電解鋁生產(chǎn)工藝壓縮空氣系統(tǒng)分析與綜合治理

電解鋁生產(chǎn)工藝壓縮空氣系統(tǒng)分析與綜合治理摘要：電解鋁生產(chǎn)工藝中使用壓縮空氣的環(huán)節(jié)主要有氧化鋁輸送、電解鋁生產(chǎn)、陽(yáng)極組裝和鑄造等環(huán)節(jié)，壓縮空氣分?jǐn)傠娏空茧娊怃X動(dòng)力單耗約40%，其中氧化鋁輸送和電解鋁生產(chǎn)用風(fēng)量占比約90%以上。因此，加大對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)的分析和治理，對(duì)降低電解鋁綜合電耗，提高企業(yè)生存能力具有極其重要的意義關(guān)鍵詞：電解鋁；工藝；壓縮空氣；分析；治理；1潛力分析及原因日均用風(fēng)量單位氧化鋁濃相壓縮空氣電解壓縮空氣2019年7月份Nm3/d82514364837歷史最優(yōu)值Nm3/d56069207207當(dāng)前值與歷史最優(yōu)值差Nm3/d26445157631合計(jì)差值風(fēng)量Nm3/d184076折合電量kWh/d23009日均原鋁產(chǎn)量噸330折合綜合電耗kWh/t-鋁產(chǎn)品70上表是內(nèi)蒙古大唐國(guó)際再生資源開(kāi)發(fā)有限公司2013年至2019年電解分廠壓縮空氣使用情況統(tǒng)計(jì)分析，截至2019年7月份，由于管理不善，導(dǎo)致壓縮空氣用量大幅升高，影響噸鋁綜合電耗上漲約70kWh/噸，原因分析如下：（一）打殼系統(tǒng)泄漏1.內(nèi)部泄漏：原因：活塞密封圈磨損嚴(yán)重，或缸筒磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致活塞與缸桶之間間隙過(guò)大?，F(xiàn)象：打殼或提升打擊頭無(wú)力，回氣管排氣量過(guò)大2.外部泄漏：現(xiàn)象：無(wú)法形成下料口附近物料堆積，嚴(yán)重時(shí)提升打擊頭無(wú)力。（二）下料系統(tǒng)泄漏原因：活塞密封圈磨損嚴(yán)重，或缸筒磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致活塞與缸桶之間間隙過(guò)大?，F(xiàn)象：回氣管排氣量過(guò)大（三）換向電磁閥泄漏原因：換向閥密封圈磨損現(xiàn)象：回氣管長(zhǎng)時(shí)間排氣、上下端蓋漏氣導(dǎo)致以上系統(tǒng)泄漏的根本原因?yàn)樵O(shè)備維護(hù)保養(yǎng)存在嚴(yán)重缺失，主要表現(xiàn)有以下幾方面：1.三連件汽水分離擋板及金屬濾網(wǎng)拆除，使末端用氣失去保護(hù)。2.氣控柜前端油霧器基本停用，導(dǎo)致定容器氣缸、活塞失去潤(rùn)滑保護(hù)，增大磨損程度。3.槽上部油霧器加油、維護(hù)條件惡劣，導(dǎo)致油脂惡化、霧化帶油困難，最終導(dǎo)致打殼氣缸、活塞缺乏潤(rùn)滑保護(hù)，增大磨損程度。4.油霧器加油記錄不實(shí)，無(wú)法分析實(shí)際耗油情況。（四）非正常排放：由于壓縮空氣系統(tǒng)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)帶水現(xiàn)象，冬季還曾經(jīng)因?yàn)閴嚎s空氣帶水造成末端槽無(wú)法打殼下料。導(dǎo)致操作人員在發(fā)現(xiàn)帶水現(xiàn)象后長(zhǎng)時(shí)間排放，關(guān)閉不及時(shí)，造成大量壓縮空氣泄漏。（操作依據(jù)詳見(jiàn)附1）（五）系統(tǒng)壓力過(guò)高：由于打殼、下料、換向閥等機(jī)構(gòu)存在大量泄漏問(wèn)題，導(dǎo)致打殼無(wú)力，影響下料。為確保生產(chǎn)，被迫提高系統(tǒng)工作壓力，而在泄漏問(wèn)題得到治理前，造成大量壓縮空氣泄漏損失。（操作依據(jù)詳見(jiàn)附2）（六）打料系統(tǒng)內(nèi)漏排查與方式調(diào)整不及時(shí)目前濃相打料系統(tǒng)日均用風(fēng)量比歷史最好水平高26445Nm3/d通過(guò)sis系統(tǒng)記錄分析，系統(tǒng)在停止打料期間存在約1000Nm3/h基礎(chǔ)負(fù)荷，未能及時(shí)排查系統(tǒng)閥門(mén)是否存在內(nèi)漏缺陷或是否有不合理的用風(fēng)點(diǎn)。2主要治理措施及效果（一）2019年6月12日根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)濃相打料系統(tǒng)日均用風(fēng)量從5月中旬開(kāi)始出現(xiàn)明顯上漲，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)是由于氧化鋁堆棧卸料溜槽阻力大，溜槽風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不能滿足送料要求，在未告知調(diào)度的情況下，將溜槽用風(fēng)方式由溜槽風(fēng)機(jī)供風(fēng)改為壓縮空氣供風(fēng)。之后，未辦理流程異動(dòng)手續(xù)即納入正常生產(chǎn)工藝流程。造成日均打料用風(fēng)量上漲。