张显春
鹤庆溢鑫铝业有限公司 云南大理 671507
摘要：我国的GDP的产出与铝的产业和销量有着密切的联系，通过大量的相关研究与分析，文章探讨了我国铝冶炼设备的应用和发展现状，详细分析了我国铝冶炼设备发展的主要影响因素，并根据影响因素提出了科学合理的发展建议，明确了我国铝冶炼设备的发展方向。我国铝冶炼设备主要包括氧化铝设备、铝电解设备和碳素设备三类，经过详细的分析铝冶炼各种设备的发展现状和存在的问题，根据铝冶炼产业设备发展分析总结了能够有效提高企业生产效益的发展方向，对铝冶炼设备的发展方向的研究分析能够对相关领域的人员提供参考。
关键词：铝冶炼设备、发展现状、发展方向
一、引言
在我国位居有色金属产量之首的应该是金属铝，因此铝冶炼设备在近年来随着铝工业的发展也得到非常广泛的应用，目前我国铝冶炼设备的综合技术水平与国外先进技术相比下仍存在很大的差距。铝工业在当今经济社会中的经济效益优势仍然非常突出，也为工业社会发展的贡献率比较高，通过详细分析铝的主要生产环节得知，首先需要从铝土矿中制取氧化铝再将氧化铝通过电解制取铝，最后再把得到金属铝制作加工成为各种能够应用的铝制型材。整个生产过程需要持续不断的研究新的铝冶炼设备发展方向和发展策略，分析解决现状中存在的主要问题，从而能够推动整个社会工业的快速发展。
二、我国铝冶炼设备的发展现状研究与分析
(一)氧化铝设备发展现状分析
在氧化铝生产过程中需要用到的主要设备包括过滤机、喂料隔膜泵、机械搅拌分解槽、溶出机组等，这些设备在氧化铝的生产过程中发挥着至关重要的作用。首先分析目前主要使用的过滤机情况，当今我国主要采用的过滤机包括240m2立盘过滤机和120m2真空转鼓过滤机两种，这两种过滤机主要应用于液固分离的各种形式上。其次分析喂料隔膜泵的使用情况，喂料隔膜泵主要是从国外引进，根据出口压力和流量不同能分成以下四种典型常用的种类。其一是流量550m3/h，出口压力7.5MPa的三缸单作用双联隔膜泵；其二是流量360m3/h，出口压力7.7MPa的活塞泵；其三是流量320m3/h，出口压力12MPa的三缸单作用隔膜泵；其四是流量280m3/h，出口压力9MPa的三缸单作用隔膜泵等。最后分析目前溶出机组的使用情况，溶出机组主要采用拜耳法溶出机组，原矿浆处理能力不同，目前溶出机组采用的最大规格为600m3/h的原矿浆处理能力的“管道预热、加热——停留罐溶出”的拜耳法溶出机组和500m3/h的原矿浆处理能力的“管道预热、加热——压煮器加热溶出”的拜耳法溶出机组。
(二)铝电解设备发展现状分析
在铝电解生产过程中应用到的主要设备包括铸造设备、阳极组装设备、电解槽、铝电解多功能天车等，目前我们需要通过深入调研分析了解铝电解各类设备使用情况和发展现状，这样能够有助于我们进行解决铝电解设备操作中所遇到的和存在的各种问题。就针对使用的铸造设备来说，在铝产品生产过程中目前可能会涉及到产品设备包括熔化炉、铸造机及保温炉等，在当今发展现状来看保温炉和熔化炉主要是面临着自动化程序低的问题，而铸造机主要是面临着产量低的问题。铝电解中需要的阳极组装设备主要包括残极压脱机和电解质清理机以及导杆矫直机等部分，目前这些设备在使用过程中由于技术层面还不够精细而容易产生一系列的应用问题。下面在分析一下电解槽的情况，电解槽作为铝冶炼过程中的重要设备，电铝厂应用的电解槽的主流槽型均在200KA以上且一般的都会拥有几百台电解槽。铝电解多功能天车是在科技发展下新兴的高科技产品设备，该设备在铝电解过程中能够发挥至关重要的作用，是一种保障铝电解工作过程有序开展的设备。
(三)碳素设备发展现状分析
目前铝冶炼中主要使用的碳素设备包括石油焦煅烧设备、生阳极设备、碳素焙烧炉三种。
