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电解铝节能技术范文1
关键词:节能;数字机房;传输
目前我们国家电力能源短缺现象日益突出，节能降耗已经成为全社会关注的热点。未来几年我国广播电视将进入一个快速发展期，预计今后广播电视传输机房数量会越来越多，规模也会越来越大，机房能耗将十分巨大。机房的高耗能，造成了全社会能源的巨大浪费。在此背景下，提出在机房中引入绿色IT理念，以建设绿色节能机房为目标，将低碳经济、节能减排理念引入新机房的建设，促进降低能源消耗水平，减少二氧化碳等温室气体的排放。我们国家制定的国标GB50174-2008对机房节能建设提出了要求，规范中明确指出:“为规范电子信息系统机房设计，确保电子信息系统安全、稳定、可靠地运行，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保。
1节能机房的设计思路
近些年数字技术发展突飞猛进，我国能源的消耗非常巨大，作为广播电视的传输机房，怎么响应国家的节约能源的号召，建设具有节能特性的绿色机房就显得非常具有实际的现实意义。建设绿色节能机房主要是满足以下几个方面:首先是提高机房的可靠性;要考虑机房的可持续发展，为以后的发展保留空间;要响应国家的节能减排号召，尽量节省能源;机房的设计要能够实现机房高效管理;要设计成为以人为本的机房环境。绿色节能机房规划设计主要考虑以下几个方面的内容:1)首先是选择机房的位置，我们在机房建设前期不仅要考虑机房所处的地理位置，还要一起考虑建设机房内部的整体环境。为了保持机房的气密性，节能机房应该考虑采用双层窗户，这样会使机房有良好的气密性，防止机房内外温度的差异比较大，从而可以减少空调的耗能量，这样可以达到节能目的。2)在机房建设时，房屋建设的时候一定要考虑为机房外墙增加比较好的保温层，这样可以使机房的温度保持相对的稳定，减少机房的内外温差造成空调的工作量。3)在机房电力供应选择方面，一般机房都是多路供电，首先要考虑利用太阳能、风能等可再生新能源，利用这些绿色能源为机房提供电力供应。4)机房空调系统的安装设计比较关键，最好采用电制冷和自然冷却相结合的方式，安装时要考虑当地室外温度情况，选择合理的空调方案。5)在进行机房的设备布置时，要根据机房的结构和设备的安装情况尽量科学合理布置，使机房内的设备分布科学，机房内各处的温度尽量分布均匀。6)机房内线缆在施工安装时要科学合理，布线要规范整齐，不能杂乱无章。
2机房节能技术
传输机房内设备包括传输设备、监视设备、空调、配电柜、UPS电源、照明装置等，这些装置是机房的主要用电设备，所以重视这些设备的节能降耗就非常重要了。
2．1机房空调的节能选择
机房的温度对电子设备的影响非常大，温度过高或过低都将使设备容易发生故障。当前所有的传输机房都会安装大功率的冷热空调，所有空调的能耗都比较大。空调是机房温度控制最重要的设备，它的功能就是控制并保持着整体机房的温度，一定要采用新型的节能空调，使机房的温度保持相对恒定，这样就可以使机房设备的故障率明显降低。
2．2机房新型智能热交换系统
据权威统计，数字电视传输机房的电耗，空调能耗一般占机房能耗的20%～45%，有的甚至高达60%以上。因此，在保证传输设备正常运行的前提下，节能首先要从空调着手。目前传输机房的保持温度设备为空调器，由于机房设备比较多，发热量较大，在室外温度高时，就采用空调冷风运行模式。在室外温度较低时，就利用自然室外的自然冷空气，室外冷空气通过空气对流交换的原理和室内热空气进行交换，并根据室内的温度情况控制空调运行或关机。因此，在室外温度较低时，依靠智能换风系统的运行，可以关闭空调或减少空调的运行时间，满足机房设备正常运行，达到节约电能的目的。新型通风系统设备主要特点是:具有除尘功能。该设备系统通过过滤网，滤除灰尘和杂物，通过通风管道排到机房外，系统也可以自动检测防尘网堵塞，启动自动除尘装置，清洁过滤网上积累的灰尘和杂物，提高机房内环境洁净度和设备的节能效果，降低维护成本。本装置除排尘风道弯管设置在机房外，其它都设置在机房内部，不会降低机房的防盗性能。出风口可根据实际环境需要安装自动除尘装置，系统可根据需要设定自动除尘的条件，除尘装置自动清洁。据初步统计加装导风装置的节能系统其节能效率提升20%以上。运用先进的制冷及热交换技术，在室外低温的季节或时段，将室外低温新风引入机房，替代空调机调节机房温度是效果最好的机房空调节能方案。在传输机房内安装通风机组和排风机，当室外温度低于设定的临界温度的时候，由主机按设定程序通过空调机外设接口停止所有空调的运行，同时顺序启动使用的送排风机，将室外的干净的低温空气引入机房，达到降温的目的。如果与空调实现联动，在达到通风机组运行的条件时关闭空调，代替空调为机房调节温度，节约电能和延长空调压缩机的使用寿命。
