［盏 朗 我国电解铝工业技术发展现状 马琼，杨健壮 （兰ｆＪＪ １资源环境职业技术学院，甘肃兰３＂１、Ｉ ７３００２１） 摘要：我国电解铝工业技术在近十几年得到了长足发展，电解槽的大型化、产能的集中度、产能利用率等均发 生了明显变化，尤其是大型预焙阳极铝电解槽的各项技术指标均达到或超过世界先进水平。本文作者通过大量 的资料查阅、数据分析，较全面的揭示了我国铝电解技术的发展现状，为教学科研提供了重要的参考资料和数 据。 关键词：电解铝；发展；现状 中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—５０６５（２０１６）１０—００５５—３ Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ＭＡ Ｑｉｏｎｇ，ＹＡＮＧ Ｊｉａｎｇ—Ｚｈｕａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｌａｒｇｅｒ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｃｈａｎｇｅｓ ｈａｖｅ ｔａｋｅｎ ｐｌａｃｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｌａｒｇｅ ｐｒｅ－ｂａｋｅｄ ａｎｏｄｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｔａｎｋ ｆｏｒ ｖａ￣ｏｕｓ ｓｐｅｃｉｉｃａｔｉｆｏｎｓ ａｒｅ ｒｅａｃｈｉｎｇ ｏｒ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ａｄｖａｎｃｅｄ ｌｅｖｅ１．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｄａｔａ ａｃｃｅｓｓ， ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｄａｔａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ 近年来，我国铝工业在全球铝工业中的地位得到快 速提升…。我国电解铝生产规模占世界总规模的比重从 发的基础理论和设计工具。相继自主开发成功４００ｋＡ、 ５００ＲＡ及以上大型超大型预焙阳极铝电解槽技术，经过 三十多年的持续开发和实践应用，目前已经形成我国特 先水平。 １９９５年的９．３８％上升到２０１４年的４８％，接近全球１／２。 ９．４４％上升到２０１４年的２５５０万吨，约占全球消耗量的 一同时。我国电解铝消费规模占世界比重也从１９９５年的 有的现代铝电解技术体系，关键技术指标均达到国际领 半，成为世界第一大铝消费国。与此同时，我国现代铝 电解技术在消化引进国外技术的基础上，以“产学研”相 １ 我国铝电解工业技术发展的特点和成就 著进展 １ 预焙阳极铝电解槽的大型化和产能集中度取得了显 结合的方式，研究开发了磁场、热平衡、大型槽结构的 １－数学模型和计算机控制技术 ，掌握了大型铝电解槽开 ２００３—２００５年电解铝总产量从５５４万吨上升至７６７ 万吨，增产２１３万吨，其中全国十大电解铝厂实现增产 收稿日期：２０１６－０５ ９１万吨。生产厂家从１４１家减少至９５家。 自十一五始，淘汰落后产能的步伐加快，产能１５万 吨以下的小型自焙、预焙槽全部关停，铝电解产能集中 作者简介：马琼，女，１９９１年毕业于北京科技大学冶金系，工学学士 教授级高工 工作单位：兰州资源环境职业技术学院 研究方向：现从事冶金专业教学及科研工作 通讯地址：甘肃省兰州市城关区窦家山３６号（７３００２１） 联系方式：７６９６６２２９５＠ｑｑ．ｃ０ｍ １ ３９１ ９２７８０２３． 度进一步提高。截至目前，全国现有电解铝企业集团３１ 家，生产能力最大的魏桥集团４０２万吨；企业（集团） 平均生产能力９６万吨，单厂生产能力平均４６万吨；前 ２０１６年５．ＥＪＴ世界有色金属５５ ［盏 … （５）“ＣＣ电解烟气净化新技术”成果：由中铝公司研 步被压缩，目前中东部地区以及四川、广西、贵州等地 发完成的“ＣＣ电解烟气净化新技术”成果，创新设计了 区企业处于亏损或微利状态，产业利润向拥有煤一电一 ＣＣ多点式反应器，利用新鲜料和循环料同时与烟气均 铝一体化企业集中的态势进一步显现。 匀混合反应，提高了电解烟气净化系统的吸附效率 ； ２＿３节能降耗技术还有进一步开发的空间 开发并设计了高效预分离脉冲除尘器，大大减少了粉尘 近十年，铝电解烟气回收净化及预热利用技术取得 排放量：开发和设计了双管道和平衡管道技术，显著提 了显著成就。但是在铝电解残极预热的利用方面还只是 高了电解槽的集气效率、减少了污染物排放。