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高端预焙阳极可大幅有效降低电解铝生产电耗,提升电解铝质量水平

发布时间:2022-10-14  来源:立鼎产业研究网  点击量: 2720 

预焙阳极处于铝加工产业链上游,是电解铝生产工艺的重要工业消耗品。铝作为全球产量最大的有色金属,被广泛应用于交通运输、建筑、包装、电力等领域。预焙阳极是铝工业的配套产业,是以炼油厂的副产品石油焦为骨料,以焦化厂副产品煤沥青为黏结剂,用于预焙铝电解槽作为阳极使用的碳素制品,是炼铝工艺的重要消耗品。预焙阳极具有良好的导电性能和抗高温腐蚀性能,被称为电解槽的“心脏”,主要发挥三大作用,1)作为电解槽电解过程中的阳极导体,把电流导入电解槽;2)参与电化学反应,电化学反应后会消耗掉,大概一个月需要换一次,1吨铝毛消耗约0.5吨预焙阳极;3)为电解过程中的热平衡提供部分能量,预焙阳极不仅是导电材料,也是储能材料,有炭阳极参与和没有炭阳极参与差别很大,有炭阳极参与比没有炭阳极参与相比,电解电压低1伏,从理论电耗来说相当于能减少3200度电耗。预焙阳极质量对电解铝生产是否正常,电流效率、电耗、产品等级、经济技术指标影响很大。

铝加工产业链


资料来源:立鼎产业研究中心

预焙阳极是炭制品的一个子分类


资料来源:公开资料

吨铝电耗下降和中高端铝供给水平提高是电解铝行业两大发展趋势。国家发改委2021827日印发《关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知》,推动我国电解铝行业持续节能减排助力双碳目标实现,20221月起铝液综合电耗高于13650千瓦时的电解铝企业每超过20千瓦时用电量每千瓦时加价0.01元,该政策在23-25年内要求持续提高。2020年国内电解铝行业平均能耗13543千瓦时,2022年政策的加价风险不大,但对于20232025年的标准行业内只有少数企业通过规模化和技术升级能达到,此外《关于加快七大高耗能行业高质量发展的实施方案》提出到2025年,航空航天、高铁、汽车、消费电子、电力装备、轨道交通装备、船舶及海洋工程装备等领域中高端铝型材产品供给水平明显提升,力争全部电解槽达到400千安及以上先进产能水平。

未来电解铝行业电耗分档标准要求不断提高(单位:kwh


资料来源:《国家发展改革委关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知》

高端预焙阳极可大幅有效降低电解铝生产电耗,提升电解铝质量水平。电解铝理论电耗6320/吨,世界上最先进技术在海德鲁,电耗约在12270/吨铝,发达国家平均约13320/吨铝左右,国内平均电耗约在13543/吨铝。根据公司相关统计,铝电解的电能利用率只有40%-50%,超过50%的电都以各种形式被浪费掉,其中50%中的65%以上都是通过上部散热损失的(停槽、开槽、捞渣等)。因此,阳极如果没有掉渣、掉块现象,而且有足够长的使用寿命,就能在很大程度上减少上部散热的损失,从而极大地降低电解铝的电耗水平。高端预焙阳极具有均质性好、导电性好、抗热冲击性能好、杂质含量低、含硫量低、掉渣少、使用寿命长等特性。高端预焙阳极对于减少碳排放的贡献在于其可显著减少电解过程中的碳渣及阳极效应,从而延长换极周期,减少热损耗,提高电流效率,此外高质量的预焙阳极是生产高质量原铝的重要条件,生产出的原铝可以获得更好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

预焙阳极特性对电解铝的影响


资料来源:公开资料


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