實際上,就算到了高振東上輩子,工藝得到改進之后,電解鋁的能耗在生產成本中的占比也超過40,算是能耗大戶了,在這個年頭就更加夸張。
見高振東邊聽邊點頭,總工笑著道:“我們都知道,高總工您在冶金方面是大師,對于節能降耗也非常有心得…”
這話可不是恭維,黔陽鋼廠就在市里,他們在推廣使用高氏高爐操作線之后的效果,同為十七機部的企業,黔山鋁廠還是非常清楚的。
“所以我們就想啊,能不能請高總工和部里溝通一下,請部里在我們鋁廠的節能降耗方面,也做一點工作。當然,我們知道,這個事情急是急不來的,就是想,能不能把這個事情啟動起來。”
誒,要是這是幾十年后的鋁廠,在這方面我還真不敢說,但是現在的鋁廠嘛…高振東就有話說了。
這事兒我熟!
他都不用去翻找什么東西,就是他記憶里在長輩家里看到的那些,就夠現在用,畢竟那些東西就是和這個鋁廠有關的。那時在長輩家里沒事兒干,學習之余全特么看這些玩意去了,高振東這腦瓜子記憶超級好,隨隨便便都能想起不少來。
鋁這個東西好啊,就一樣就足以說明它的重要性:造飛機!
高振東別的可能不知道,反正就這一樣,就足夠重要。
“嗯,的確,你們現在的生產工藝,剛才我看過,能耗的確有改進的空間。”高振東笑道,有的改進可能現在做不了,但是有一些還是沒問題的。
嗯?這你也懂?
這是鋁廠的同志萬萬沒想到的,本來他們的想法,最主要還是能通過高振東,讓部里對這個事情更加重視一些,啟動起來。
煉鋼和電鋁,完全是兩回事,高總工不了解也很正常,從來沒有聽說他在這方面有所建樹。
“哎呀,如果現在高總就能指導一下,那就太好了!來來來,都聽著。”
鋁廠技術處的同志們也在會議室里,接待高總工,要是沒有搞技術的人在,那還真是不合適。
“先不說電的事情,你們現在用的陽極和陰極,我剛才聽過介紹,現在陽極消耗應該是超過500kg/噸鋁吧?而且從材料特性上看,陰極的力學、導電、導熱性能也不是很好。”高振東一深入到細節,切入點就和同志們想的不太一樣。
如果說電方面的事情,他本來就是搞電的,而且也搞過ESR這類工藝,多少觸類旁通清楚一些倒也不是稀奇的事情,但是電解的陽極和陰極這玩意,就是另外一回事了。
“對對對,甚至有時候陽極消耗還要大大超過這個數字,至于陰極,槽齡的確是不太理想,剛才您提到的那幾個方面也不好。”鋁廠的同志對于高振東能看出這些,倒是不太奇怪,這些都寫在紙上的。
不過紙上的一串光禿禿的數據,在沒有對比的情況下,高總工是怎么看出來參數不好的,這他們就不是很理解了。
但是他們沒想到高振東不但能看出來,還能想辦法。
“陽極這方面,我們的石油焦和瀝青焦的質量的確是比較一般。我建議你們和東北碳研院溝通一下,他們在利用瀝青焦和石油焦制造石墨塊這方面,而且和我一起改進過石墨的生產工藝。我不清楚他們的工藝能不能用于你們這里,但是至少對于先天不足的瀝青焦和石油焦,他們最終的石墨化產品質量還是不錯的。這個事情,你們可以通過部里協調。”
高振東不清楚自己提供給東北碳研院的石墨改良生產工藝是否有用,但是至少也是一條方向,最大的問題是東北碳研院那相當一部分產品是用于不計成本的地方,能否用在消耗量極大的電解鋁陽極上面,他不清楚。
但是至少如果東北碳研院下放一部分技術,想來是有一定效果的。后來普通電解鋁工藝正常的消耗量,大概是400kg/噸鋁,還是有很大空間,見效也是比較容易的。
“那就太好了,我們一直苦于陽極炭塊質量比較差,消耗很高,如果能多少改進一些,也能大大節省成本。”
“至于你們的陰極,你們可以考慮從幾個方面入手。一是材料,你們是用的無煙煤炭塊,對吧?”
“對,高總您是行家啊。”鋁廠技術處的同志有點找到自己人的感覺,人家能一口清清楚楚的說出來,那說明高總工是真的在這方面有研究的。
“黔山煤多,而且無煙煤炭塊的磨蝕速度低一些,你們因地制宜選用這個東西很正常。”
佩服,連原因他都找到了:“高總工,這個炭塊有問題?”
