研究方向。
（二）铝电解多功能天车
电解槽的工作环境复杂，生产工序繁琐，周边地带污染严重不适宜人工操作，对此远程机械化控制在铝电解过程中必不可少。多功能天车的出现正是为了减轻在电解槽中操作作业的压力，其主要的职责是对电解槽中阳极进行更换、打捞槽中杂质和铝，天车的作用十分重要，是保证电解槽能否正常作业的基础。在铝冶炼工作发展初期，我国电解厂所使用的天车主要依赖于进口，随着科学技术的发展和技术人员的不断努力，在上世纪90年代，我国自主生产的天车基本能够替代进口，自主生产的多功能天车开始成为电解厂的主流。
随着电解槽设备的发展其操作环境和磁场更加恶劣，对此高性能、自动化和智能化的天车成为了有关专家研究的主要方向。
（三）铸造设备
铝制品的生产主要经历三个过程，保温、熔化和铸造，在铝冶炼生产中这三个过程也分别对应了三种设备，保温炉、熔化炉和铸造机。在生产环节中，设备的使用效率低，自动化程度低，主要依赖于人工操作，对此，有关人员的研究方向主要如何在于提升保温炉和熔化炉的自动化程度，实现大型化、自动化生产；铸造机则主要研究如何根据需求不同进行自定义、智能化生产铸造。
（四）阳极组装设备
阳极组装作业是综合性的生产过程，其中使用了多种操作设备来最终完成阳极的组装，阳极是电解槽能否进行电解作用的关键所在，其组装包括了阳极清洗、修复和装卸过程。阳极组成过程对设备有着严格的需求，目前在我国范围内设备主要依赖进口，虽然我国企业已有能力进行自主生产，但由于生产设备质量无法得到保障，关键技术没有掌握导致没有得到推广和使用。
现阶段我国阳极组装设备的发展方向主要是提升设备的准确性和稳定性，进行关键技术的钻研和研究，提升自主生产能力解决技术瓶颈。
三、总结
我国铝冶炼技术得到了一定的提高，但我国新时代铝冶炼技术的普及程度和发展水平依然较为低下，无法满足我国现阶段实现全面可持续发展的需求。我国应当在推动铝冶炼技术发展的实践过程中不断发现问题并做出积极改进，使新时代铝冶炼技术得到切实发展，为我国新时代经济建设提供有效助力。
参考文献
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[3]李大明.全国氧化铝行业滤布使用、开发技术交流会[J].轻金属,1985(08):68.
论文作者:赵永利
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：电解槽论文; 设备论文; 氧化铝论文; 我国论文; 铝冶炼论文; 阳极论文; 天车论文; 《防护工程》2018年第35期论文;