铝电解范文1
关键词 电解铝厂;特点;安全管理;措施
中图分类号 TQ13 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2010)12-0008-02
企业的安全管理是各项管理工作的中心,也是企业正常运行的保障和前提。冶金行业的产业链长、生产工艺复杂,易燃易爆、有毒、有害、高温、高压、等一系列危险因素,导致了冶金行业的安全管理难度大。安全管理工作不到位主要表现在:一、地方行业安全管理弱化,安全生产监管不到位,导致事故频繁发生,造成人员伤亡和财产损失;二、企业不能适应产能快速扩张的需要,忽视安全工作,管理混乱。例如:2006年,全国冶金行业发生生产安全事故270起,死亡244人,其中重大事故9起,死亡37人,同比上升28. 6%和48. 0%。2007年,辽宁省铁岭市清河特殊钢有限责任公司“4.18”钢水包倾覆特别重大事故、山东魏桥“8. 19”铝液外溢爆炸重大事故,这些都是由于安全管理出现严重问题而造成的重大事故。冶金行业安全生产形势十分严峻,加强安全管理工作迫在眉睫,刻不容缓。而电解铝厂作为冶金行业一个重要的制造业部门,如何做好安全管理工作值得人们好好的深思,深入推行全面做好安全管理工作,建立并不断完善适合本企业的具有先进水平的安全管理体系,十分重要。
下面笔者结合电解铝厂的特点,对安全管理工作提出几点建议。
1 电解铝厂的特点
1)电解铝厂存在强磁场(电解等)、高分贝噪音、高温的生产现场。高强度(煅烧工序、成型工序和焙烧工序等)、重体力的工作容易造成劳动人员易疲劳,强磁场对员工的身体造成了客观上的安全隐患。
2)涉及产业面广。电解铝厂涉及金属冶炼、碳素加工、动力供应、机械加工、汽车、铁路运输等众多环节,环环相扣,造成安全管理工作覆盖的面广,精细程度要求高,致使安全管理工作难度大。例如:经过煅烧、破碎、筛分、配料、混捏、成型及焙烧等工序而制成满足电解铝需要的炭块。
3)设备种类众多。电解铝厂生产除需要专用的电解槽、阳极焙烧炉、阴极煅烧以及各类浇铸设备、轧制设备、起重机械、高压容器等,还需要机械加工、货物运输、基建作业所必须的各类机械设备。因其受设计、施工、维修等方面主客观各种因素影响,也必然存在着各种安全隐患。
4)生产工艺复杂。电解铝厂冶金工艺过程既有高温、高压、高粉尘的危害,又有有毒有害及易燃易爆和烫伤、砸伤、坠落、挤压等危害。特别是高温电解铝液的运输和铝及铝合金的铸造过程中极易发生大的人身伤害事故。
2 电解铝厂安全管理措施
1)企业职工是生产作业的实施者也是安全事故的直接受害者。所以,电解铝厂安全管理工作首先要加强全体员工的安全意识,增强员工的安全意识和自我保护能力,提高职工遵章守纪的自觉性是减少安全事故的关键因素之一。只有彻底地转变职工思想,让其从被动地接受安全教育的“听者”转变为主动地参加安全教育的“学者”,坚决杜绝违规违章操作,才能从根本上解决安全事故问题。随着我国工业化和城市化的不断深入,农民工逐渐进入工厂,并在工厂中起到举足轻重的作用。以我厂为例,农民工占到了1/3以上,并且大部分位于生产一线的重要且相对危险的岗位。但是由于文化水平低,安全意识差,极易发生安全事故,因此只有通过有效的安全教育和技能培训,提高他们的安全生产意识,才能尽快完成从农民工到制造工人的转变,从而减少安全事故的发生。
2)安全第一,预防为主。安全管理是个动态过程,随时间、地点和人员的变化而时刻在发生变化,因此不存在绝对的安全,但所有安全事故都有一个过程,都有先兆,都有预防的机会。坚持定期和不定期相结合的隐患排查治理工作、更新健全安全管理制度,将不安全因素消除在萌芽之中是行之有效的方法之一。
3)安全生产责任落实到人。实行厂级对车间、车间对班组、班组对个人,层层签订安全生产目标责任书,使安全生产工作落实到每一个人。通过开展“安康杯”活动、“青年安全监督岗”活动、“安全月”活动、“隐患排查治理年”等活动真正做到党、政、工、团齐抓共管。安全考核与绩效考核相挂钩,并严格实行安全“一票否决制度”。
4)坚持和完善对新进厂工人和转岗工人的厂级、车间和班组三级安全教育,避免走过场、走形式,通过学习并经考核合格后才容许上岗。电工、起重工、司机等特殊工种,要做到持证上岗。
5)不断更新和完善企业的安全操作规程,并引导全体员工严格遵守。许多安全事故的发生都和员工违章操作有关,主要原因是职工的安全意识淡薄,另外,安全操作规程缺乏实际操作性也是不容忽视的原因,因此,企业应根据实际情况并充分考虑相关因素的变化不断地调整、完善安全操作规程,增加它的可操作性,使职工乐于遵守该规程。
