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大型铝电解系列不停电停、开槽技术及成套装置

Date:2006-11-28 Click:1218

2006年4月正式落户于郑州国家高新技术产业开发区的郑州市铝冶炼工程技术研究中心(郑州中实赛尔科技有限公司)的科技人员为本项目的开发成功做出了重要贡献。
    根据专家测算,这个项目的产业化将产生显著的社会经济效益。对有25万吨生产能力的铝电合一企业而言,每年可节电1000多万度、增产铝锭3600多吨、减少自备电厂燃料重油3000多吨,综合经济效益每年可达3000万元,并可大幅度提高发电、生产设备寿命,减少污染。该技术全国推广后每年可节电8.5亿度,增加经济效益10亿元以上。
    中央电视台《新闻联播》、《新闻30分》、新华社及河南电视台等媒体对本项目进行了即时报道,河南日报等多家报刊及新华网等网站也刊载了此项新闻。

项目背景:
电解铝是高耗能产业,随着国际能源形势的日趋紧张,能耗问题成为制约电解铝工业发展的重大问题。大型铝电解槽的应用使大系列、小电网或“铝电合一”成为铝电解工业的突出模
然而,无法改变的事实是,当一台电解槽需要停槽、开槽或焊接时,需要系列停电才能完成。长期以来,国际铝工业巨头美铝、法铝及大电流开关制造商都致力于开发不停电停、开电解槽的方法和装置。
本项目从提出到开发完成历时十余年,由中孚实业、郑州中实赛尔科技有限公司与华中科技大学联合承担,并列为2005年国家重大产业技术开发专项(发改办高技[1255号])。
关键技术及创新点:
1、创造性地采用电流转移和能量转移的方法,开发成功了全电流条件下停、开槽技术;
2、研制成功了分置式多点分流、同步运行开关组装置和可变电阻分流装置;
3、开发了大型电解槽电磁平衡调整技术,解决了强磁场条件下铝电解系列全电流焊接难题。
赛尔不停电技术首次实现了大型铝电解系列非事故条件下的不停电生产。
本项目自2002年申报国家技术创新项目至2005年正式列入《国家重大产业技术开发专项计划》(发改办高技[1255号])以来,在河南省发展和改革委主持和中国有色金属工业协会的大力支持下,承担单位河南中孚实业股份有限公司,结合企业生产技术的实际,组织了工程技术人员与华中科技大学、郑州中实赛尔科技有限公司等单位专家、教授联合攻关,历经近十年的资料收集、技术研究和两年多的设备研制,先后攻克了强磁场环境超大电流转移动态过程监测与控制技术、回路电阻控制等关键技术,取得了不停电停槽、不停电开槽和电解槽大修不停电焊接等三项重大技术成果,从而彻底解决了铝电解系列因电解槽大修而被迫系列停电的重大技术难题,实现了铝电解系列非事故条件下的不停电生产。本项目的开发与研制已申报了七项国家专利,其中发明专利2项。目前承担单位已应用该技术及装置停开槽79台次,大修焊接电解槽10余台次,避免因系列停电造成的经济损失上千万元,并成功实现技术转让,用户使用效果良好。
大型铝电解系列不停电(全电流)装置演示现场
铝电解系列不停电技术是一项长期困扰电解铝生产的世界性节能技术难题,郑州中实赛尔科技有限公司与合作单位经过两年5个月的艰苦攻关,终于取得了成功。11月22日,这项技术通过了由中国有色金属工业协会、河南省发改委、河南省科技厅联合组织,国内行业一流专家包括四名中国工程院院士组成的15名专家组鉴定。   
中国有色金属工业协会会长康义担任专家鉴定委员会主任,他代表专家组评价认为,这项技术是我国自主创新的先进技术,整体技术达到了国际领先水平,同时节能技术效果好,经济和社会效益显著,具有广泛的推广应用前景。
 
“大型铝电解系列不停电技术及装置”科技成果(新产品)鉴定会现场
(新华社发)
中国是电解铝生产大国,电解铝工业是典型的高耗能产业,一吨电解铝平均耗电达1.5万度,能耗问题一直是制约这个行业发展的重大问题。另一方面,电解铝生产受技术条件制约,在检修一台电解槽,使其停止或启动时,必须对全系列200台到300台电解槽进行停电。这个短时停电过程不仅造成能耗的大幅增加,增加有害气体排放等,而且大负荷的波动对于生产设备、发电设备和电网安全会带来较严重的危害。因此,不停电短路操作技术成为困扰世界电解铝工业多年的重大技术难题,美、法、德等国的电解铝巨头都曾长期致力于这项技术的研发。
2005年,该课题被列入国家重大产业技术开发专项计划,是由国家发改委批复立项,河南中孚实业股份有限公司和华中科技大学、郑州中实赛尔科技有限公司联合承担的国家重大产业技术开发专项——“300KA级大型铝电解槽综合节能技术开发”六大课题之一,该课题由中实赛尔首席顾问梁学民先生担任总负责人,历经近十年的资料收集、技术研究和两年多的设备研制,先后攻克了强磁场环境超大电流转移动态过程检测与控制技术、回路电阻控制等关键技术,取得了不停电停槽、不停电开槽和电解槽大修不停电焊接等三项重大技术成果,目前已申报七项国家专利,其中发明专利2项。从而彻底解决了铝电解系列因电解槽大修而被迫系列停电的重大技术难题,在国际上首次实现了大型铝电解系列非事故条件下的不停电生产。        
 
工程院张国成院士宣布大型铝电解系列不停电(全电流)技术开发及装置通过专家组鉴定
(新华社发)