針對(duì)此問(wèn)題生產(chǎn)管理部組織召開(kāi)專題會(huì)，分析了原因，制定了整改要求，電解分廠按照要求利用一周時(shí)間徹底清理了積料，檢查了溜槽氣室和排氣箱布袋，6月24日恢復(fù)了溜槽風(fēng)機(jī)運(yùn)行。（二）2019年7月份生產(chǎn)管理部組織重點(diǎn)對(duì)壓縮空氣使用情況進(jìn)行了全面排查，7月17日針對(duì)電解一車(chē)間及凈化一車(chē)間壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備及使用環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題組織召開(kāi)專題會(huì)，會(huì)上指出一是不合理用風(fēng)現(xiàn)象仍然能存在。二是氣動(dòng)設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)嚴(yán)重缺乏。三是用風(fēng)管理不到位，常排氣現(xiàn)象普遍。四是設(shè)備漏風(fēng)缺陷頻發(fā)，消缺人力和備件不足導(dǎo)致缺陷無(wú)法及時(shí)處理。針對(duì)以上問(wèn)題，生產(chǎn)管理部建議分廠從維護(hù)保養(yǎng)入手，在確保設(shè)備能夠得到良好養(yǎng)護(hù)的條件下逐步消除缺陷，降低槽控箱控制壓力，提高設(shè)備良好運(yùn)行周期，減少缺陷數(shù)量，從而形成設(shè)備治理良性循環(huán)。電解分廠對(duì)以上要求給予了積極的響應(yīng)，取得了非常好的效果。（三）為進(jìn)一步減少空壓站耗電量，生產(chǎn)管理部在綜合分析供風(fēng)負(fù)荷與干燥器通過(guò)能力及干燥能力后建議停止一臺(tái)干燥器運(yùn)行，此方案于8月1日實(shí)施。由于退出一臺(tái)干燥器運(yùn)行后，減少了干燥器再生次數(shù)，減少了由于再生造成的對(duì)空排放損失，可減少空壓站耗電量約800kWh/天。（四）2019年8月30日生產(chǎn)部根據(jù)壓縮空氣系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間卸載的現(xiàn)象，向公司申請(qǐng)嘗試停止一臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行，公司領(lǐng)導(dǎo)同意后于8月30日16:28停止#2空壓機(jī)運(yùn)行，提前實(shí)現(xiàn)部分時(shí)間兩臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行方式。隨著電解一車(chē)間用風(fēng)治理逐漸深入，日均用風(fēng)量繼續(xù)大幅度下降，從9月2日開(kāi)始空壓站運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)全天兩臺(tái)空壓機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。3總結(jié)通過(guò)對(duì)電解分廠壓縮空氣系統(tǒng)的綜合治理，成功實(shí)現(xiàn)減少一臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行，使電解車(chē)間日均用風(fēng)量下降101519Nm3/d，氧化鋁輸送系統(tǒng)日均用風(fēng)量下降7797Nm3/d，影響電解鋁用電單耗下降55.84kWh/噸，在整個(gè)治理過(guò)程中，大部分采用了分析、調(diào)整和修舊利廢的手段，沒(méi)有發(fā)生大量的備件費(fèi)用和技改費(fèi)用，真正體現(xiàn)了“時(shí)間短、見(jiàn)效快、成本低”的管理理念，對(duì)生產(chǎn)費(fèi)用極度緊張條件下企業(yè)的挖潛增效提供了有力支持和參考。附1：飽和空氣含水量計(jì)算表干球溫度含濕量空氣量相對(duì)濕度凝結(jié)水量干燥器臺(tái)數(shù)單次排水量排水次數(shù)排水間隔時(shí)間℃g/kgNm3/h%kg/h臺(tái)L/次次min2520.3422500105232872520.34225002010532173根據(jù)飽和空氣含水量計(jì)算，不同相對(duì)濕度條件下的空氣被壓縮后產(chǎn)生的凝結(jié)水量會(huì)出現(xiàn)很大變化，當(dāng)空壓站不能及時(shí)排放時(shí)，就需要末端用戶通過(guò)人工排水及時(shí)把水排掉，以免影響氣動(dòng)元件工作，如果末端用氣點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)大量帶水，應(yīng)向空壓站管理單位反饋，及時(shí)調(diào)整排水間隔時(shí)間或排查其他原因。附2：多高壓力能夠滿足打殼需要？打殼氣缸的內(nèi)徑為16cm，活塞受力截面積約200cm2，當(dāng)壓縮空氣壓力為0.1Mpa時(shí)，在活塞上能夠產(chǎn)生約200kg的推力，如果用來(lái)提升打擊頭，0.1Mpa的壓力應(yīng)滿