6)企业在制定安全管理考核制度时,在对违规操作、忽视安全的职工进行一定处罚的同时,更应该重视正面引导对职工遵守安全操作规程的作用。可以对发现重大安全隐患和模范的遵章操作的职工给予一定的精神和物质的奖励,形成以奖励为主、以处罚为辅的考核形式。进行必要的安全投入,鼓励支持必要的安全整改。设备的老化、设备的超负荷运转等都会造成许多安全隐患。应引进吸收学习国内外先进的安全生产管理技术,加大安全生产方面的投资力度。
7)进行全面的岗位危险源分析,并让每个员工熟知熟会本岗位职责和操作规章制度,并严格照章操作。了解相关岗位易发生哪些伤害,并加以预防。对重大危险源要进行规范科学的辨识,并登记建档,制定切实的监控制度并严格加以落实。
8)建立健全企业的安全管理体制和应急预案。在电解铝企业中应逐步建立健全安全管理体制,做到分工明确、各负其责,统一指挥,服从分配。在重大安全事故发生时,启动应急预案,从而给企业减少许多不必要的损失。并针对电解铝厂事故发生的特点,经常进行针对性的应急预案的演练。
3 结论
总之,努力提高全体员工的技术业务能力和安全意识,经常开展各类岗位技术培训和安全管理知识培训,使全体员工能够自觉地、积极主动地参与企业的安全管理活动,不断地提高工作效率和工作质量,保证安全管理工作的顺利进行。从而提高我厂的市场竞争力,将为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
各国在生产经营活动中的安全实践证明,要实现生产安全,必须是物防、技防和人防并重。安全物防是基础,安全技防是手段,安全人防是根本。作为电解铝生产企业,只有针对电解铝生产的特点,加强安全监管,落实安全生产责任制,加强安全生产制度的建立健全,组织各种形式的安全生产教育培训,加强危险源的监控和职业危害的预防,加大隐患事故的排查治理力度,提高应急救援基础管理工作,大力推进科学安全管理体系建设,才能实现安全管理。
参考文献
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论文摘要:介绍了氧化铝、电解铝的冶炼技术，并阐述了其存在的问题及发展动向。
我国的铝冶炼工业经过几十年的发展，取得了前所未有的成绩，2006年氧化铝产量达429万t，铝锭283万t，我国已成为世界铝生产和消费的大国。这一成绩的取得，与科技的贡献是不可分的。
一、氧化铝生产技术
我国铝土矿资源绝大多数为一水硬铝石，由于我国铝土矿资源的这一显著特点，国内氧化铝生产大多采用混联法，此外，还有拜耳法和烧结法。
（一）氧化铝生产技术
1、拜耳法强化溶出技术，包括管道化溶出、单管预热—高压釜溶出、管道一停留罐溶出、混联法中的拜耳法不平衡溶出、新型高压隔膜泵；
2、一水硬铝石选矿一拜耳法生产氧化铝技术，该技术将选矿技术和拜耳法有机结合，有效地利用了我国大量的中低品位铝土矿，降低了氧化铝的生产成本；
3、矿石均化和多碎少磨技术，包括矿山块矿石及进厂碎矿石均化，多碎少磨提高了磨矿效率，降低了磨矿成本；
4、烧结法熟料烧成强化技术，包括高品位铝土矿强化烧结技术、铝土矿浮选精矿强化烧结技术、生料浆配料、非饱和配方、石灰配料和高浓度碳酸化分解，生料加煤排硫、窑体改造及操作改进、单枪喂料；
5、烧结法熟料溶出技术，包括低苛性分子比溶出、高碳酸钠浓度二段磨溶出、低碳酸钠浓度一段磨溶出；
6、氧化铝闪速焙烧技术，包括美国闪速焙烧炉、丹麦气体悬浮燃烧炉；
7、粗液脱硅技术，包括高压釜间接加热连续脱硅、管道化间接加热连续脱硅、深度脱硅；
8、分解技术，包括连续碳酸化分解、4400m3大型平底分解槽、245m2立盘过滤机、51m2水平盘式过滤机、270m2大型板式换热器、27m2水平带式真空过滤机；
9、赤泥分离技术，包括絮凝沉降分离、Φ42m×6m大型钢索扭矩沉降槽、 100m2辊子卸料真空转鼓过滤机、385m2单筒凯利叶滤机；
10、蒸发技术，包括降膜蒸发器，高效闪蒸器等。
（二）存在的主要问题
1、能耗高
由于混联法既有完整的拜耳法系统，又有完整的烧结法系统，流程异常复杂。接踵而来的是能耗很高，就是处理铝硅比约为10的优质矿石，能耗仍高达38GJ／t 氧化铝，是国外一般拜耳法的3倍多。很显然，随着矿石品位下降，经济的拜耳法比例减少，昂贵的烧结法比例增加，能耗还要增加。
2、产品质量不高，多为中间状氧化铝
目前国内冶金级氧化铝产品多为中间状氧化铝，产品粒度较细，产品的磨损指数较大，要很好满足现代电解铝工业大型预焙槽的要求，还要加快砂状氧化铝的开发。
3、原料质量差、铝土矿A／S低
