鋁電解槽高溫隔熱解決方案

　　電解鋁行業簡介

　　電解鋁就是通過電解得到的鋁?，F代電解鋁工業生產采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，既電解。

　　近年來，我國電解鋁工業取得了長足的進步，2005年我國電解鋁產量達到780萬t，是世界最大的產鋁國家。

　　●瓶頸1——鋁電解槽壽命問題

　　影響我國大型鋁電解槽壽命的問題除了普遍認為的陰極炭素材料質量方面的原因外，電解槽的設計、筑爐材料、筑爐質量、焙燒啟動、正常生產操作及生產管理等方面均存在一些問題。

　　一大批大型預焙電解槽在我國相繼建成，成為我國電解鋁生產的主要力量。大型預焙電解槽電流大(200～500kA)，產量大，自動化程度高，環保節能和電流效率高。因而，對砌筑電解槽包括耐火材料在內的各種材料提出更高的要求，以保證電解槽有長的壽命。

　　●瓶頸2——能耗高問題

　　電解鋁成本中40%的成本來源于能耗。

　　新一代鋁電解槽筑爐材料：鋁電解槽背襯隔熱板

　　鋁電解槽背襯隔熱板其實是一種鋁電解槽用特定規格的蘇普爾陶瓷纖維板super-164。

　　鋁電解槽背襯隔熱板，主要通過降低外壁溫度，提高電流效應，改善鋁電解槽內襯保溫效果來延長鋁電解槽壽命，進而節能降耗，增加經濟效益。

　　●鋁電解槽背襯隔熱板

　　該產品是以陶瓷纖維為主體材料，加入無機填料、無機結合劑、少量有機結合劑，通過真空壓榨吸濾、長網成型、烘干等工藝加工而成的纖維板。此種產品尺寸精確、導熱系數低、耐壓強度高、保溫性能好。

　　●鋁電解槽背襯隔熱板的性能：

　　1.韌性好：鋁電解槽背襯保溫板，陶瓷纖維含量高，保證了纖維板具有良好的韌性，來吸收熱膨脹產生的應力，保證爐襯的安全性和穩定性，同時解決了硅酸鈣板的脆、易碎、施工破損率高的問題；

　　2.幾何尺寸精度高，偏差 3mm以內，易切割成型，保證施工質量；

　　3.耐火溫度高，最高使用溫度能達到1050℃；

　　4.導熱系數低；

　　5.化學性能穩定；

　　6.尺寸規整，施工接縫少，無需留膨脹縫，延長了鋁電解槽的使用壽命。

　　●鋁電解槽背襯隔熱板主要性能指標：

　　對比分析表一

　　對比分析表二

　　我們注重：成品的原材料

　　我們重視：現場的施工細節

　　我們關注：高溫設備的運行及維護

　　鋁電解槽保溫隔熱結構

　　在電解槽中，陶瓷纖維板的應用主要在電解槽底部和側部做為保溫層使用。

　　側墻結構：工作層+氮化硅結合碳化硅磚+防滲料+super-164鋁電解槽背襯隔熱板（50～80mm）

　　槽底結構：工作層+防滲料+保溫磚（65mm）+ super-164鋁電解槽背襯隔熱板（100～130mm）

　　鋁電解槽背襯隔熱板使用前后效果對比案例

　　公司客戶案例——鋁電解槽背襯隔熱板使用效果對比：

　　經過電解鋁廠家實際使用測得，采用此保溫結構的電解槽與原保溫結構的電解槽相比較，外壁溫度下降了20℃左右。

　　A電解槽背襯層：陶瓷纖維板

　　B電解槽背襯層：硅酸鈣板

　　●檢測對比數據

　　●以二次測試數據計算：

　　設定環境溫度ta=20℃，A外壁溫度為tc=44℃，B外壁溫度為tc=86℃。

　　外壁向環境散熱Qc：

　　B電解槽

　　Qc=2.2（tc-ta）1.25+3.9｛［（tc+273）/100］4-［（ta +273）/100］4｝

　　=2.2（86-20）+3.9｛［（86+273）/100］4-［（20 +273）/100］4｝

　　=413.87+3.9（166.1-73.7）

　　=774.23W/m2h

　　A電解槽

　　Qc=2.2（tc-ta）1.25+3.9｛［（tc+273）/100］4-［（ta +273）/100］4｝

　　=2.2（44-20）+3.9｛［（44+273）/100］4-［（20 +273）/100］4｝

　　=116.87+3.9（100.98-73.7）

　　=223.26W/m2.h

　　通過以上2組計算數據，使用陶瓷纖維板襯里保溫結構后與未改造前使用硅酸鈣板襯里結構相比較，每平方米爐壁鋼板每小時向環境散熱損失減少熱量為：

　?。?74.23-223.26）×3600=1983492J

　　節煤：把減少的熱量損失折合成標煤，則為：

　　1983.492KJ÷29306KJ/Kg=0.067682KG（1 KG標煤=29306KJ）

　　每年每平米可以節約標煤量為：0.067682KGX24X365=593 KG

　　節電：把減少的熱量損失折合成電能，則為：

　　1983.492KJ÷3600KJ/度=0.55097度（1度電=3600KJ）

　　每年每平米可以節約電量為：0.551度X24X365=4826.5度

　　工業用電按照0.8元/度進行核算比較，則每年每平米電解槽外壁可節約4826.4972X0.8=3861.2元。

　　鋁電解槽背襯隔熱板安裝步驟與使用方法 

　　1、首先對爐壁鋼板進行檢查、校平，并進行常規除銹、防腐處理，維修槽無法進行找平的部位需要使用氧化鋁粉進行找平；

　　2、將陶瓷纖維板按照施工要求的厚度平鋪到爐壁上，塊與塊之間的接縫要對接嚴密，層與層之間需要進行錯縫搭接處理，拐角處進行切平處理，每層陶瓷纖維板施工完成后，一定要使用氧化鋁粉進行灌縫處理，以保證最大程度的達到使用效果；

　　3、纖維板施工完成后，上層需要鋪設保溫磚及防滲料。

　　儲藏運輸注意事項：

　　●運輸倉儲中需要防潮、防雨；

　　●裝卸時防止碰撞，儲存時防止其他硬質物品碰撞；

　　●碼垛頂部嚴禁堆放重物，高度應低于3米；

　　安裝注意事項：

　　●纖維板應采用手工鋸或電鋸進行切割；

　　●施工過程中，施工人員應佩戴手套及口罩等勞保防護用品；

　　●施工過程中應注意防水、防潮；

　　●為防止使用過程中纖維氈/板發生翹曲變形，不應再有應力的條件下進行安裝施工；安裝要求平整，接縫嚴密無漏縫。