2．3风交换技术
现在比较节能的另一种保持机房温度的方式是风交换节能技术。具体做法是依靠通风设备将机房内的热量迅速的向机房外排出，将室外的冷空气引入机房，有效地降低机房内部温度。在室内外温差大的地方可利用机房外的自然空气作为冷源，对室内环境进行冷却。当室外温度较低时，关闭空调，通过风节能系统将冷空气经过滤后引入机房对设备进行散热，从而减少空调使用时间，节约电能。在冬天寒冷季节，如果有发射机房，可以将发射机房的热量通过排风口传送至传输机房，使传输机房的温度不会过低。
2．4机房电源节能技术
机房电源设备主要是开关电源、UPS、蓄电池，它们的主要功用是将市电转化为机房设备所使用的电源，同时UPS和蓄电池可以滤掉电源的高频干扰，同时起到稳定电压的作用，此外UPS还具有断电保护的功能，防止突然断电影响机房设备正常工作，蓄电池可以保证断电时使用直流电设备的正常供电。UPS的供电效率越高，那么其能耗就越低。模块化电源管理技术就是从机房整体供电入手，将供电系统从集中供电向分散供电转变，通过控制功率模块的开通与休眠，使电源模块轮流供电，将功率模块的备份方式从热备份变为冷备份，减少处于轻载状态下运行的模块，会有效降低整体电力消耗。
2．5机房照明的节能
机房照明节能设计时要考虑机房的空间和设备摆放位置，在保证机房照度标准和照明质量的前提下，尽量减少照明系统中的能量损失。机房主要照明光源采用高效节能荧光灯，灯具采用分区分组来进行控制，对于无人的照明场所，可以关掉部分光源，以节省能源。机房照明一定要尽量选用LED照明。现在LED灯具具有使用寿命长、节能环保等优点。所以要尽量安装LED进行照明，其节电率达到67%，对机房的节能减排有积极的意义。
3机房设备的摆放与线缆的铺设要科学合理
数字电视传输机房在设备安装前要仔细计算机房的面积，要将设备进行合理摆放，做到设备摆放合理有序，还要考虑今后机房的发展做好合理的规划，使机房内各处的温度分布均匀。在机房布线时候一定要将连接线布放整齐，整齐的布线也可以提高散热效率。同时，合理布线能够减少维护人员的工作量，易于维护和管理。
4结论
电解铝节能技术范文2
关键词：绿色建筑；电气设计；节能
绿色建筑以最节约能源、最有效利用资源的方式，建造最低环境负荷情况下最安全、健康、高效及舒适的居住空间。从这个角度，电气节能设计显然成为绿色建筑最重要的部分。顺序分析电能的传输及应用环节，可以把电气节能设计思路覆盖到以下方面。
1 供配电系统
供电配电系统设计时，应满足电能质量的要求，主要包括：减少供电电压的偏差，降低三相低压配电系统的不对称度、将供配电系统的谐波抑制在规定范围内。
（1）使用节能型变压器。尤其应选用空载损耗低的节能型变压器，正确选择变压器的变压比和电压分接头。
（2）降低系统阻抗，合理选用导线材质和界面，当供电距离较远时应计算至用电末端的电压降。
合理选取无功补偿措施。10（6）KV及以下的无功补偿宜优先设置就地补偿，并在配电变压器的低压侧集中补偿，且功率因素不宜低于0.9.高压侧的功率因素指标应符合当地供电部门的规定。
尽量使三相负荷平衡。特别在低压侧，单相负荷宜分配到三相上，降低三相配电系统的不对称度。
（3）采用抑制谐波措施。在供配电系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波被抑制，只有奇次谐波存在，所以我们抑制谐波主要是抑制奇次谐波。在民用建筑中产生谐波的主要用电设备有水泵、风机、电梯、空调、电子设备、变频装置等。对于大型的非线性负载宜就近采用滤波器、谐波吸收器等措施抑制谐波。选用的气体放电灯光源应采取就地无功补偿措施。在变配电所的低压集中自动补偿柜中，应设置具有抑制谐波功能的电抗器。谐波使配电系统产生了附加的谐波损耗，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生大火。
2 电机
电机是感性负载，它会带来滞后的无功电流，在网络中途径高压低压线路，输送至电气设备端尾，加大了输送过程与变压器的功率消耗。我们在设计当中，就要增强供电配电网络的功率因素，可以在系统运行的过程中对设备进行就地补偿，或者在供电配电网络中加入电容器柜来进行集中无功补偿。电机运行效率随负载大小波动而变化，电动机在额定运行时效率最高，功率因数最高；轻载运行时效率降低、电机的电能浪费较大；空载时功率因数甚至降到0.3 以下。尽量避免电机空载或轻载情况发生，从而提高电机效率和系统的功率因素。电动机的全压启动电流为额定电流的5～7倍，电网损耗和冲击都很大，采用变频调速，可在低频启动时大大减少电动机的启动电流，降低损耗。同时，由于变频器中有直流电容器的隔离作用，使输入侧的功率因数接近于1，电动机的励磁无功电流由电容器提供，可以节约电网容量。所以，节能的一个重要的方面就是选择合理的电机容量，以最大可能的避免出现电机空载或者轻载的情况。