我国铝土矿资源与国外三水铝石和一水软铝石相比，原料质量差，铝土矿A／S低，需要高温高压溶出，这给氧化铝生产带来了困难。
（三）氧化铝冶炼技术的发展方向
1、加速铝土矿选矿工艺的产业化步伐
铝土矿选矿工艺研究通过“十五”科技攻关，已经完成了工业试验，形成了一套完整的工艺路线，“十一五”期间要加快该技术的产业化，并开展铝土矿的反浮选技术研究。
2、强化和革新现有生产方法
溶出是拜耳法的关键工序。我国现在已经有了3种强化溶出技术：管道化溶出；单管预热—高压釜溶出；停留罐溶出。
应该在总结生产实际效果的基础上，尽快推广应用。
首先强化熟料烧结过程，如降低烧成温度，改变供料方式，改进窑体结构等，其次是提高溶液浓度，强化湿法各工序。采用各种添加剂，例如沉降絮凝剂、过滤助滤剂、分解添加剂、溶出添加剂等，可以显著强化生产过程，而且很容易被工业上采用。种子搅拌分解是氧化铝生产中贮存液量最多，时间最长的工序，它的强化必将显著提高工厂的生产能力。
3、加快砂状氧化铝生产技术的攻关，提高我国氧化铝产品质量
我国氧化铝工业由于以一水硬铝石型铝土矿为主要生产原料，致使种分和碳分分解原液的氧化铝浓度高、苛性比值也较高，生产砂状氧化铝的技术难度较大。“ 十一五”期间要重点解决铝酸钠溶液分解过程粒子成核控制技术、铝酸钠溶液分解过程产品粒度控制技术、铝酸钠溶液分解过程产品强度控制技术和添加剂强化分解技术等。通过科技攻关，形成一套适合我国砂状氧化铝生产技术。
4、加快氧化铝技术成果的产业化
加快石灰拜耳法、双流法新技术、间接加热连续脱硅、高效沉降槽、降膜蒸发技术等技术在氧化铝生产过程中的产业化应用，进一步降低生产能耗和生产成本。
二、电解铝生产技术
目前铝全部采用熔盐电解方法生产，其生产设备从较早的单一侧插自焙槽，发展到拥有侧插自焙、上插自焙、预焙槽等各种槽型。
我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化。以节能增产和环保达标为中心的技术改进与改造，促进自焙槽生产技术向预焙槽转化，获得了巨大成功。我国已经成为大型预焙槽开发的先进国家。
（一）电解铝所取得的主要技术成绩
1、计算机控制技术
目前我国主要电解铝厂均采用了计算机控制。自适应控制技术、模糊控制技术和智能模糊控制技术的开发应用使吨铝节电在100kW·h左右。
2、电解槽结构的改进
电解槽结构的改进已先后完成了槽壳结构的改进、槽底保温结构的改进、阴极结构及材料的改进、阳极系统的改进和点下料系统的试验和应用。
3、采用添加剂
电解质中添加氟化镁、氟化铝和锂盐等物质可以改善电解质的某些物化性能，从而提高电解过程中电流效率(约2％左右)。降低电解成本。在电解质中加入添加剂目前已被广泛应用。
（二）存在的技术问题
1、 铝电解槽寿命短
现在国际上的大型预焙铝电解寿命在7年以上，有的已达10年，而我国铝电解槽平均寿命仅4年左右。尽管经过几年的生产实践，采取了一系列技术措施，基本克服了电解槽早期破损问题，但槽寿命仍与世界先进水平差距较大。
2、整体机械化装备水平尚待提高
尽管我国在铝电解生产实践中研究开发了一系列专用设备，如多功能联合机组、地爬打壳机、筒式下料器等，但与国际先进水平相比，机械化装备水平尚需进一步提高，主要表现在：
（1）国产多功能联合机组故障频繁，制造质量还不高，关键部件需要进一步开发，如扭拔机构，空压系统及电气控制部分。
（2）相配套的供料系统和槽上部下料系统跑、冒、漏现象严重，多功能机组受料问题需改进提高；对闸刀式下料和插板式下料装置应改造成点式下料。
（3）与工艺操作相配套的设备需研究开发，如出铝及清理抬包的机械化，与电子计算机控制相适应的打壳下料电磁阀的质量及工作性能提高等。
（4）保证大型预焙铝电解槽生产用的压缩空气水分较大，这是目前全国各大铝厂普遍存在的问题，尽管设有气水分离器，但效果不理想，极易损坏各种电磁阀，造成一系列设备故障而影响生产。
（5）与铝电解工艺操作相配套的其它设备需开发，如阳极更换设备，要求不仅能准确地拆卸和安装，而且在更换时能处理残极周围的结壳及掉入槽中的电解质块，现场卫生清理设备及电解槽一系列技术测试设备等。
3、自动控制水平尚待进一步提高
尽管我国大部分铝电解厂采用了电解槽槽控技术，但整体的自动控制水平仍然不高，与国外相比差距较大，主要表现在控制电解槽生产过程的信息取样不完整，电解槽专家系统不完备，与计算机控制技术相配套的设备故障较多以及综合的动态研究不充分等。
（三）铝电解技术的发展
1、完善大型预焙槽技术
