Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии получения алюминия со снижением расхода электроэнергии на действующих электролизерах на 300-1000 кВт*ч/т алюминия

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
алюминий, электролиз, электролизер для получения алюминия, катод, анод, межполюсное расстояние, футеровка, кожух, напряжение, выход по току, расход электроэнергии, энергоэффективность, энергосбрегающая конструкция электролизера, магнито-гидродинамическая стабильность (мгд стабильность), потери тепла

Цель проекта:
Целью проекта является разработка, исследование и испытание технических решений для повышения энергоэффективности действующих алюминиевых электролизёров за счёт снижения расхода электроэнергии на 300-1000 кВтчас/т. Основные задачи проекта: В рамках проекта необходимо решить комплекс задач ПНИ, направленных на достижение цели создания энергоэффективных технологий электролиза алюминия, а именно: разработка математических моделей и расчет физических полей электролизеров; разработка, исследование новых материалов для применения в электролизере; разработка и испытание технических решений для снижения электрического сопротивления узлов электролизеров, снижения теплопотерь с электролизеров; проведение испытаний технологии электролиза алюминия с разработанными техническими решениями.

Основные планируемые результаты проекта:
Основные результаты проекта:
Математическое моделирование технических решений для опытных электролизеров;
Техническое задание на разработку конструкторской документации для опытных электролизеров;
Рабочая конструкторская и опытно технологическая документация для опытных электролизеров;
Технологический регламент на процесс изготовления сталемедных блюмсов;
Партия экспериментальных блюмсов;
Моделирование технических решений по снижению электрического сопротивления в анодном узле электролизера;
Конструкторская и технологическая документация по снижению электрического сопротивления в анодном узле электролизера;
Исследование и оптимизация технологических параметров работы опытных образцов электролизеров с измененной конструкцией анодов и анододержателей;
Программа и методика испытаний опытных электролизеров;
Монтаж, обжиг и пуск опытных образцов электролизеров;
Исследование и оптимизация технологических параметров работы опытных образцов электролизеров.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Модернизация действующих электролизеров на энергоэффективную конструкцию со снижением расхода электроэнергии на 300-1000 кВтч/т Al позволит высвободить для нужд других производств России 2-3 млрд. кВтчас в год и позволит реализовать созданную энергосберегающую технологию алюминиевым компаниям.

Высокая заинтересованность и актуальность проблемы повышения энергоэффективности электролизеров обозначена во всех ведущих зарубежных алюминиевых компаниях «Chalco», «ALCOA», «Rio Tinto Alcan», «HYDRO» на уровне компаний, и на государственном уровне:
в Канаде открыта в 2009 году государственная «Исследовательская программа по снижению расхода электроэнергии при производстве первичного алюминия, 2009-2014 гг.» с общим бюджетом 150 млн.$, целью которой является разработка и внедрение технических решений для значительного снижения расхода электроэнергии;
в Китае в 2009 г. принята государственная программа по снижению расхода электроэнергии на действующих электролизерах до 12 500 кВт∙ч/т Al, с ежегодным бюджетом расходов более 70 млн.$;
в Австралии в рамках Государственных энергосберегающих программ на разработки, связанные со снижением расхода электроэнергии в производстве алюминия выделяется более 50 млн.$.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Основным потребителем результатов НИР будет являться Объединенная Компания РУСАЛ.
Также возможна продажа технологии зарубежным производителям алюминия.
Результаты Проекта будут использованы, главным образом для создания новой энергоэффективной технологии получения алюминия.
Результаты НИР возможно использовать для усиления конкурентных позиций отечественной науки и бизнеса при внедрении принципиально новой технологии.

Текущие результаты проекта:
1) Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы по всем направлениям ПНИ и включающий 89 источников, в т.ч. 66 за последние 5 лет и 55 за период 2009-2013 гг.;
2) Подготовлен отчет о патентных исследованиях по ГОСТ 15.011-96.;
3) Проведены исследования для снижения электрического сопротивления в анодном узле электролизеров;
4) Проведены исследования для снижения электрического сопротивления в катодной секции электролизера;
5) Проведены теоретические и экспериментальные исследования для уменьшения межполюсного расстояния анод-катод;
6) Разработка и проведение испытаний технических решений для уменьшения межполюсного расстояния анод-катод в электролизерах с обожженными анодами ОА-300 и С-255;
7) Проведение разработки конструкции катодного устройства для снижения потерь тепла и повышения магнитогидродинамической стабильности на электролизерах с самообжигающимся анодом ШПВВ;
8) Разработаны технические решения для уменьшения межполюсного расстояния анод-катод в электролизерах С-8Б и РА-180;
9) Проведены исследования оптимальных режимов работы опытных образцов электролизеров ОА-300 и С-255;
10) Доработана технология изготовления сталемедных блюмсов горячей прокаткой, изготовлены и испытаны экспериментальные образцы;
11) Разработаны и проведены испытания технических решений снижения электрического сопротивления в анодном узле электролизера;
12) Проведены испытания конструкции для снижения потерь тепла и повышения магнитогидродинамической стабильности на электролизерах с самообжигающимся анодом ШПВВ.