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本報訊（記者劉京青）  節(jié)能、降碳、延壽和環(huán)保，被業(yè)內(nèi)譽為目前全球鋁電解領(lǐng)域一項全新的迭代技術(shù)“橫空出世”。8月10日，“鋁電解一體化銅炭復(fù)合陰極技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”項目評價會在山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團有限公司召開。

中國有色金屬工業(yè)協(xié)會黨委常委、常務(wù)副會長、中國有色金屬學(xué)會理事長、教授級高工賈明星主持評價會，山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團有限公司董事長張波致歡迎辭，中國工程院院士邱定蕃、桂衛(wèi)華分別作為評價會組長、副組長視頻參會，中南大學(xué)校長助理、教授李劼，東北大學(xué)教授王兆文，貴州現(xiàn)代工業(yè)工程技術(shù)研究院院長劉海石，新疆天山鋁業(yè)有限公司副總經(jīng)理趙慶云，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會科技部主任張龍，山東宏拓實業(yè)有限公司副總經(jīng)理崔石磊，東北大學(xué)設(shè)計研究院（有限公司）名譽院長呂定雄、院長楊青辰，TOKAI COBEX GmbH公司中國區(qū)總經(jīng)理李金權(quán)，中國有色金屬建設(shè)股份有限公司總經(jīng)理秦軍滿出席評價會；山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團執(zhí)行董事、副總經(jīng)理、山東宏拓實業(yè)有限公司總經(jīng)理楊叢森致答謝辭；東北大學(xué)設(shè)計院副院長班允剛做項目介紹。

張波在致辭中表示，創(chuàng)新是魏橋創(chuàng)業(yè)集團固有的特質(zhì)。自2014年公司投運全球首條600kA電解系列生產(chǎn)線以來，不斷與合作單位一道進行新工藝、新技術(shù)的創(chuàng)新嘗試，實現(xiàn)了一定突破。在降碳、減排、節(jié)能、提效等領(lǐng)域成效顯著，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟和社會效益，對助力國家“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)，促進行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮著積極作用。他表示，創(chuàng)新永遠在路上，此次科技成果評價會是魏橋創(chuàng)業(yè)集團發(fā)展新的起點。魏橋創(chuàng)業(yè)集團將持續(xù)開展鋁電解新技術(shù)、新工藝的探索，充分運用AI、數(shù)字化、信息化技術(shù)，加快打造鋁電解智慧工廠，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。希望行業(yè)協(xié)會、專家學(xué)者提出指導(dǎo)性的意見建議。

鋁電解一體化銅炭復(fù)合陰極技術(shù)究竟有多強？與會專家通過考察魏橋創(chuàng)業(yè)集團600kA鋁電解生產(chǎn)現(xiàn)場和智能控制系統(tǒng)、聽取項目技術(shù)報告、質(zhì)詢交流討論，一致認定：該項目是目前全球鋁電解領(lǐng)域一項全新的迭代技術(shù)，在節(jié)能、降碳、延壽和環(huán)保方面優(yōu)勢突出，促進了鋁行業(yè)科技進步，提高了鋁電解核心技術(shù)的國際競爭力。該項目成果在魏橋創(chuàng)業(yè)集團生產(chǎn)線應(yīng)用以來，年節(jié)電108kWh，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4萬噸，減排CO210萬噸，減少固廢1300噸，每年可實現(xiàn)節(jié)電效益5012萬元，增產(chǎn)效益5315萬元，延壽效益2279萬元，其他效益713萬元，年經(jīng)濟效益合計13319萬元，經(jīng)濟和社會效益顯著，該項目整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，建議加快推廣應(yīng)用。

與會的院士、專家認為，該項目首創(chuàng)采用全銅導(dǎo)電棒，與陰極炭塊采用冷態(tài)精密裝配方式，開發(fā)了防滲碳和抗腐蝕一體化銅炭復(fù)合陰極，降低了導(dǎo)電棒和鋁液之間的電阻差，均化了鋁液電流分布，降低了水平電流，提高了磁流體穩(wěn)定性，實現(xiàn)了大容量鋁電解槽在更低電壓下穩(wěn)定運行；開發(fā)了一體化銅炭復(fù)合陰極電流分布均化技術(shù)，降低了陰極電流密度集中度，減緩電化學(xué)腐蝕速率，具備大幅延長電解槽壽命的條件；針對一體化銅炭復(fù)合陰極，建立了對內(nèi)襯保溫材料升級及熱平衡匹配優(yōu)化設(shè)計方法，實現(xiàn)了“低熱損、慢衰減”和良好的熱平衡狀態(tài)；建立了與銅炭復(fù)合陰極技術(shù)特點相適宜的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)創(chuàng)新程度高。

從技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)看，該技術(shù)實現(xiàn)了陰極電壓降150mV，鋁液水平電流同比降低70%，槽工作電壓3.86V~3.89V，平均電流效率94.2%，鋁液直流電耗12242kWh/t·Al。技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)先進。

該項目采用數(shù)值模擬方法研究揭示了陰極及導(dǎo)電棒應(yīng)力應(yīng)變、界面穩(wěn)定和低電壓能量平衡等機理，開發(fā)了一體化銅炭復(fù)合陰極技術(shù)，降低了界面接觸壓降，提高了陰極導(dǎo)電性能，均化了鋁液電流分布，大幅降低了水平電流，解決了超大容量鋁電解槽磁流體穩(wěn)定空間小、槽壽命短，以及低電壓熱平衡匹配等一系列技術(shù)難題。技術(shù)難度大，復(fù)雜程度高。

該項目自2016年7月陸續(xù)應(yīng)用于鄒平匯盛、鄒平宏正、云南宏泰和云南宏合400kA和600kA生產(chǎn)線，截至2023年7月底，累計應(yīng)用104臺，電解槽長期運行平穩(wěn)、高效，技術(shù)重現(xiàn)性好，成熟度高。

據(jù)楊青辰介紹，鋁電解一體化銅炭復(fù)合陰極技術(shù)由山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團所屬山東宏拓實業(yè)有限公司、東北大學(xué)設(shè)計研究院（有限公司）、德國TOKAI COBEX GmbH公司、中國有色金屬建設(shè)股份有限公司聯(lián)合研發(fā)。項目緊緊圍繞國家“雙碳”目標(biāo)和高能耗產(chǎn)業(yè)政策的要求，最早于2016年開始在魏橋創(chuàng)業(yè)集團進入試驗階段，從最初的兩臺電解槽到10臺電解槽，逐步擴大到現(xiàn)在的100多臺電解槽，花費了7年時間。他告訴記者，之所以耗時7年，目的是拉長時間周期，以驗證技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。通過分析魏橋集團內(nèi)部400kA和600kA槽型的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，600kA槽型上取得了最好的節(jié)能效果。目前該技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在行業(yè)內(nèi)有很強的示范作用。在節(jié)能降碳的大背景下，其市場前景廣闊。

賈明星告訴記者：“600kA電解槽有了鋁電解一體化銅炭復(fù)合陰極這項最新的迭代技術(shù)加持，可謂是‘又大又強’，魏橋創(chuàng)業(yè)集團堅持創(chuàng)新發(fā)展，舍得投入，勇于擔(dān)當(dāng)，為行業(yè)節(jié)能降碳貢獻自己的力量。”