在现有开发成功的180kA、280kA和320kA大型预焙槽的基础上，逐步完善。使其各项技术指标进一步提高，达国际领先水平。
2、自焙槽改造技术
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【关键词】因素;稀土;生产工艺
1.影响因素及其分析
近代物理学认为:晶体中晶粒度越大,形成的点、线、面缺陷越少,电阻率越小;异类原子在金属中以固溶体存在时,对导体的电阻率增大作用小于析出态;基体中的夹渣、气孔、缩松等缺陷由于增加了通过电流的截面积,从而减少了电阻率,提高了抗拉强度。
1.1杂质影响
电解铝液中含有杂质元素和非金属氧化物,其中杂质元素主要有K、Na、Si、Fe等,非金属杂质有Al2O3、H2等,Fe和Si是影响电工圆铝杆质量的主要杂质元素,其存在直接影响到材料的力学性能、加工使用性能等。不同的铝电解槽铝液成分波动大,而电工圆铝杆的成分要求比较严格,所以用电解铝液直接生产电工圆铝杆,电阻率常常偏高,抗拉强度较高。当Si含量大于Fe时,铝杆中的Si、Fe和Al生成复杂的β(Al9Fe2Si2)相,属脆硬相,会使铝杆产生裂纹,降低抗拉强度和伸长率;当Si小于Fe时,产生a(Ah2Fe3Si2)相,a相比β相变形性能要好的多,因此生产中要求Si小于Fe。为了满足用户对产品抗拉强度的不同要求,就要对铝液中的Si、Fe含量进行调整,一般将Fe含量控制在0.16%~0.30%之间,Si含量控制在0.06%~0.16%之间,Fe/Si要控制在1.5~2.5之间,Fe含量决定铝杆的强度,要求抗拉强度低时取下限,要求抗拉强度高时取上限。但铝液中太低的Si、Fe含量会使生产铝液成本升高,所以当铝液中Si、Fe含量较高时加入含硼变质剂使电工圆铝杆的导电性能提高。铝液中的杂质元素如V、Ti、Mn、Cr必须严格控制,否则对电工圆铝杆有很大的影响。
1.2稀土作用
稀土的含量为0.10%~0.30%时,对电工铝杆的导电性没有影响,稀土能够改善硅的固溶度。铝中的铁和硅可形成FeAl3和a(Fe2SiAl),FeAl3可细化再结晶晶粒。稀土能与铁形成CeFe2、Ce2Fe17两种平衡化合物,与硅形成Ce5Si3、Ce3Si3、Ce5Si4、CeSi、、Ce3Si5和CeSi2六种化合物,可中和铁和硅的有害作用,改变杂质的分布,改善硅的固溶度,提高电工圆铝杆的导电性能及抗拉强度。稀土的作用还表现为明显减少铝液中的含氢量,降低铸件针孔率和孔隙度,减少铝液中的夹杂物,降低铝液中的有害元素等。
1.3工艺流程
1.4工艺措施
（1）铝导体中夹渣、气孔和缩孔的存在严重的割裂基体,不仅降低力学性能,而且减少了导体的有效通电面积,间接降低了电阻率和抗拉强度,所以应净化去除。常用的净化方法有熔剂(粉或饼)精炼法,单管喷吹气体(氮气、氩气、氯气或混合气)法,石墨转子旋转喷吹气体法,气体、熔剂联合喷吹法,过滤网、陶瓷过滤板、过滤床过滤法,无毒害综合熔体处理法,物理压出法等复合净化工艺。实践证明,包内熔剂+炉内精炼+单管吹氮+在线石墨转子旋转喷吹氮气+泡沫陶瓷过滤板过滤综合精炼工艺,对于电工圆铝杆生产是行之有效的,不仅可控制缺陷产生,还能防止其引起的电阻率偏高。
（2）优质铸坯的获得是铝杆生产的关键环节,必须综合考虑各项因素,合理调配浇温、速度、冷却量等工艺参数,才可能获得晶粒均匀细小、无异常组织、无缩孔、无裂纹及表面缺陷的铸坯。从电解槽表面来的高温铝液,配入严格筛选配料锭、降温锭;防止精炼熔剂和精炼操作的污染;认真加入变质、细化剂,防止变质、细化剂操作的污染;防止浇注系统及涂料的污染。在铝液铸造结晶过程中,如果结晶状况不好,造成晶粒粗大和不均匀,也是影响抗拉强度的原因之一.从金属学中知道,晶粒愈细、晶界愈多,材料的抗力指标愈高。所以,在铸造过程中, 获得良好的结晶组织对提高抗拉强度是有益的。铸坯的轧制过程中,如果轧制速度过快,那么在轧制过程中产生的热效应就会加大,那么容易出现热脆现象,降低抗拉强度。如果轧制速度过低。那么轧制的效果就会变差，同时温度降低过快，铸形抗力增大，变形性能降低。当变形量大时，就会出现低温脆裂，影响铝杆抗拉强度。
（3）轧制中控制入轧温度、轧制速度、乳化液温度、乳化液量调配、出轧速度等工艺参数,对铝杆的三项性能影响很大。轧制速度快,抗拉强度低,伸长率高;轧制速度快,抗拉强度低,伸长率高,轧制速度应根据铝杆性能进行调节;轧制温度由锭坯进轧温度、轧制速度及乳化液温度所决定;乳化液温度应保持在一定范围内,因为温度过高,容易造成铝杆表面和轧辊工作表面粘结。在铸造过程中，一定要严格控制铸造温度、铸造速度、冷却水温度、冷却水压力，这几个工艺参数直接影响着铸坯的质量。根据生产经验一般控制铸造温度一般控制在 695±5℃，铸造速度 13～15m/min，冷却水温度20~30℃，冷却水压力0.3MPa。