成果已在 出于理论研究阶段，没有开展卓有成效的应用型研究， 中国铝业连城分公司５００ｋＡ铝电解系列中应用，烟气净 据统计，将残极的余热用于加热新极，可直接提高新极 化效果显著，排氟量≤ｌｍｇ／Ｎｍ 、粉尘排放量≤５ｒａｇ／ 更换时温度约１００￣Ｃ以上，吨铝节电约３０－５０ ＫＷｈ，折 Ｎｍ 、能耗≤１８０ｋＷｈ／ｔ－Ａ１。 合人民币为１２—２Ｏ元，则一个年产５０万吨电解铝的企 业可直接获得经济效益６００—１０００万元；另外阳极预热 ２发展中的主要问题 后可降低阳极使用过程由于热应力引起的热震、开裂， ２＿１产能的过剩还未得到明显缓解，甚至有加大的趋势 还可提高电解操作过程稳定性，这些都可产生巨大的潜 ２０１３年国内新增产能持续提振原铝产量，目前产能 在经济效益。 西移步伐仍在推进，、内蒙古等电力成本低的地方 ２．５ ５００ＫＡ大型槽的稳定性还存在较大问题 成为迁移中心，铝行业的成本重心下滑，长期基本面恶 由于我国在铝电解槽大型化过程中实现了跨越式快 化趋势未有改变。在铝价不断下挫和国外铝企业减产的 速发展，在大型槽工艺技术上没有现成的经验可供借鉴， 背景下，得益于西部电价低廉，２０１３年西部产能得到了 各个企业之间对于相应技术的交流、共享还远远不够， 充分释放，中国电解铝２０１３年产量为２２０４万吨，同比 导致目前大型槽的多项指标出现“反复”，比如槽电压回 增长９．６５％，再创历史新高。甘肃、青海、宁夏、等 升到４．０５Ｖ左右，吨铝直流电耗上升到１３０００ ＫＷｈ左 地累计产量达到８２０万吨，全国占比高达３７％，其中新 右，阳极消耗上升到吨铝４８５Ｋｇ等等。 疆２０１３年产量同比翻番。２０１３年年底，全国电解铝产 ２．６工业电解槽的精细化管理和优化操作也还有一定 能为３１００万吨，产能利用率仅为７１％，产能利用率与 的潜力 ２０１２年相比下降了１个百分点。产能仍存在严重过剩。 虽然电解槽的大型化取得了举世瞩目的跨越式发 ２０１４年我国电解铝各地区的产量分布发生了很大 展，但是由于技术工艺的快速发展所带来的技术人员尤 的改变，地区取代了河南地区成为国内的电解铝大 其是一线操作技术人员的缺乏，使得铝电解生产车间的 省，届国内电解铝产量第一位，２０１４年１—９月累计总产 管理还未能达到精细化水平，电解槽的日常管理与常规 量为２９９１７６７．５吨，累计同比增加７９．９％，占中国电解 各项操作与国际先进企业存在较大差距，尚有较大的改 铝总产量的１７％；其次是河南、内蒙古、青海、山东等。 进空间。四 目前西部电解铝产量已占电解铝总产量的６６％，得 益于资源丰富、电力成本低等优势，西部地区电解铝企 业具有明显的成本优势，这直接导致等西部地区的 ［１】 兰勇．我国铝工业纵向一体化的形成及其影响研究［ ．中南大学 博士学位论文，２００９：２９—４５． 电解铝产能持续扩张，加之中东部地区电解铝减产规模 ［２】 姚世焕．中国铝电解技术的鼹次“飞跃”．２００４年中国国际铝业沦 有限，未来国内电解铝产量仍将处于高位。西部电价便 坛【Ｃ】．海口：中国有色金属工业协会，２００４：４９－６４ 宜，成本比河南等地低２０００元／吨以上，拉低了全国的 臼】 架学民，李劫 张红亮．壬有山，吕晓军，张翮辉，刘业翔．静流 式铝电解槽磁场仿真及设计［Ｊ］中国有色金属学报，２０１１，２１（９） 电解铝生产成本，这也是电解铝价格疲软的重要因素。 ２２５１Ⅲ一２２５７． ２＿２电耗还存在较大的下降空间 ［４】 赵应彬，王平，陈谦．３００ＫＡ新式异型阴极双钢棒铝电解槽生产 宴践『Ｊ１．有色金属（冶炼部分），２０１４（２）：２８～３Ｏ． 进入２１世纪，我国铝电解工业取得了长足发展，各 【５】 周乃露，意道辉，张家奇，王瑞雪．导流式铝电解槽电热平衡计算 项技术指标都得到了显著提升，从整个电解铝行业来讲， 建模与应用Ⅲ．中南大学学报（自然科学版）２０１１年第４２卷１２ 期：３８８８－３８９３． 目前工业生产的综合交流电耗处于１３６００－１３９００ｋｗｈ／ 【６］ 郑永龙．高导电双钢棒在２４０ｋＡ铝电解槽Ｅ的应用 ．有色冶金 ｔＡ１左右（直流电耗１２６００－１３０００ｋｗｈ／ｔＡ１），考虑到不 节能．２０ｌ４，３０（４）：】６一ｌ９． 同电解槽的先天条件，仍然有６００－８００ｋｗｈ／ｔＡ１的节能 【７１ 郑州经纬科技实业有限公司．高导电率电解槽阴极导电棒：中国， ２０１ｌ２０１１８３９６．１ ＩＰ】２０１ｊ １２—２１． 空间。 ｆ８］ 罗钟生．罗英涛，杨宏杰．高石器质阴极生产新技术研究…．轻金 我国电解铝企业经营压力较大。随着国内电力价格 属，２０¨（３）：３４—３８． 【９】 王！争．冷捣糊在石墨化阴极炭块上应用【Ｊ１．材料与冶金学报， 上调，电解铝成本不断上升。电解铝企业盈利空间进一 ２０１０，９（增刊１）：１５０一ｊ ５１． ２０１６年５，ＥＪＴ世界有色金属５７
