摘要:在我国经济实力不断增强的过程中,工业的发展占据着重要的作用,其中,铝工业的飞速发展更是贡献了不小的力量,极大的推动了我国工业的发展。笔者结合多年的亲身实践经验,对铝工业中氧化铝的生产条件作了简要的探究,并对其生产设备的节能工作做了进一步的分析,针对氧化铝的生产原料及生产流程两个方面提出了对应的节能举措,期望能为相关从业人员提供一些借鉴及参考。
关键词:氧化铝;生产设备;设备节能
前言
近年来,我国社会经济都呈稳步增长模式,产业结构不断升级,经济体制也逐渐从粗放型向集约型转变,发展方向也从速度型向质量型转变,在这样的社会环境下,铝工业所面临的市场竞争压力也不断增大,同时还面临着降低成本、减少产能、提高技术等考验。
1氧化铝生产中设备节能的意义
生产设备是生产工作的基本保障,只有确保生产设备性能良好、工作效率高,才能良好的推动企业生产活动的进行,为产品的质量提供保障,进一步提高企业的市场竞争力和经济效益。因此,设备节能工作在实际的生产过程中具有十分重要的现实意义。
1.1实现设备节能是降低生产成本的重要方法
在生产原料及生产成本固定的情况下,要进一步降低生产成本,便只能从生产设备上入手,提高生产设备的工作效率及生产原料的利用率。氧化铝的生产是一项庞大且繁琐的工程,所涉及的生产设备众多,所以从生产设备上入手降低生产成本,效果十分显著。通过优化各个生产设备的性能,或是及时进行设备的更新及改造,进一步减少设备的能耗,进而实现设备的节能,提高企业的经济效益。
1.2实现设备节能是提升企业竞争力的重要手段
企业的生产效率是推动企业发展的关键。企业生产效率的提高受多方面因素的影响,其中影响较大的是供给的原材料的质量以及优良的生产设备。只有具备性能优良的生产设备,才能缩短单位生产时间,在固定的时间内生产更多的产品,拓宽企业的市场,同时提升企业的市场竞争力,因此,做好生产设备的节能工作也是提升企业综合实力的关键因素。
1.3实现设备节能是企业转型升级的必经之路
十九大报告指出,当前我国的经济结构、经济发展方向以及生产动力等均处于转型的关键时期,在这一时期内,必须全面推动社会生产效率及经济效益的稳步提升,同时,进一步提高资源利用率,积极推动企业生产向高质量、高效率的方向发展。铝工业要实现可持续性发展,就必须精确把握这一时期,积极推动生产结构和生产方式的转型,由粗放型向集约型经济转变。推动设备的节能工作正是铝工业转型的关键,提高资源利用率及生产效率,积极推动生产方式向集约型转变。
2氧化铝生产中设备节能的途径
总的来说,氧化铝生产设备的节能可通过两种方法俩实现,第一是提高耗电设备本身的性能,减少设备工作时的能量消耗;第二是通过提高设备的资源利用率,进而减少设备的工作时间,以达到降低设备能耗的问题。
2.1优化电气设备,降低对电能的消耗
氧化铝的生产过程中,要应用到三种较为耗电的设备,即电动机、变压器和低配电系统,若三种设备使用不当,便会造成大量的电能消耗,进而提高生产成本,氧化铝的销售价格也相对提高,消费者的购买减少,不利于企业的整体发展。因此,对设备进行节能改造,不但能够减少企业的生产成本,还能够提高企业竞争力,推动企业的发展。
(1)对变压器进行节能改造,首先就要结合企业的实际生产情况,选择与企业生产相匹配的变压器,即可以直接通过选用耗能较低的变压器来达成目的,也可以通过对变压器的负载等做出相应的调整,进而平衡变压器的能耗,以达到节能的目的。
(2)电动机的节能工作主要是通过控制生产过程中电动机的功率来实现的。若在电动及运行的过程中,将其功率控制在最小值,这样便对电动机形成了保护机制,确保其在空载状态下的能量消耗最小。要实现该目标,可以使用变频电动机,通过频率的改变来控制电动机的转速,进而减少能量消耗。