在轧制过程中，也应该控制进轧温度、乳化液温度及压力，这些工艺参数直接影响到铝杆的抗拉强度和伸长率。根据生产需要，生产不同抗拉强度的铝杆时，可以对这些参数分别作出调整。一般情况下，进轧温度控制在480～550℃，乳化液温度控制在45～65℃乳化液压力控制在0.2～0.35Mpa。
2.结语
电解铝液直接生产电工圆铝杆,必须严格控制铝液的化学成分,加入适量的稀土,消除部分杂质的影响,可以提高电工圆铝杆的抗拉强度与导电性。严格电工圆铝杆坯料的铸造质量,降低杂质的含量,提高铝杆的抗拉强度与导电性。铝杆轧制时,合理控制轧制工艺,生产合格的电工铝杆。
【参考文献】
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铝电解范文4
[关键词]铝电解电容 低阻抗
中图分类号：TH551 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0400-01
一、引言
高频低阻铝电解电容器在高频下的阻抗值大小，是这类电容的主要电性能指标，在电子产品使用过程中时常发生因铝电解电容器阻抗偏高，在高频下抗纹波能力差，出现铝电解电容器提前失效现象。为提高铝电解电容的抗纹波能力，在铝电解电容的制造过程一般是要想办法降低铝电解电容的阻抗值。本文是就个人的经验和大家探讨几种通过设计和工艺改善来降低高频低阻电容阻抗的方法，实现小型化大纹波电流。
二、 铝电解电容器的芯子结构及阻抗构成
2.1 铝电解电容器的芯子结构
铝电解电容器的芯子结构主要组成部分有：正极导针、负极导针、正极箔、负极箔、电解纸、电解液；
铝电解电容器的正极是正极箔，箔表面经过化成工艺产生一层铝的氧化物Al2O3，通过正极导针引出；铝电解电容器真正的负极是电解液，为了便于与外部电路连接，故通过一层负极箔由负极导针引出。
为了避免铝电解电容器内部正极和负极直接接触造成短路，正极箔和负极箔之间夹了一层电解纸，电解纸主要起到吸附电解液和隔离作用。
2.2 铝电解电容器的阻抗构成
为了研究铝电解电容器的阻抗，先来看一下铝电解电容器的内部等效电路：
从图1可看出，铝电解电容器的内部除了电容以外还存在等效串联电阻、寄生电感。其中等效串联电阻主要由以下几部分产生：引线电阻、刺铆接触电阻、金属氧化膜介质电阻、电解液电阻、电解纸电阻等。等效串联电阻带来的阻抗值加上寄生电感产生的感抗值（主要在高频条件下体现）共同组成了整个铝电解电容器的阻抗值。
三、铝电解电容器的低阻抗设计对策
为了降低铝电解电容器的阻抗值，就必须降低等效串联电阻和寄生电感。
3.1 等效串联电阻
3.1.1 引线电阻
铝电解电容器的引线如下图2所示，它由铝线（部分被压成引线舌片）与镀锡铜包钢（CP线）对焊而成：
引线电阻主要来源于铝线与镀锡铜包钢线的焊接带来的接触电阻，需要采用高纯度高品质的铝材，保证引线的镀锡、镀铜工艺，以提高对焊质量，来降低整条引线的电阻。
3.1.2 刺铆接触电阻
刺铆接触电阻指的是引线舌片与正极箔、负极箔铆接时产生的接触电阻，铆接部位细节。
由于高频低阻电容器多采用高电导率电解液，含水量较大，容易发生水合作用，刺铆工艺控制不好，引线舌片和电极箔之间存在较大间隙，如下图5，接触面积较小，接触电阻就大，同时含浸时电解液渗入空隙处进一步加剧接触电阻变大，对等效串联电阻影响非常大。
3.1.3 金属氧化膜介质电阻
金属氧化膜介质电阻是指铝箔表面形成的金属氧化膜本身带来的等效串联电阻，主要与化成箔工艺、铝箔材料有关，需要化成箔生产厂家努力降低铝箔表面金属化氧化膜介质损耗，来达到降低等效串联电阻的目的。
3.1.4 电解液电阻
电解液电阻是工作电解液带来的等效串联电阻。降低电解液的电阻率均是通过提高电解液的电导率来实现，但是电导率与电解液闪火电压是成反比的，因此如何做到在保证必需的闪火电压的前提下尽可能使工作电解液具有更低的电导率，一直以来都是各电容器生产厂家深入研究的课题。
3.1.5 电解纸电阻
电解纸会产生一部分阻抗，选用密度低，厚度更薄、渗透性好的纤维材质做成的电解纸能有效降低电解纸电阻。
3.2 感抗
电感是由电流流过电极箔、引线时产生的，铝电解电容器的感抗主要来源于引线的电感和芯包卷绕产生的寄生电感，尤其在高频条件下，感抗占主导地位。
