國家發(fā)改委工信部要求到2015年單位國民生產(chǎn)總值能源消耗要比“十五”期末降低20%左右，國家經(jīng)濟建設(shè)將要走“以提高資源的利用率，依靠科技促進發(fā)展”的經(jīng)濟路線。而鋁電解是高能耗企業(yè)，電解槽是該類企業(yè)中最大的能耗設(shè)備，降低噸鋁直流電耗是節(jié)能有效途徑，影響噸鋁電耗的主要因素從噸鋁直流電耗的計算公式(直流電耗=2.98×平均電壓÷電流效率)可以看出：平均電壓與電流效率的良好匹配是降低噸鋁直流電耗的關(guān)鍵。如何在既定的電解質(zhì)體系下，使電解槽穩(wěn)定保持最低設(shè)定電壓，并確保電解槽維持較高的電流效率，從而使直流電耗保持最佳狀態(tài)。 1電解溫度對電流效率的影響 電解槽的電解溫度系指電解質(zhì)的溫度，它是生產(chǎn)極為重要的技術(shù)參數(shù)，鋁的二次損失隨電解溫度的升高而增加，溫度每升高10℃，則電流效率降低約1%，所以在生產(chǎn)中力求降低電解溫度，盡可能保持低溫生產(chǎn)，有利于電流效率的提高(2)。 電解溫度的高低主要取決于電解質(zhì)的初晶溫度，因為電解溫度總是高于初晶溫度10℃左右，而初晶溫度的高低主要取決于電解質(zhì)的組成，即電解質(zhì)體系構(gòu)成。表1給出了我公司電解質(zhì)體系近年來的變化及所對應(yīng)的槽溫情況。 表1 近年來電解質(zhì)體系的變化及槽溫情況表 從表1中可以看出2011-2014年電解質(zhì)的成分在不斷發(fā)生變化，電解質(zhì)中的氟化鋰、氟化鉀、氟化鈣含量在逐年增加，電解質(zhì)初晶溫度也在逐年降低，電解溫度也有原來的945℃左右下降到如今的925℃左右，如圖1所示電解溫度的降低為電流效率的提高提供了條件。 圖1 2011年-2014年電流效率變化曲線圖 通過以上分析，在降低初晶溫度的前提下降低電解槽的電解溫度，可以提高電解槽的電流效率，從而獲得較好的經(jīng)濟指標(biāo)。 2 電解槽的極距對電流效率的影響 極距是陽極底掌到陰極鋁液鏡面的之間的距離(3)。它既是電解過程中的電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域，又是維持電解槽溫度的熱源中心，對電解槽的電流效率和電解溫度有著直接影響。這里只對電化學(xué)反應(yīng)的影響進行闡述。 當(dāng)極距增大時，相同量的氣體所攪拌的電解質(zhì)量增加，使攪拌的強度減弱，陰極鋁液鏡面附近電解質(zhì)中的Al3+向陽極附近擴散和轉(zhuǎn)移的距離增加，減少了鋁的二次反應(yīng)，從而提高了電流效率;減小極