冶金百科 | 有色冶金企业单位产品能源消耗——铝冶金企业单位产品能源消耗

2023-05-31 10:50:37 来源：中冶有色技术网

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简介：2014年12月15日，工信部首发《全国工业能效指南》，对主要有色金属产品和工序能效提出了明确要求。《指南》不但对企业减少能耗具有重要指导意义，而且对行业和地方化解产能过剩、结构调整、招商引资、完善布局等工作提供了可参考的“硬指标”。《指南》包括：现有企业限定值、新进企业准人值、行业平均值、标杆企业值参考值和国际先进值等。表5-7~表5-11分别为氧化铝、电解铝、铜冶炼、铅冶炼、锌冶炼单位产品的综合能耗。

2014年12月15日，工信部首发《全国工业能效指南》，对主要有色金属产品和工序能效提出了明确要求。《指南》不但对企业减少能耗具有重要指导意义，而且对行业和地方化解产能过剩、结构调整、招商引资、完善布局等工作提供了可参考的“硬指标”。《指南》包括：现有企业限定值、新进企业准人值、行业平均值、标杆企业值参考值和国际先进值等。表5-7~表5-11分别为氧化铝、电解铝、铜冶炼、铅冶炼、锌冶炼单位产品的综合能耗。

氧化铝、电解铝、铜冶炼、铅冶炼、锌冶炼单位产品的综合能耗

铝冶金企业单位产品能源消耗

(1)氧化铝企业单位产品能源消耗限额(GB 25327——2010)

现有氧化铝企业单位产品能耗限额限定值见表5-12。表中指标基于拜耳法矿石入磨铝硅比大于8.5，其他工艺入磨铝硅比大于7的条件下提出。

现有氧化铝企业单位产品能耗限额限定值

新建氧化铝企业单位产品能耗限额准人值见表5-13。表中指标基于拜耳法矿石入磨铝硅比大于8.2，其他工艺人磨铝硅比大于7的条件下提出。

新建氧化铝企业单位产品能耗限额准人值

氧化铝企业单位产品能耗限额先进值见表5-14。表中指标基于拜耳法矿石入磨铝硅比大于8.5，其他工艺人磨铝硅比大于7的条件下提出。

氧化铝企业单位产品能耗限额先进值

(2)电解铝企业单位产品能源消耗限额(GB 21346—2013)

现有电解铝企业单位产品能耗限额限定值、新建电解铝企业单位产品能耗限额准入值和电解铝企业单位产品能耗限额先进值分别如表5-15，表5-16和表5-17所示。

现有电解铝企业单位产品能耗限额限定值

新建电解铝企业单位产品能耗限额准入值

电解铝企业单位产品能耗限额先进值

(3)我国氧化铝生产的主体流程

图5-2所示为我国各种氧化铝生产技术的产量分布。与2005年之前相比，我国氧化铝生产的主体技术结构已经发生了根本性的变化，节能的拜耳法已经替代混联法，成为我国氧化铝生产的主体流程，拜耳法生产的氧化铝已占我国总产量的86%左右。即使在铝土矿品位较低的北方地区，新建或扩建的氧化铝厂也均采用拜耳法或改进的拜耳法。

我国各种氧化铝生产技术的产量分布

改变主体生产流程的主要驱动力是节能。只有拜耳法才能保证氧化铝生产的低能耗。主体流程的改变主要通过如下途径实现：部分关停高能耗的烧结法，或转为生产化学品氧化铝;混联法逐渐向串联法过渡，提高了拜耳法在联合法中的

比例;新建的氧化铝厂全部采用拜耳法;开发应用处理中低品位铝土矿的改进型拜耳法：如选矿拜耳法和石灰拜耳法。

(4)国内外氧化铝生产的能耗比较

世界2010年氧化铝平均能耗为14.5GJ/t，即495kgce/t。世界2011年氧化铝平均能耗14 GJ/t，折合478 kgce/t。世界拜耳法平均能耗为11.2 GJ/t，即382kgce/t，其中低温拜耳法溶出为8~11GJ/t;高温拜耳法溶出为9~14GJ/t。

国内外氧化铝生产的能耗比较

世界能耗最高的是以霞石为原料的阿钦斯克氧化铝厂，高达57.89 GJ/t，即1978 kgce/t。世界上能耗最低的氧化铝厂是巴西的阿鲁诺特氧化铝厂，能耗仅为8.37 GJ/t，即285 kgce/t。由图5-3可见，南美洲氧化铝企业的平均能耗达到了世界领先水平，目前已低于10 GJ/t，比世界平均能耗低约5 GJ/t。

我国氧化铝能耗在过去的七年来持续快速下降(见图5-4)，累计降低幅度超过40%;2011年至2012年间达到17 GJ/t左右，明显缩短了与国外的差距，已接近世界氧化铝平均能耗。

我国氧化铝生产能耗的变化

国内外氧化铝生产能耗差距的缩小主要依靠我国大力推广应用节能的拜耳法以及大规模开发应用一系列重大节能关键技术和装备。但同时也可以看出，仍有很大的节能潜力和空间。

(5)我国电解铝的主体技术

图5-5所示为我国现有铝电解槽的电流强度分布比例。我国已基本淘汰160kA以下的自焙槽和小型预焙槽，大型预焙槽铝电解技术已成为我国铝电解的主体技术，300 kA 以上的大型预焙槽技术在新建或扩建的电解铝厂得到了广泛应用。

我国现有铝电解槽的电流强度分布比例

近年来所有新建的铝电解厂普遍采用了大于400kA的大规模、大容量铝电解技术。400kA以上的大型预焙槽生产线已建成近20条，数家500kA大型预焙槽生产线已建成投产，600kA铝电解槽技术已于2012年在中国铝业连城分公司开始进行工业试验。铝电解槽预焙化、大型化、节能化和智能化已成为我国铝电解产业技术的主要发展方向。

(6)国内外电解铝的能耗状况

节能已成为世界铝电解工业技术发展的主流。在世界原铝工业的发展路线图中，节能是铝电解新技术开发的核心目标：以低能量输入实现平均电流效率97%;通过技术改造实现能耗13kW·h/kg，远期以低成本方式实现能耗11kWh/kg，而且环境和社会可接受。

图5-6、图5-7为国内外铝电解企业平均能耗随时间的变化情况。中国铝电解平均能耗逐年以较快的速度下降，2012年平均综合交流电耗已降低到13844 kW·h/t。

国内外铝电解企业能耗状况比较