对于引线式铝电解电容器，选择短而粗的引线能有效降低感抗值；芯包卷绕应该尽量保证卷绕圈数越少，则寄生电感就越小，因此矮而胖结构的铝电解电容除了铆接点数少导致等效接触电阻偏大以外，圈数太多，高频寄生电感太大也会导致铝电解电容器整体阻抗值变大。
因此设计选型时在考虑电源板尺寸限高的同时，也一定要注意兼顾铝电解电容器的阻抗值特性，高频滤波部分优选结构细而长的铝电解电容。
四、典型应用案例
为提高电源板机插率，减小PCB面积降低成本，研讨二次滤波高频低阻铝电解电容器由卧式改为立式机插方案。现有35V470uF规格高频低阻铝电解电容器，尺寸为10*20mm，容量再大尺寸只会更大，立式机插后均超过电源板12.5mm限高要求，只能采用卧式插件，为达到可立式机插方案，联合铝电解电容器厂商研讨解决方案，确定选用小型化大纹波高频低阻抗系列产品，具体如下：
4.1 改善措施：
根据上文分析，为了提高铝电解电容器的抑制纹波能力，减小发热量，需要降低高频阻抗，具体措施如下：
1.1 采用高耐热超低阻抗电解液，降低电解液电阻；
1.2 采用低阻抗电解纸，降低电解电阻；
1.3 采用高气密性封口丁基胶胶塞，提高气密性，延长铝电解电容器寿命，提高耐纹波电流；
1.4 同时为了满足限高要求，物料高度控制在12.5mm；
1.5 优化刺铆工艺，降低接触电阻值
4.2 常规参数对比：小型化大纹波35V330uF高频低阻产品，与原35V470uF普通高频低阻产品关键参数对比如下：
35V/330uF小型化高频低阻铝电解电容器，通过电容器材料及工艺上的改善，从以上参数测试可知，阻抗和纹波电流均优于容量更大的35V470uF普通高频低阻产品，同时尺寸10*12.5贴板机插后满足电源板限高要求，达到可立式机插降成本方案。
五、小结
铝电解电容器的内部阻抗值对产品性能影响较大，对整个开关电源滤波效果起到关键作用。降低铝电解电容器的阻抗值需从原材料、生产工艺、内部结构设计等多方面因素入手，而不能仅仅简单的通过增大电解液含水量来降低阻抗。
同时电源设计选型时也需重点关注滤波电容的阻抗值参数，选择低阻抗的铝电解电容器才能达到更好的滤波效果，有效提高电源工作效率。
参考文献
[1] 林学清，洪雪宝 铝电解电容器工程技术 厦门大学出版社
铝电解范文5
[关键词]电解铝厂； 电气设备； 节能技术
中图分类号：TF821；TF808 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0355-01
在我国“十二五”规划纲要中，节能指标已成为约束性指标，我国已对化工、建材、铁合金、纺织、造纸、冶金等高能耗企业下达了节能限耗指标，今后随着节能工作的逐步深入，相关限额指标还会增多。对超过限额指标的企业，国家将通过电价上涨、限产停产等惩罚性措施，来调节和限制发展。电解铝生产是典型的高耗能行业，亦被下达了节能限耗指标。按照铝行业规范条件要求新建和改造的电解铝项目铝锭综合交流电耗必须低于13200千瓦时/吨铝，因此，对其电气设备进行节能降耗方面的研究，符合国家能源政策，有利于企业进一步降低生产成本，增强市场竞争力。
一、电气设施现状
目前，现有电解铝厂的单系列产能在10～50万吨，供电系统电压等级通常为220kV，少数企业采用110kV或330kV电压等级。对于一个电解铝生产系统，直流负荷约占全厂总用电负荷的95%左右，其余5%为动力用电负荷。
直流负荷的供电由整流机组负责提供，整流机组一次电压通常为供电系统电压，调压整流变压器的调压方案采用递降或自藕式连续调压方式，冷却方式为强油风冷，整流元件采用二极管或晶闸管，整流机组调压方式采用有载调压开关粗调配自饱和电抗器或晶闸管细调。
动力负荷的供电由全厂动力变压器负责提供，动力负荷供电通常采用10kV电压等级，全厂设置一座10kV中心配电所、2～3座10kV分配电所。按照负荷分布情况在负荷集中处设置10kV配电所或10/0.38kV车间变电所，10/0.38kV车间变压器采用S9或S10型油浸式变压器； 低压电动机采用低效电机，对应能效等级为eff3及以下。
二、 电气设备能耗问题
现有电解铝厂内的电气设备虽然采用的是成熟可靠的技术，但随着电气设备制造水平和技术的不断发展，在能耗方面存在以下几方面的问题：
目前采用的递降式连续调压整流变压器，其结构容量约是电气容量的2倍，使用时必须设置角形稳定绕组并兼做补偿绕组； 全部自藕连续调压整流变压器，其结构容量约是电气容量的1.5倍，但考虑到主变绝缘等级提高的结构因素以及粗调绕组实际结构容量大的因素后，该容量系数可达到1.75以上，使用时同样需要设置角形稳定绕组并兼做补偿绕组。以上两种调压整流变压器均存在容量系数较大、使用时必须设置角形稳定绕组，导致自身损耗增加的问题。
