铜电解车间的节能设计
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铜电解工艺是一种成熟的传统工艺，各厂家工艺条件也基本相同，但在车间的能耗上差别还是比较大。东营方圆公司先后建设了五个电解车间，在设计时不断改进，注重节能，为降低生产能耗打下了基础。阴极铜蒸汽、直流电的消耗分别由建厂初期的800kg/t、330kwh/t，下降到现在的380kg/t、272kwh/t，蒸汽消耗下降52.5%，直流电单耗降低17.6%。东营方圆在做电解车间的设计时主要在以下几个方面采取了措施： 一、节气方面 电解铜生产过程中，电解液起着传质、传热、导电的作用，保持电解液一定的温度是生产工艺的基本要求，一般控制在55℃-65℃。与环境温差较大，热量散失快，蒸汽消耗量大。为减少电解液热量的散失，我们采取的措施有： 1.对电解槽全方位地保温 东营方圆公司用的电解槽是钢筋混凝土衬玻璃钢的，平均壁厚90mm，正常生产时槽内电解液温度60℃，槽外壁温度达40℃，散热很快。后通过使用聚胺脂保温材料对电解槽底、两端进行保温，保温厚度40mm，保温后保温层外表面温度与环境温度基本一样；对槽面部分，分别试验过许多覆盖材料，通过对保温性能、耐烫性能、透水性能等进行对比，一种编织化纤布效果比较理想，透水、耐烫且寿命长。采取外壁保温，管道保温和槽面覆盖措施的电解槽节气效果明显。 2.对低位槽进行保温、封闭 东营方圆公司电解液循环低位槽也是采用钢筋混凝土衬玻璃钢的，四壁全部用保温材料保温，厚度40mm，槽上面用软胶板进行覆盖，为避免液位检查经常掀开软胶板，我们安装了液位指示器，标出正常、上限、下限的位置，解决覆盖问题的同时，也方便了液面高度的检查与调节。 3.选用高效换热设备 电解液的加热一般都是用蒸汽通过换热器的换热来实现的，换热器的换热效率对蒸汽用量影响很大，特别是电解液中易结垢成分较多时，在较短的时间内就会在换热器冷却槽附着上一层积垢，大大降低换热效率，因此，选择换热器时必须考虑板片流道分布是否合理，机构是否易于清除，板片和密封垫能否经常拆卸。还应考虑到有无利用热水资源来换热的可能性，如果有合适的热水资源可用，选择换热器时需按热水换热系数核算所需板片面积，以及热水的流量与阻力的大小。板片式换热器具有换热效率高，占地面积小，易于拆洗的优点，在电解铜生产上使用的越来越广泛，节能效果较好。 二、节电方面 铜电解生产过程中电的消耗占总能源消耗的60%以上，电耗的高低直接关系到企业的生产成本。东营方圆公司在节电方面主要采取了以下三项措施： 1.选择高效的整流电源 整流电源是电解生产的核心设备，起着整流、稳流的作用。通常我们选择整流设备时只注重输出电压、电流的能力是否匹配，对整流的转换效率不是很关注，而实际上在这一环节相差1%，一年的损失则是相当可观的，以一个年产4万吨的电解车间为例：按直流电耗275kwh/t计算，年用电1.1×107kwh, 其1%为1.1×106kwh,按电价0.5元/kwh,损失5.5万元/年，10年损失55万元。因此，选择整流设备时必须关注其转换效率。按国标《评价企业合理用电技术导则（GB/T 3485-1998）》中的要求，一般直流电压100v以上的，转换效率应在95%以上。 2.直流线路的设计 电解生产所用的电流一般都很大，低则几千安培，高则几万甚至数十万安培，在如此大的电流下，如果导电截面以及线路走向不合理，损耗是相当大的。通常设计时直流铜排电流密度在1～1.1A/mm2范围内，小型精炼厂由于电流强度不大，取1.4～1.6A/mm2的电流密度。但通过计算可得出按1.5A/mm2和1A/mm2相比，前者比后者投资省，但后者在运行时降低线路损耗的电量，在2～3年内就能省回增加的铜排费用。而一套整流设备寿命在10年以上，可见设计时选取较低的电流密度是经济的。 本网凡注明出处为“《中国再生有色金属》”的所有稿件，版权均属本网站所有，未经授权不得转载。如需转载，请与010-82290313联系授权事宜；转载请务必注明稿件来源："《中国再生有色金属》"。本网未注明出处和转载的，是出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性，仅供读者参考，若据本文章操作，所有后果读者自负，本网站概不负任何责任。如转载稿件涉及版权等问题，请在两周内来电或来函联系。
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