3 照明
照明设计是实现绿色建筑电气节能的关键环节，通过高质量的照明设计可以创造高效、舒适、节能的建筑照明空间。在保证照度标准和照明质量的前提下，尽可能减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。
3.1 公共部位照明
公共场所部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件，并采取其他节能控制措施，在有自然采光的区域设定时或者光电控制。
根据《住宅建筑设计规范》GB50368-2005 10.1.4条的强制性规定，住宅公共部位的照明应采用高效光源、高效灯具和节能控制措施。在设计灯具光源时，除特殊用途外，不宜选用白炽灯光源，宜采用节能光源。例如高效的三基色荧光灯、LED光源等。气体放电灯具应采用节能型电感镇流器或电子镇流器。
3.2 内部空间照明
首先，灵活选择照明方案。照明分为一般照明、局部照明和混合照明 3 种，应根据不同设计对象灵活选择。其中一般照明可结合局部照明，对于大型空间，实施分区照明。对于照度要求高的场合，利用一般照明加局部照明加强照明效果，实现按需布置、保证照度。照明电源线路应尽量采用三相四线制供电，同时设计三相对称照明负载以减少电压损失，减小中性线电流。
其次，合理选择照度标准。选择照度必须与视觉环境相适应。民用建筑（含居住建筑、公共建筑）的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、显色指数、照明功率密度值等均应符合 GB50034-2004《建筑照明设计标准》所规定的相关标准值。合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的心情，要综合考虑照明系统的总效率。
然后，选择高效光源和节能灯具。在照明设计中，灯具的选择要依据房间的用途、使用的环境、光源的分布等各方面的条件，一般情况下应使用直接照明和开启式灯具照明，尽量选用使用效率高、维修简单方便的节能型灯具。灯具选择上，选用高反射率高纯电化铝作为底反射器，变质速度较慢的材料（玻璃）作为控光器的灯具，以减少光能衰减。客厅、卧室等可以选用开启式灯具。如果在厨房等烟尘比较多的环境下我们就应该选择防尘密闭式灯具。在厕所，浴室等异常潮湿的地方，我们就应该选择防水灯具。在楼梯间、走廊等人们生活经常走动但是并不需要长时间照明的地方，应该选用声控开关控制的灯具等进行照明。
4 总结
在倡导节能，提倡环保的今天，“绿色建筑”将会越来越快的融入到的生活每一个角落。在实施绿色建筑设计过程中，电气设计的健康、绿色、节能是切实贯彻绿色建筑设计规范的重要方面，是实现绿色建筑的重要保证。因此，我们应该注重电气节能技术的发展，通过建筑物将“绿色”理念传播之千家万户。
参考文献：
[1]邹汉谦.谈供配电系统节电技术措施[J].深圳土木与建筑 ，2008，1
[2]（美）查尔斯・G・伍德 .绿色建筑设计方法与实例[M].中国电力出版社，2005，9
电解铝节能技术范文3
“绿色镀膜技术”的研制，是我国电镀行业的一次技术革命，将有效改变我国电镀行业资源消耗高、污染严重的状况。
一、绿色镀膜技术的主要特点
绿色镀膜技术是指真空离子镀膜、磁控溅射镀膜、蒸发镀膜、离子注入、离子清洁等多项真空复合镀膜技术的集成，涉及真空、机械、光电子、材料改性、表面工程、控制等光机电控一体化多学科领域。
绿色镀膜技术最突出的优点是镀膜生产过程及镀制的产品对环境友好。绿色镀膜技术工艺流程简单，不需要消耗铜、镍、镉等贵金属，不使用强酸、强碱和氰化物、铬酐等有毒有害化学品，污染物（特别是重金属、氰化物）排放少；水耗较低，只需少量循环冷却用水。同时，还可提高镀制产品的质量，增加镀膜品种，实现节能、减排、降耗、增效的目的。
绿色镀膜技术相对于传统化学电镀在节能减排方面具有绝对的优势。以年镀30万只17英寸铝合金汽车轮毂生产线为例，采用绿色镀膜技术可节水90万吨，节电760万千瓦时，减少污水排放110万吨，减少铜、镍等重金属消耗近200吨，价值3000万元，镀膜成本只是电镀的1/3。
二、绿色镀膜技术样机实际应用效果明显
绿色镀膜技术样机已开始在汽车灯具、汽车轮毂、电子信息产品零部件镀膜领域中得到实际应用，效果明显。
汽车灯具绿色镀膜样机经过在实际应用中的不断完善，已经推广了55套。一汽集团、一汽大众、上海大众、上海通用公司、东风集团、上汽集团、北京汽车工业公司、湖北神龙、哈飞汽车、安徽汽车、沈阳华晨汽车、江苏彤明等主要中高档轿车灯具镀膜均有该系列样机生产的产品，涉及红旗、奥迪、奇瑞、宝来、捷达、标志307等系列车型的灯具产品。