低压电动机采用低效电机，对应原标准GB18613-2006 能效等级为eff3及以下，能效限定值与新颁布标准GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》相比存在一定差距，导致运行损耗增加。
三、节能降耗研究
调压整流变压器节能降耗方面，可通过优化其调压接线形式来实现。如采用新型双卷降压二次角型接线取消独立角型补偿绕组结构的调压整流变压器，其二次侧五段粗调线圈接成延边三角型线路，三角型内的两段粗调线圈兼做补偿线圈，即取消了大型整流变中的独立补偿绕组，将补偿绕组和粗调绕组合二为一，从而降低了变压器的损耗； 又或采用第三绕组调压整流变压器，因其结构容量仅是电气容量的1.5倍，有载调压采用第三绕组进行调压，取消了大型整流变中的独立补偿绕组，将补偿绕组和粗调绕组合二为一，同样可以达到降低变压器损耗的目的。以上两种方案均可使变压器损耗降低6%以上。在进行节能效果分析时，其节能功率根据已实施的项目情况，按照固定数值进行取值分析计算。
调压整流变压器辅机节能降耗方面，可将调压整流变压器的冷却方式由强油风冷改为自冷方式，以此取消油风冷却器中循环油泵和冷却风扇等用电设备，从而实现调压整流变压器冷却器用电零消耗，以此达到节能降耗的目的。在进行节能效果分析时，其节能功率根据已实施的同等规模项目情况，按照固定数值进行取值分析计算。
10/0.38kV车间变压器节能降耗方面，可通过采用能效 1 级产品替代来实现，能效1级产品中S15型配电变压器与现有配电变压器相比，在空载损耗方面可以降低70%左右、负载损耗方面可降低10% 左右。在进行节能效果分析计算时，车间变压器有功功率损耗计算时，按简化公式（1） 进行计算。
式中： Pb―――压器有功功率损耗，kW；
Pk―――变压器空载损耗，kW；
Pd―――变压器负载损耗，kW；
Sjs―――变压器二次侧（ 输出侧） 的计算负荷，kVA；
Se―――变压器额定容量，kVA。
车间变压器年电能损耗计算时，按简化公式（2） 进行计算。
式中： Wb―――变压器的年电能损耗，kWh；
t―――变压器全年投入运行的小时，h；
τ―――变压器最大负荷小时，h；
其余符号的含义见式（1） 。
低压电动机节能降耗方面，可通过采用能效 1级产品替代来实现，能效 1 级的低压电动机与能效3 级的低压电动机相比，可使电动机效率提高 3% 左右。在进行节能效果分析时，低压电动机有功功率损耗计算时，按公式（ 3） 进行计算。
式中： Wb―――电动机的年电能损耗，kWh；
PN―――电动机的额定功率，kW；
η1―――高效电动机的效率；
η2―――普通电动机的效率；
t―――电动机一年连续运行的时间，h；
K―――负载率，K =P2/PN
P2―――电动机实际输出功率，kW。
四、结语
通过对电解铝厂调压整流变压器、10/0. 38kV车间变压器、低压电动机和全厂照明系统等电气设备自身能耗方面的研究，结合电气设备节能技术的开发应用情况，提出一套最优化的电解铝厂电气设备节能降耗解决方案，有助于电解铝企业进一步降低吨铝综合电耗，更符合节能降耗的能源政策，在新建项目和节能改造项目中具有十分明显的应用优势。
参考文献
铝电解范文6
关键词：铝电解 节能降耗 措施
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0124-01
铝电解的发展正在不断的壮大，合理有效的控制生产中的废物排放，有助于企业经济的可持续发展，对社会来说也是一件保护社会生态及社会经济的很好举措。要进行铝行业的节能工作，首先要先了解铝行业目前的发展状况，同时分析它在应用中存在的能源消耗问题，才能有针对性的实施相应的措施。
1 铝电解
1.1 铝电解对铝工业中推动作用
铝电解能为市场提供丰富的铝制品，广泛运用于建筑、包装、航空和电力等领域上，是保障国民经济持续、快速发展的原动力之一。铝电解在铝工业中生产规模极大，其对铝工业的发展有着极大的促进作用。特别是近几年的铝电解为铝工业在全国的发展带来了强大的保障，使我国成功的跨入了世界铝工业大国的行列。
1.2 铝电解在应用中存在的能源消耗问题
实际生产中，铝电解能源消耗综合电耗一般为13700 kWh/t-al，交流电耗一般为13300 kWh/t-al。现今，冰晶石—氧化铝电解法应用于国内外铝工业生产中，电耗成了铝电解成本的主要部分。如何缓解铝电解中的能源消耗问题成了促进经济发展重点问题。