其中石油焦煅烧设备中最常用的是回转窖设备，该设备具有自动化程序高且回转产能大的特点，但是还需要进一步优化完善操作环境且需不断学习借鉴国外的先进技术。在铝冶炼中对于生阳极设备应用也是十分广泛的，使用的连续混捏机、配料设备等主要是从国外进行引进，通过引进这些设备推动了我国铝工业的有效优化和升级，除此之外我国还通过不断的对生阳极设备的创新研究而自行研发了震动成型机和配料系统等，从而更加有效的推动了我国铝工业生产的稳步发展。另外在碳素焙烧炉的应用现状中能耗非常大的不足也是很明显的，碳素焙烧炉作为碳素阳极生产中最后一道工序所使用的设备，由于其能耗大对设备的后期维修带来了很大的不便。
三、我国铝冶炼设备的下一步发展方向分析研究
通过分析，了解到了目前我国铝冶炼中使用的氧化铝设备、铝电解设备和碳素设备的使用情况和发展现状，也了解了铝冶炼设备应用过程中的系列问题，下面根据发展现状和出现的问题提出了铝冶炼设备的发展方向，为铝冶炼设备的发展提供帮助。
(一)氧化铝设备的发展方向分析研究
我国铝冶炼设备由于面临着耗能大、成本高等问题的困扰，因此需要通过提高设备的投资效益和生产效率等以来满足铝产品生产的整体需求。氧化铝产业只有有效的扩大规模和降低成本才能够进一步有效的提高生产效率并能够优化投资效益，从而才能促进氧化铝产业集约化和规模化的发展。这种情况下需要氧化铝生产自动化全面提高和重视相关设备大型化的发展，以达到大型设备建设投资的降低和促进氧化铝生产过程自动化有效发挥发展的目的。因此我国氧化铝设备的发展方向应该是氧化铝生产线的大型化和生产过程的自动化，只有这样能够有效的提升生产效率和降低耗能及成本，从而劳动生产率也随之得到了提升。具体的来说氧化铝设备的下一步发展需要用到过滤面积大于120m2的平盘过滤机和流量大于500m3/h且出口压力大于11MPa的三缸单作用隔膜泵，且要求深锥高效沉降槽的直径大于25m和焙烧炉的产能大于3000t/d等条件，实现以上多个条件就能够满足氧化铝生产效率的有效提升。
(二)铝电解设备的发展方向分析研究
需要通过规范相关设备的合理利用才能发挥设备最大价值，才能够有效提高铝电解设备性能以及自动化程度。其中保温炉、熔化炉、铸造机作为重要铸造设备的发展方向应为倾翻型、自动化、大型化以及智能化等。另外阳极组装设备的发展方向应该是要提升设备性能和可靠度。电解槽要以200KA为主流槽型且主要把研发更合理的“三场”和使用惰性阳极的新型电解槽作为重要的发展方向。随着大型铝电解槽的应用铝电解多功能天车的主要发展方向是设备的高效化、智能化、可实现远程操作控制以及自动化等。通过分析引导铝电解设备正确发展方向能够使保温炉、熔化炉和铸造机等系列设备的操作环境得到进一步完善优化，从而能够推进铝电解设备的持续优化升级。
(三)碳素设备的发展方向分析研究
近年来，碳素设备随着铝工业和设备迅速发展也汲取了国外的先进技术并逐渐强化设备看齐世界先进水平。其中能够降低耗能及烧损并提高产能、运转率以及自动化程度是碳素设备中回转窖设备的的重要发展方向。另外提高产能和自动化程度以及能够改善生产操作环境是罐式煅烧炉作为石油焦煅烧设备的主要发展方向。为满足碳素生产需求生阳极设备则需要向自动化、连续化、大型化以及国产化的发展，从而能够改善操作环境并提高产量。良好的操作环境是碳素焙烧炉最为需要的，碳素焙烧炉作为碳素阳极生产最后一道工序，主要把降低耗能和填充料的消耗以及延长寿命、提高产能及焙烧产品质量作为其主要的发展方向。
四、总结
通过以上分析我们深入了解了我国铝冶炼设备的发展现状和存在的问题，根据发展现状和存在的问题进一步探讨分析了我国各种铝冶炼设备的具体发展方向，对我国铝行业生产的稳步发展起到了促进作用。经过分析研究只有保证铝冶炼设备具有低耗能、性能好、自动化程度高等优势才能够提高铝生产效率，通过明确氧化铝、铝电解以及碳素设备的发展方向推动我国铝冶炼设备的整体快速发展。
参考文献：
[1]韩晓燕.铝电解故障诊断综合系统[D].沈阳建筑大学，2015.
[2]廖新勤.我国铝冶炼设备的现状及发展方向[J].中国金属通报，2011(03)：19-21.