2008年1月，我国第一台汽车铝合金轮毂绿色镀膜装备在广州华泰铝轮公司投入使用，改写了我国汽车轮毂真空镀膜装备依靠进口的历史，避开了国外专利技术，解决了制约我国汽车轮毂出口欧美市场的瓶颈。经机械工业表面覆盖层产品质量监督检测中心168小时的铜加速醋酸盐雾试验（CASS试验），轮毂表面未出现腐蚀现象，保护级别达到最高级10级。试验镀制的奥迪A6L汽车轮毂已经装车实际运行3万多公里，效果良好。
2007年5月，我国第一台电子信息产品零部件绿色镀膜工业装备样机问世。采用柱靶和柱弧源360°方向旋转辐射镀膜，可以镀制应力较低和更厚的薄膜。进行了镁合金笔记本电脑外壳和塑化手机壳等零部件镀膜工艺试验,解决了电阻率、高温抗蠕变和散热等问题。通过镀电磁防护膜层（EMI），可以大幅度提高电磁屏蔽性能，降低和防止电磁波辐射危害。
三、推广绿色镀膜技术的建议
目前，我国电镀行业约有15000多家电镀厂，每年排放约4亿吨含重金属的电镀废水，5万多吨固体废物，资源浪费和环境污染十分严重。因此，在我国加快推广“绿色镀膜”这一节能减排、清洁生产技术显得尤为必要。
（一）加大对国家工程中心的支持力度
2007年11月，经科技部批准，依托兰州交通大学和兰州大成自动化工程有限公司组建了“国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心”，这是我国镀膜行业第一个国家工程中心。建议有关部门加大对该工程中心的支持力度，进一步提高技术创新能力和水平。
（二）组织实施绿色镀膜技术示范工程
将绿色镀膜技术的应用列入清洁生产、循环经济试点范围，有关部门在年度投资计划中，分不同地区和领域，安排一批绿色镀膜技术应用示范工程，发挥示范工程的带动和引导作用。
（三）对推广绿色镀膜技术给予一定的政策倾斜
对采用绿色镀膜技术对原有电镀生产线进行改造的投资项目，建议财政给予一定的资金奖励或补助。将绿色镀膜技术装备列入节能节水、环境保护专用设备企业所得税优惠政策目录，对使用该技术装备的企业给予减免所得税的优惠。
（四）加大环境执法力度
电解铝节能技术范文4
关键词：铝电解 多功能机组 结构组成 载荷 桥梁主架
1、引言
目前国内的电解铝行业较为发达，在大型预焙电解槽这种高效率装备出现之后，国内个大型的企业都纷纷将其进行引进，将其作为企业竞争最重要的设备之一，可以极大的提高企业的生产效率降低企业的生产成本。在上述背景下，需要较好的掌握电解铝多功能机组的结构组成原理以便于更好的使其正常工作且做好相关的维护工作。目前生产电解铝多功能机组的企业主要有法国的ECL公司、德国的NOELL 等公司，这些公司的产品不论是在产品质量还是在市场占有率上相对于其他品牌都具有很大的优势。铝电解多功能机组在国外相关方面的研究已经相对较为成熟，并且在指导实践生产中得到了较为广泛的应用。而我国对电解铝多功能机组的研究起步相对较晚，这严重的阻碍了电解铝多功能机组的研究和开发设计以及应用推广等工作。由于涉及到我国较多的从事电解铝行业的企业，因而加强对电解铝多功能C组的相关的研究可以在很大程度上促进电解铝多功能机组的应用推广，提高整个行业的生产效率。通过对电解铝多功能机组的结构与功能和相关工作原理的研究能够在很大程度上促进相关科研人员结合本国本企业的实际情况对上述机组进行改进提高企业的生产效率降低生产成本，提高企业的核心市场竞争力。
2、铝电解多功能机组结构
铝电解多功能机组的大车一般采用的箱轨双梁桥架结构。主梁和端梁之间通过销轴进行定位，且采用高强度的螺栓进行连接，不仅连接性能好且装配也十分的方便。运行采用的6轮支撑，双边单向驱动，采用的是三合一的减速器；并且具有悬挂缓冲装置，车轮采用的是垂直轮加水平轮导向的方式。并且还具有预防脱轨的预防措施。大车主要以下的主要组成部分：包括运行机构和桥架以及绝缘葫芦和各种供气装置等。在电解铝多功能机组中，工具小车是其核心组成部分，一些关键的处理装置都安装在工具小车上，工具小车采用的单轮支撑双边单项驱动方式，其采用的也是三合一的减速器；并且没有相应的缓冲装置，车轮也是采用的6轮支撑，双边单项驱动的方式，具有运行平稳较为安静的特点。并且为了更加安全还安装了预防脱轨的装置。一般将出铝小车侧挂在主梁之上，并且采用三合一的减速电机驱动方式，沿着主梁轨道运行。防磁吊钩与卷筒通过滑轮组进行连接，以活动吊钩―导轮这种方式在垂直导架上进行运动，通过卷扬系统驱动吊钩上下运动。
3、铝电解多功能机组高压关键部件
3.1载荷结构与组合