2 铝电解节能降耗的措施
我国铝产业的提高，随之而来的是工业中的巨大排放量。庞大的产业若不实施能源方面的节能降耗措施，对企业的发展和社会的可持续发展都是严重的制约因素。以下就铝电解节能降耗提出一些可行的措施。
2.1 降低线路压降，加强配电室管理
首先，线路的电能损耗影响着电能供应的效率，如果电路的电压过高，则会加大电能的损耗，所以，铝电解的生产过程应注重降低平均电压。降低平均电压可以提高电流效率，是降低吨铝直流电耗的有效途径，从而可以节约能源。
此外，配电室的管理直接影响着电源的供应问题，加强配电室的管理能够有效的控制电流的使用并时刻监督生产流程的电能损耗，以此才能更好的减少电能的浪费，这对铝电解中的能源节能降耗有着重要的意义。
2.2 动力设备节电措施
（1）建立“安全、平稳供电就是最大的节约”的思想，加强对配电室、配电箱、动力电缆、滑线等供电设备的点检及定期检查工作，对熔断器、灭弧罩、电缆、刀闸等关键部件一经发现异常立即处理；对电解槽短路口、母线绝缘、槽壳母线与地坪间隙处等部位定期检查，清理杂物，尽可能降低电流空耗，发现异常立即处理，不得因此而发生短路、断路、放炮等事故影响安全供电。
（2）加强配电室管理，配电室规定三相负载电流，最大之差不得超过10%，对超过规定10%的情况，每周调整一次三相负载电流，达到提高电网功率因数、节约电能的目的。
（3）对于一些运行时间长，故障率较高或不能满足生产需要的设备逐步进行大修改造，降低设备的无功损耗。
2.3 重视铝电解生产中的烟气净化及回收利用
铝电解的生产过程伴随着一定的烟气排放，国内目前已将铝电解净化系统应用于铝电解的流程中，该系统能较好的解决电解过程中的烟气污染问题。重视铝电解过程中的烟气净化及回收利用，不仅能够减少污染，还能减少生产成本，为企业带来更大的经济效益。重视铝电解生产中的烟气净化及回收利用，对铝电解的节能降耗有着极大的促进作用。
2.4 加强新技术的开发
当今世界上的产铝大国，近几年都非常的重视减低阳极效应频率和和阳极效应持续时间的延长问题。国外企业更为注重采用新技术达到在铝电解中更充分的利用能源和降低生产成本的问题。凭着专家的努力，目前国外已能将阳极效应频率降低到0.007，对于阳极效应的持续时间也已降低为1.6 min。但在中国，在技术上还远远的落后于发达国家的技术水平。由此可见，技术的提升在铝电解的发展及能源的降耗中发挥着重要的作用。所以企业应全面提高电解铝技术装备水平，加强新技术的开发才能能源的减耗中有所成效。
在加强新技术开发的同时，目前国际上还是有很多不错的可运用的技术能对铝电解的能源节能降耗有所帮助。例如，硼化钛-胶体氧化铝涂层阴极新技术，与氮化硅结合的碳化硅耐火材料用作铝电解糟侧壁内衬新技术等都可运用到铝电解的生产中去。点解烟气干法净化技术、VPI反应器的使用和新鲜氧化铝吸附烟气中的F后再返回生产系统的日渐成熟都能用于实现降耗、减污、环保的目的。
2.5 建设新型电解槽，提高电解槽集气效率
电解槽是铝电解过程的必要设备，电解槽寿命的长短直接影响到电解槽大修渣的产生量。同时，电解槽的工作效率也影响着铝电解的能源损耗量。目前，中国是将电煅无烟煤加10%左右的石墨碎生产的半石墨质阴极炭块用作电解槽的阴极材料，然而，这与国际上普遍采用的半石墨化和石墨化阴极相比明显的存在差异与劣势，相比之下，国内的阴极材料抗热震性、抗腐蚀性等均不如国际水平，而电阻率也相对偏高，导热系数也相对较低。种种原因都导致了国内电解槽寿命较短。
因此，要减少铝电解中能源的消耗和铝电解生产效率的提高，就必须积极引进新的技术，开发更优质的电解槽，唯有新型的电解槽才能使铝电解在节能降耗上有更大的突破。根据上文所述，提高电解槽阴极的材料或采用新一代的阴极内衬，努力赶超国际水平都是中国铝行业的必然发展趋势，也唯有如此，才能彻底改变我国铝电解当前耗能量大的局势。
3 结语
综上所述，我国铝行业的发展潜力是巨大的，注重在铝电解生产中能源的有效利用，做到最大限度的降低能源损耗，有利于铝行业的持续发展。铝电解过程中的节能降耗问题依旧是个长远的战略目标。我国要加强铝行业的发展建设，也必须高度重视铝电解技术的引进和开发，将国际的先进技术作为推动自身发展的助力器。随着能源的日趋紧张，铝电解的节能降耗刻不容缓。
参考文献
[1]张志军，王天成，肖述兵.浅谈铝电解节能降耗措施及节能产品的应用[J].有色冶金节能，2008（2）：21-24，40.
[2]凌贤昌，昌振利.铝电解生产中节能降耗措施的几点看法[J].新疆有色金属，2010（2）：51，54.