(3)降低低配电压系统能耗可通过两种方法来实现。其一是科学设置系统内部的闭合线路,通过减少不必要的之路来降低能量消耗;其二是与变压器同步运行,削减对接过程中不必要的电能消耗。
上述的三种设备占据了生产过程中大部分的电能消耗,但同时氧化铝生产过程中其他必要的生活用电设施也会造成一定的电能消耗,如照明系统,所以减少生活用电设施的电能损耗也是十分有必要的,具体措施如出门关灯、使用节能灯等。
2.2改进设备性能,提高能源的利用率
在生产原材料固定时,对生产设备的性能进行改进,从而提高原料的利用率,也能够实现设备的节能。例如,在对氧化铝的原材料进行焙烧过程中,提高设备的性能,不仅能够提高能源的利用率,而且还能够提高产出品的质量。引入合适的技术对电能消耗较大的生产设备进行改造,加快其生产效率及原料利用率,进而实现设备的节能。
除此之外,在传统工艺中,氧化铝的生产过程中的氢氧化铝焙烧环节大部分都在老式回转窑中开展,但老式回转窑的运行需要较高的电能消耗。对于该环节的节能工作,通常选择采用使用改造后的流态化焙烧炉来实现,例如,在技术条件一定的情况下,将氢氧化铝进行间接加热的能耗明显低于直接加热的能耗,所以,对设备性能进行改造,使其符合低能耗生产的要求是十分有必要的。
2.3引进高效大型设备,降低设备能耗
经过实践经验可得,设备的技术水平也会影响整个生产过程中的电能消耗,且一般设备的能量消耗量远大于大型设备。例如立、平盘过滤机、沉降槽等的应用。
从最初的单层沉降槽到现今的单层高效沉降槽,沉降槽的改进及使用经历了一个漫长的过程。沉降槽的改进以低成本、高效率、小型化为主要方向。而立盘过滤机则主要以优化设备性能的方向发展,改造后的立盘过滤机不但能够严格控制滤饼及系统的含水量,进而降低生产成本,而且还能够提高氢氧化铝料浆的分离效果。平盘过滤机的使用主要是降低了原料及产成品的含水量,进而提高产品的质量。降膜蒸发器提高了生产环节中液体的蒸发速度,进而减少了电能损耗,由于其良好的性能,在现代的铝工业得到了广泛使用。
总的说来,各种高效生产设备的使用,极大的降低了电能的消耗,提高了原料利用率,减少了生产成本,为铝工业的持续发展做出了贡献。
2.4 开展技术研发,实现节能降耗
(1)低 A/S 熟料烧结攻关,是科技研发应用到实际生产过程中的一个重要项目,据以操作是指将原料中三氧化二铝与二氧化硅的比例降低从3降低至1.6左右。同时,引入新型的燃烧器、密封装置、冷却装置等对原料进行煅烧,能够提高原料的利用率,减少煤粉的使用率,将煤的消耗率削减为原来的一半左右。
(2)烟气余热利用攻关。减少焙烧炉的能量消耗,可以从焙烧炉余热的利用入手。研究人员成功研制出了能够吸收被烧率预热的装置,即烟气余热回收装置,同时还研制出了与之相适应的操作技术及使用条件等,弥补了我国在余热收集技术上的不足。该工艺的工作原理是:在对原料进行焙烧的过程中,用管道将焙烧所产生的烟气引出,然后使用冷水对管道进行浇淋,使烟气中的粉尘、水蒸气等凝结为固态或液态,进而进行回收,再将之用于产成品的加工过程中,而对于回收的废气等选择性的进行排放。该项工艺的地回收率极高,可回收接近90%的水蒸气。
3结语
综上所述,氧化铝生产过程中的节能共具有十分重要的现实意义,其不但能够极大地节约企业的生产成本,且同时也是企业进行转型升级、实现可持续发展的关键。设备的节能工作主要可通过提高设备本身性能、引进高效节能型设备以及改进电气设备三个方面入手,具体措施就是增加对设备及新型技术的研发投入,以及加快设备的改造、升级等工作,进而推动我国铝工业的良好发展。
参考文献
[1]葛世恒.氧化铝生产工业的能耗分析及节能研究[D].中南大学,2018.
[2]张雄,韦亚香.拜耳法氧化铝生产节能降耗措施探究[J].冶金与材料,2019,39(03):40+42.
作者简介:张传银(1973-),男,目前工程师职称,本科学历,主要从事设备管理工作。