在电解铝的过程中，铝电解多功能机组所涉及到的工序比较繁多，载荷设计也相对较为复杂。要结合机组实际运行的工况，来对机组运行的载荷组合进行分析。在无风工作状态下的载荷组合：在机组处于正常工作的状态下，小车处于无约束的情况下会将出铝小车抬升。用于多功能机组的小车起升机构，需要对要熔炼的金属进行熔炼，需要具有较高的安全性，应该极少出现甚至是不出现突然的卸载情况，在打击壳进行打击作业的时候，会出现相应的冲击载荷。使得在正常工作的情况下，出铝小车会被抬升。在小车抬升的过程中，存在着许多的刚性的载架，所以需要考虑真空铝抬包以及其中铝液的重量。在正常运作的过程中，这个时候铝多功能机组会直接在轨道上正常运行，尤其是在轨道运行连接处所受到的载荷。如果在较为特殊的载荷情况下，且没有工作状态约束的情况下，铝电解多功能机组可以对真空抬铝包进行迅速的提升。这个时候车间的温度在―10℃～+60℃，可以忽略对温度的影响。根据铝电解多功能机组的相关的操作规范，在动态运作的过程中，实验中起升的载荷是正常工作状态下载荷的1.1倍，在实验中要对工具小车、出铝小车、电动葫芦进行联动。由于出铝小车的起升装置中存在刚性导架，并且考虑到了真空铝抬包以及其中铝液的重量，在额定的起升状态下，同时要考虑到缓冲碰撞所引起的载荷，同时需要考虑倾翻水平力所引起的载荷。在上述额定的载荷状态下，要针对各种可能出现的不同工况来对上述载荷进行分析。重点是考虑抬升包以及其内部的液体的重量，要考虑大小运行机构同时失效的情况下载荷的变化。而不考虑由于外部的不可控因素所引起的载荷的变化，以及在安装和拆卸过程中所引起的载荷的变化。
3.2桥架主梁
在双梁桥架中主梁的宽度相对较大，难以对其进行网格划分，通过对结果的质量和实际情况的分析，难以将其作为实体进行建模，因而采用面单元进行建模的方式来对其进行分析，其中主要的材料部分为Q345，忽略其他组成部分的材料组成，可以将材料属性均定义为Q345。在温度恒定的情况下，钢材的应力应变曲线随着温度的升高而会发生相应的变化，在温度较高的情况下其弹性塑性性质将会变得十分的明显，在对其进行分析的过程中需要考虑到这种特性，材料的参数如下表所示：
在所建立的模型中，其中钢板厚度的最小值为14毫米，在进行网格参数确定的过程中按照标准的网格来进行相关参数的设置。所设置单元个数为19252个，其中节点数一共有39841个。通过仿真分析所得到的分析结果与实际的情况存在一定的差距，尤其是对于约束附近的相关计算结果，通过对所有的单元进行相关的图表统计可以得到如下表所示的结果：
从上数的分析结果来看在三梁桥架结构中，主梁I受力较为均匀而梯度较小，对材料的利用相对较为合理。但是在双梁桥架中主梁的受力增加，应力也会在一定程度上增加，然而也在可承受的范围内。对于形变的统计结果来看与工况基本符合，出铝小车的一侧垂直方向上的位移较大而水平方向上的位移同时也较大。安全系数对应着材料的屈服，当安全系数大于1的时候，说明材料没有出现屈服的现象，当安全系数等于1的时候同样没有出现屈服，当安全系数大于1.5的时候在连接处出现了稍微偏离实际情况的安全系数，但是从整体上来看安全系数的分布还是较为均匀也就是设计相对较为合理，能够有效的利用材料本身的性能。
4、结语
通过对铝电解多功能机组的研究，可以填补我国在相关领域内的研究空白，增加我国在相关方面的理论与技术的积累，为多功能电解铝机组在我国企业中的应用和推广奠定扎实研究基础，为保障电解铝多功能机组的正常的运行以及后期的维护提供技术保障。
参考文献
电解铝节能技术范文5
与会专家一致认为，山西抓好铝工业，会加快山西有色工业发展，会使铝工业早日形成山西新的支柱产业。通过研讨，与会专家达成五点共识。
山西铝工业发展必须增强“四个意识”，走转型发展之路
“十二五”期间，山西作为国家资源型综改试验区，有色工业及铝工业作为资源型行业也在综改试验之中。综改试验、转型发展、结构调整给山西铝工业发展带来一定发展机遇，山西铝企业必须面对挑战、抓住机遇，增强发展意识，忧患意识、创新意识和责任意识，加快结构调整、转变发展方式，实现转型跨越发展。争取在“十二五”末形成山西有色工业千亿产业，形成山西重要支柱产业。
山西铝工业发展必需走科技进步与创新发展之路
企业必须加快走科技创新发展之路，实现由资本驱动型产业向创新驱动型产业转变。1）创新发展思路，善于从全球及全国视野、产业链上下游发展发掘新的市场需求，寻求发展空间和市场商机，使行业发展实现从主要依靠数量增长和规模扩张转移到主要靠自主创新和经营管理制胜的轨道上来。2）创新发展模式，推动模式创新，推进管理创新，提高全行业经营管理水平。3）采用最新技术成果及先进技术、工艺及装备，高起点改造提升铝产业，提高山西铝工业在国内的科技水平与竞争能力。
山西铝工业发展必须走产业循环、绿色发展之路
铝工业发展特别是电解铝工业发展需要能源的支撑，山西铝工业必须向煤电铝联合产业方向发展，实现产业大循环；铝产业链内发展必须实现上游产品向下游产品延伸，通过产品延伸发展，应用相关节能技术，开展节能对标活动，实现电解铝液直接合金化等措施，加快实现节能降耗、资源节约，提高经济效益和社会效益，加快实现山西铝行业由“两高一资”产业向“两型”产业转变。
山西铝工业发展必须走高端发展之路