高振東點點頭又搖搖頭:“對于你們當前的條件來說,這個炭塊沒有什么問題,生產是要根據環境條件來決定的,一味的追求更高并不是好事,實際工作往往是受限的。不過如果你們條件好了,我建議是使用石墨化陰極炭塊,從機械性能、導電、導熱來說,這種陰極炭塊都要優于無煙煤,雖然磨蝕速度略高一些,但是綜合性能卻是更好的。”
石墨化的炭塊,某種程度上可以說是專門進行調優的結果,其機械性能、導電導熱,肯定是比無煙煤炭塊要好,要不然東北碳研院也不會存在,畢竟石墨這個東西,并不是只用于航空航天。
高振東拉硅單晶,也同樣要用到這東西。
“啊,好的,我明白了,謝謝高總。”高振東沒有一口武斷的說現在的無煙煤炭塊就不能用,這在他們看來是非常務實的,充分考慮到了現有的條件。但是高振東提出的這個新方向,對他們啟發非常大。
炭就是炭,沒想到還有那么多彎彎繞繞。
“至于槽齡,你們可以考慮研究采用碳氮化硅側壁內襯,加上底部防滲內襯,應該能夠對槽齡有改觀,但是還是那句話,要根據條件,一步一步走。”
高振東這才終于說到了他們最關心的東西。
“至于電,我第一個建議是降低你們的電解電壓,能降低1mV算1mV。”
與一般人第一感覺完全相反,電解鋁的電壓是非常低的,這么說吧,理論上可以手摸電門,只有4V不到,每降低1mV,都能提升電流效率,而電流效率是影響電耗的重要因素。
“降低電壓?那電流不是就不夠了?”
這就是一個矛盾,電壓低了,電流就小了。
“降低電解質中氧化鋁濃度,可以降低電解質的電阻,但是不要降得太低,太低的話電阻就又上去了,而且會增加陽極效應,降低電流效率。這個你們可以試驗,我建議是在34之間。”高振東笑道。
同志們不知道高振東哪兒來的這個數字,可能是人家早有研究吧。
實際上電解鋁里的氧化鋁濃度和電阻的關系,非常有意思,從8開始到大約4,是一路降低,但是當濃度低過4時,電阻會反過來上升。
“這樣啊,明白了,我們回頭一一試驗一下。”
“除了低壓之外,建議是低溫。”
“低溫?低溫不會降低電解反應的劇烈程度嗎?”
高振東搖搖頭:“不會,電解過程中產品的生成,理論上只和電子的轉移數量有關。至于低溫能降低電耗,原因很簡單,你想維持越高的反應溫度,那電解槽向空氣中散射的熱量就越高,這個道理我想大家都很明白吧?”
“啊?這么簡單?”
“好像是這么個道理。”
“大道至簡,大道至簡啊。”
高振東補充道:“我估算過,每降10度,電流效率能提高12,這是一個非常可觀的數字,當然,也不能太低,理論上只要溫度高于鋁的熔點200攝氏度就能正常生產,但是我們都知道,理論是要聯系實踐的,再結合溫度控制需要一點過熱度來完成控制過程,所以我的建議是你們可以試試電解溫度控制在925攝氏度935攝氏度之間,同時加強電解槽的保溫措施,還能進一步降低電耗。”
雖然不知道高振東這么多數據,在他都不搞電解鋁的情況下是怎么來的,但是同志們已經顧不得那個了,如果真的是按照高總工說的,那么3的電流效率提升是很可能達到的,而且并不需要花費太多的代價。
可別小看這一點點提升,電解鋁理論能耗是6320度電/噸,實際上更是遠超這個數字。
“高總工,還有么?”
高振東想了想,笑道:“我給你們總結一句話吧,‘低溫、低分子比、低氧化鋁濃度、低效應系數、較高的極距’。當然,這里面每一個‘高低’,你們都要注意過猶不及的問題。”
“四低一高,明白了,我們就向著這個方向去調整工藝,看看能節約多少電下來。”
高振東道:“不過有一個東西,你們是要先展開研究,否則你們的低溫是不大搞得起來的。”
“高總,什么東西?”
“電解質,電解質體系你們要換一下,就好像ESR的電渣重熔的渣系一樣,這東西不好好弄一下,這個事情做不好。”