山西铝工业必须实现由原材料生产为主向加工制品生产为主转变。1）大力发展深加工，以市场需求为导向，生产高附加值和多功能的精深加工产品。2）不断提升产品质量，延长有色产品使用寿命，从整体上实现节能减排、节约资源和保护环境，从根本上实现减量化发展。
山西铝工业发展必须走开放发展之路
山西铝工业要与山西省煤电行业及省内外知名企业，共谋发展、共创双赢，实现联合兼并、提高集中度，形成在铝工业各方面具有国内影响力、竞争力的大型企业，通过做大做强铝工业，促进山西铝工业快速发展。
电解铝节能技术范文6
降低能消耗率以减少温室气体排放量，节约资源以谋求可持续发展和建设环境友好型社会已成为人们的共识.铝业作为国民经济的基础产业，已形成以采矿、选矿、冶金、消费者以及废杂铝的回收与循环利用的完整产业链.铝业如何适应社会这一发展潮流，走生态化低碳经济发展模式之路，将铝产业链衍化为生态化低碳经济发展模式是本文研究的核心和关键所在.所谓生态化低碳经济发展模式，其关键词有“生态化”和“低碳经济”，生态化是借鉴生态学的物质循环和能量转化的原理，使物质、能源、废弃物梯级循环利用，在产业链条上的每一个节点企业和企业内部各工序全部节点的生态化链接；低碳经济是指低能耗、低污染、低排放的经济模式，达到减少温室气体排放的目的.这对高能耗高污染的铝产业适应节能减排具有特别的现实意义.
1铝产业链的物质运动及其存在问题的分析
1.1中国铝产业链的物质运动情况我国铝产业链上的物质运动包括：开采、选矿、冶金、电解、加工、消费和废杂铝的回收与循环利用以及各环节排放出的物质运动等，见图1所示.
1.2中国铝产业链存在问题进行分析根据铝产业链的物质运动情况，对铝产业链存在问题进行归纳与分析如下.（1）铝土矿山采选情况及其存在问题分析.我国铝土矿资源自然禀赋较差，90%以上的铝土矿资源为沉积型铝土矿，矿石为一水硬铝石，属于高铝、高硅、低铁、难溶的中低品位铝土矿，集中在山西、河南、贵州、广西.主要应用露采方法和单一的自卸汽车直进沟开拓方式，这种方法剥采比大，采矿损失率和矿石贫化率很高.一般剥采比达10～15m3/m3，有的高达22～25m3/m3，总体剥离量占采剥总量的80%～90%[1]，这样导致占用土地多，影响面大，铝土矿资源的开采问题已成为铝产业链发展壮大的制约瓶颈.我国铝土矿选矿常采用手选，再用浮选脱硅、机械或化学处理办法脱除钛和铁等杂质，进一步采取相应措施脱除钾和钠杂质，人工拣选导致铝资源遭到严重破坏.（2）铝冶炼情况及其存在问题分析.采用不同的冶炼方法对铝土矿品质要求不一样，拜耳法要求铝土矿的铝硅比≥8～10，联合法要求铝土矿的铝硅比为5～7之间，烧结法要求铝土矿的铝硅比为3.5～5.0，提高铝硅比成为冶炼的关键.目前我国企业氧化铝的生产多采用联合法，这种方法先以拜耳法处理大部分易溶的一水硬铝石，再将难溶或不溶部分转入烧结法，在烧结时再配入部分铝土矿来提高品位，我国大型氧化铝生产企业均用此法生产氧化铝.氧化铝生产过程中产生的大量赤泥，赤泥堆存因含有大量的废液，污染地下水.我国原铝生产企业一般采用熔盐电解法.电解铝时需要消耗大量电能，生产1t铝约耗电16000kWh.而目前我国的铝电解槽大部分是自焙阳极电解槽，这类自焙槽几乎没有安装消除氟化物等毒气装置，从烟囱直接排放，有的小铝厂就是“裸排”，工作环境中弥漫着氟化物和沥青烟，导致工作场地环境恶劣，严重威胁着工人身心健康.（3）综合回收利用的现状及其存在问题分析.我国铝土矿共伴生的有益矿产尚未得到充分的综合利用，铝土矿中伴生的丰富的稀有、稀土及稀散元素中，目前只对部分镓和铁元素进行回收利用，其他的均进入赤泥中.而国外90％以上的镓和钪是在氧化铝生产的过程中提取的[2].再生铝冶炼加工可以节省大量的能源消耗，理论估计每生产1t再生铝与生产原铝相比，可以节约95%的能源，节水10.05t，少用固体材料11t，少排放CO20.8t、SO20.6t[3].目前我国再生铝企业“小、多、散”，科技开发力量薄弱，技术水平低，能源与资源浪费大，远未达到理论估计水平.特别是大量作坊式的企业，在拆解废旧电器、旧电机、旧电缆的过程中，产生的废弃物到处乱扔，废水流入农田，进入水系，自然环境受到严重污染.铝产品深加工企业结构不合理，生产经营分散，生产集中度低，深加工能力薄弱，产品附加值低，产品结构单一，技术含量高的铝加工产品主要依靠进口，抵御风险能力不强.（4）产业链信息系统分析.铝产业链单元企业基本上都建立了自己的信息系统，大型骨干企业建立了生产执行系统（MES）、供应链管理系统及企业资源计划系统（ERP）系统.但应用方面还需完善，实现了基础管理，在生产、经营与管理方面发挥了积极作用，增强了企业对市场的快速反应和综合竞争能力.对铝产业链信息系统有待建立和运行.针对以上铝产业链现实情况及其存在问题，构建生态化低碳发展理论模型，试图系统地解决这些问题.
2构建铝产业链生态化低碳发展的理论模型
2.1构建生态化低碳发展理论模型构建生态化低碳发展理论模型，主要基于两点考虑，一是用生态化办法解决物质循环问题，二是考虑节能减排问题.构建铝产业链生态化低碳发展理论模型，首先要完善铝产业链节点的组成与联系，将通过铝产业链中每一个节点的物质、能量、水、技术和信息进行系统集成，对铝产品进行非物质化设计，并形成科技开发、技术服务支持系统，构建铝产业链生态化低碳发展理论模型[4-6]，如图2所示.
2.2对铝产业链生态化低碳发展模型的解释对上述所构建的铝产业链生态化低碳发展模型的解释：
（1）节点组成.围绕铝产业链，针对采、选、冶、加工企业和企业内部核心工序构建起铝产业链生态化的主体，从而形成铝产业链共生生态群落.
（2）系统集成.针对构建铝产业链的物质流，以减量化、再利用、资源化为原则，通过物质集成、能量集成、水集成、技术集成和信息集成[4]，使铝产业链生态化低碳运行分述如下.第1，物质集成.通过深入分析铝产业链的生产工艺流程，采用新工艺和新技术，使铝产业链的生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化、连续化和循环化的方向发展，实现铝产业链的物质集成，从而减少铝产业链废弃物的产生与排放，用较少的铝资源投入，最大限度地并可持续利用铝再生资源，使铝资源利用效率最大化、废物循环利用升值化、废水废气废渣产生最小化[4].第2，能量集成.运用以系统工程理论和热力学分析为基础的能量集成技术，对铝产业链全生产过程的耗能现实进行深入细致分析与诊断，发现耗能高的部位及原因，通过采用“能量集成策略”，并结合铝产业链的生产过程中的操作、管理、工艺等因素，应用先进的节能设备和环保工艺，对铝产业链系统节能降耗改造方案进行决策，淘汰或改造资源浪费、污染严重的落后生产工艺和装备，采用新能量集成系统高效运行，提高能源使用效率，减少温室气体的产生与排放.第3，水集成.水的梯级利用与开发是实现水集成的有效方法，其本质要求是全过程控制、分散和集中相结合，水的梯级利用技术主要包括铝产业链的水梯级利用技术和企业内部的水梯级利用技术，建立企业内部工序之间和产业链各企业之间多级用水循环系统，提高水的循环利用率，采用先进工艺与装备，对铝产业链的水系统进行有效的改造，使铝产业链的水集成系统稳定运行，实现废水资源化，污水“零”排放.第4，技术集成.技术集成包括软技术和硬技术的成组配套.依据铝产业链生态化低碳设计的理念，把相关高新技术、抗风险技术、废物利用和交换技术、信息技术、管理技术等成组配套集成起来，建立起资源和能源消耗最小化、废物和污染物产生最少的高新技术系统，以实现铝业生态化低碳经济发展模式的技术要求.第5，信息集成.建立完善铝产业链的数据库和信息管理系统，包括物质流、能源流和废物流的信息，铝产业链上的相关企业采购原材料、生产半成品、成品、技术进步、市场发展等方面的信息，以及法律法规、相关的宏观环境的信息，从而形成铝业生态化低碳经济发展模式的信息支持系统.
（3）非物质化设计.指通过铝产品小型化、轻型化、使用循环材料和部件，以及提高铝产品寿命，在相同或者更少铝材的基础上，获取最大价值的铝产品，或者在获取相同铝产品的功能时，实现铝产业链物质和能量的投入最小化.
（4）铝业生态化低碳产业链设计.这是指依据工业生态学的原理，进行物质、能量和信息链接所进行的最优化组合设计与改造.按我们构建生态化低碳发展理论模型，下面以中国铝业贵州分公司为例进行实证研究.
3铝产业链生态化低碳经济发展实证分析
中国铝业贵州分公司针对产业链，围绕“四个环节和四个重点”[7-9]，对铝产业链生态化低碳经济发展进行了努力的探索，并取得了一些进展.其具体做法如下.
3.1重视四个环节①重视在资源开采环节的回采率和综合回收率的提高，延长矿山经济寿命周期；②重视在资源消耗环节能耗降低，资源产出效率的提高，开展能源梯级利用、资源高效利用和循环利用的工程实践活动；③重视资源的再利用，进行科技开发回收镓，做强产业链；④重视原燃材料供应和产品销售的节能环保标准的使用，努力建设生态铝业.
3.2狠抓四个重点
（1）狠抓上游一体化发展战略控制资源.力争矿权，加快对矿山的控制，合理储备矿产资源，制定向上游扩张的前向一体化发展战略.
（2）狠抓能量集成技术开发降低能耗.针对能耗高的问题，开展一系列的科研攻关和技术开发工作，如对已使用的混联法生产氧化铝的工艺流程及设备，展开了“自流式外循环板式降膜蒸发器”、“烧结法赤泥快速分离技术与装备”、“烧成窑提产工艺装备创新技术”、“单套管预热———高压釜强化溶出技术”、“混联法高浓度氧化铝生产工艺技术”、“混联法二段分解生产砂状氧化铝工艺技术”、“熟料窑增产、提质、节能技术”、“常压脱硅”、“高效精滤技术”等一系列重大技术创新和产业化开发项目，主要技术指标达到国际领先水平，取得了显著的节能降耗效果；在电解铝方面同样通过技术开发，如通过“180kA级铝电解槽技术”和“230kA高效节能型预焙铝电解槽”技术产业化开发，提高了该企业的电解槽的稳定性和单位面积产能，降低了能耗；在电解控制技术上开发了“大型预焙电解槽自适应控制及新型风动下料装置”、“186kA预焙槽系列智能模糊控制技术”、“铝电解在线检测”、“预焙铝电解槽槽电压噪声控制”、“铝电解物料储运及烟气净化管控一体化综合系统”，建成了“铝电解工艺-控制研究室”，经集成创新所形成的“DJYF-1型铝电解工艺过程控制系统”，成功应用于电解铝的生产，综合节能效果显著.
（3）狠抓废弃物的综合利用建生态矿山.该公司围绕氧化铝、电解铝、碳素三大块产生大量废弃物的问题，从原辅材料和能源、生产工艺、生产设备、过程控制、管理制度、员工素质、产品和污染物8个方面，仔细分析原因、判明具体部位，寻求系统解决方案：首先从废水治理入手，控制废水产生源头、完善废水处理过程，梯度利用再生水，基本达到“污水零排放”理想目标；同时对固体废弃物加以综合利用，如粉煤灰用于水泥生产原料，用作建筑材料生产的原料，烧结赤泥和粉煤灰混合用于筑坝.该公司对岗位粉尘和噪声进行了治理，对老矿山进行复垦，将废弃排土填埋采空区，平整场地，种树、种花、种草，使老矿区草化、花化、绿化，通过综合利用废弃物，取得了节能降耗、减污添绿，增效增收的良好效果.
（4）狠抓科学管理推动生态化低碳发展.完善管理制度，再造优化流程，严格规范管理，确保质量管理、职业健康安全管理、环境管理和计量检测制度有效运行.推行精益生产、预算管理、成本管理，引进ERP系统，推进信息化建设，实现生产过程自动化和管理信息化.严格执行国家安全法律法规，开展企业亚文化建设，初步形成了具有贵铝文化特色的形象识别系统，使员工的日常行为规范能做到内化于心，外化于行，固化于制，科学管理推动了贵铝产业链朝着生态化低碳经济方向发展.
4铝产业链生态化低碳经济发展模式的路径
从中国铝业贵州分公司具体实践看，朝着生态化低碳经济方向发展确实取得了很大进步，但缺乏对产业链的系统思考，与铝业生态化低碳发展理论模型还有较大差距，为此，提出铝产业链生态化低碳发展模式的实现的具体路径如下.铝产业链生态化低碳发展理论模式是通过模仿自然生态系统构造铝产业链生态系统，首先要完善铝产业链的节点的组成与联系，将通过铝产业链中每一个节点的物质、能量、水、技术和信息进行系统集成，以达到有机链接，减少废渣、废液、废气和温室气体等物质的排放和铝资源的循环利用，铝产业链生态化低碳发展的目标.其实现途径主要有[10-12]：
4.1科学地规划设计首先考虑铝产业链上各节点企业之间物质循环，上游企业所产生物质（包括废物）为下游企业提供资源，使铝产业链做到尽量少的废弃排放.其次考虑将物质、能量、水、技术和信息进行系统集成设计，形成循环链；最后考虑节能问题，采用高新大设备与先进工艺进行综合改造方案，形成全新的铝产业链生态化低碳运行系统规划.
4.2按设计方案进行改造按铝产业链生态化低碳发展模式进行改造，在改造过程中要注意引进冶金高技术、新工艺、大装备，并利用管理信息技术将他们集成起来；要敢想敢干，构建起铝产业链资源综合利用效率最大化和能耗、废物和污染物产生最小化的高新技术系统，以满足铝产业链生态化低碳运行的要求.
4.3加强企业管理铝产业链生态化低碳高新技术系统建成以后，要加强企业日常管理，特别是强化现场管理，做到物流有序、操作规范，切实落实岗位责任制，建立激励与约束长效机制，努力使铝产业链做到生态化运行和低碳化排放.加强企业管理是确保铝产业链生态化低碳长效机制的重要保障.
