摘要：本文首先對我國鋁冶金的發(fā)展歷程進行闡述，針對目前我國現(xiàn)代鋁冶金存在的問題，提出了有效的加強措施。

關鍵詞：鋁冶金,問題,有效措施

中圖分類號： P618 文獻標識碼： A

引言

隨著世界鋁冶金技術的飛速發(fā)展，我國電解鋁工業(yè)也已經(jīng)由電解鋁的純進口國變?yōu)槭澜绲谝淮螽a(chǎn)鋁國?，F(xiàn)代鋁冶金技術的發(fā)展起源于19世紀80年代后期出現(xiàn)的霍爾一埃魯特冰晶石氧化鋁熔鹽電解法，經(jīng)過一百多年的發(fā)展這種方法雖然從原理上沒有實質(zhì)性改變，但是電解槽的結構、陽極形式、容量大小、過程控制等都取得了長足的進展。但由于我國鋁冶金發(fā)展尤其在電解鋁過程中實現(xiàn)了跨越式發(fā)展這一特點，大型槽技術在生產(chǎn)實用技術領域缺乏應有的技術積累和支撐，因此仍存在許多突出的技術問題有待冶金技術工作者進一步研究解決。

一、我國鋁冶金的發(fā)展歷程

中國鋁工業(yè)的起步是在1949年新中國成立后，1954年我國第一座氧化鋁廠(501廠)及電解鋁廠(撫順鋁廠)相繼建成投產(chǎn)，開創(chuàng)了我國鋁冶金的新紀元,1956年第一家鋁加工廠——東北輕合金加工廠(101廠)建成投產(chǎn)。到1958年，我國初步形成比較完備的鋁工業(yè)體系，實現(xiàn)了中國鋁工業(yè)從無到有的發(fā)展，我國自此才擁有了自己的鋁冶金企業(yè)。58年以后相繼建成了山東鋁廠、鄭州鋁廠、貴州鋁廠三大氧化鋁生產(chǎn)基地，撫順鋁廠、包頭鋁廠、青銅峽鋁廠等八大電解鋁生產(chǎn)基地，以及東北輕合金、西南鋁、甘肅隴西鋁等鋁加工生產(chǎn)基地。改革開放以后，中國鋁工業(yè)緊跟世界先進技術發(fā)展潮流，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模、關鍵技術裝備、研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)競爭力等方面進行了全方位改進與調(diào)整，2001年組建中國鋁業(yè)集團，實現(xiàn)了鋁冶金行業(yè)的資產(chǎn)及生產(chǎn)技術整合，進入了鋁冶金發(fā)展的新時期。中國于2002年躋身于全球鋁產(chǎn)量第一的大國位置，為新世紀鋁工業(yè)向世界強國跨越打下堅實的基礎。在此期間，電解槽的發(fā)展也經(jīng)歷了由小型預焙陽極一側部導電自焙陽極一上部導電自焙陽極一大型不連續(xù)預焙陽極及連續(xù)預焙陽極一中間下料預焙陽極的發(fā)展歷程[1]。

二、目前我國現(xiàn)代鋁冶金存在的問題

中國鋁冶金經(jīng)過建國以后60多年的發(fā)展，從勘探、采選、冶煉到加工，目前已發(fā)展成為上下游齊全、產(chǎn)業(yè)鏈完整的冶金工業(yè)體系，鋁土礦的開采加工、氧化鋁生產(chǎn)、電解鋁生產(chǎn)、鋁產(chǎn)品加工技術都具備了國際先進水平。尤其是自2002年以來，我國穩(wěn)居世界第一產(chǎn)鋁大國的位置，2010年原鋁產(chǎn)量突破l500萬噸。

但產(chǎn)能的增長帶來原料的不足：2008年，中國鋁一次資源對外依存度51．7％，2009年，在政策扶持的推動下，鋁業(yè)生產(chǎn)迅速恢復，但對外依存度依然居高不下，達到43％,氧化鋁生產(chǎn)經(jīng)過上個世紀90年代的快速發(fā)展，在本世紀初又經(jīng)過了重組、整合及對落后產(chǎn)能的淘汰，目前我國氧化鋁的自給能力能達到70％以上。我國的鋁土礦的特點是高鋁、高硅、低鐵及一水硬鋁石型，A／S在47之間較多，A／S-g在10以上的優(yōu)質(zhì)鋁土礦較少。礦物特點決定了我國的氧化鋁生產(chǎn)存在山產(chǎn)工序復雜、達產(chǎn)率低、堿耗、汽耗、煤耗居高不下等問題，致使原鋁成本高，企業(yè)贏利能力低下。

鋁電解技術自上個世紀70年代末引進160KA中間下料預焙槽技術之后，使我國在現(xiàn)代鋁冶金技術發(fā)展方面邁上了一個新的臺階，通過在工藝、材料、過程控制及配套技術等方面的研究工作，進入本世紀以來，相繼開發(fā)成功了320、400、450KA的特大型電解槽技術，我國鋁工業(yè)的技術進步令人注目。大容量電YcLJcQ6cgINPKg73Xs7Htw==解槽的開發(fā)，使我國鋁電解技術總體上達到了國際先進水平，電解鋁工業(yè)的面貌發(fā)生了根本的改變。但是由于開發(fā)時間短，發(fā)展速度快，我國大型鋁電解槽在生產(chǎn)領域的深層次開發(fā)明顯不足，致使實際運行過程中還存在很多問題：比如電流效率較低、噸鋁電耗平均在13500Kwh以上、焙燒啟動時間長、噸鋁碳素消耗高于國際水平、陽極效應系數(shù)高、電解槽壽命達不到設計指標等。以上問題嚴重制約著我國鋁電解工業(yè)的持續(xù)發(fā)展[1]。

三、加強我國鋁冶金技術的有效措施

1、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構，使上下游鋁冶金產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能配套

長期以來，鋁冶金行業(yè)存在下游產(chǎn)能過剩而上游產(chǎn)能不足的狀況，表現(xiàn)為鋁加工能力大而原鋁供應不足，電解鋁生產(chǎn)能力大而氧化鋁供應不足等狀況。大多新建企業(yè)都以電解鋁為主，而氧化鋁靠外購或進口解決，使整個鋁冶金產(chǎn)業(yè)鏈沒有形成良性循環(huán)[2]。針對這種情況，國家應加大宏觀調(diào)控力度，繼續(xù)促進大型綜合型企業(yè)集團的聯(lián)合，以實現(xiàn)人力、技術、設備等資源共享，形成較合理的產(chǎn)業(yè)結構。

2、加快企業(yè)重組，淘汰落后產(chǎn)能，形成規(guī)模優(yōu)勢

目前，中鋁集團是我國鋁冶金行業(yè)最大的集團公司，在國內(nèi)同行業(yè)具有明顯的競爭優(yōu)勢。各地應以中鋁為鑒，積極落實國家組建大型企業(yè)集團的有關政策jknIw7zNaFmKR7r6TcYnUw==，加快對5萬噸以下(100KA)的小型鋁冶金產(chǎn)能的淘汰步伐，使單位企業(yè)產(chǎn)能水平得以提高，增強企業(yè)的國際競爭力,雖然我國自2002年以來已成為世界最大的鋁生產(chǎn)國，但在國際上具有競爭力的大型鋁業(yè)集團只有中鋁一家，其它的鋁冶金企業(yè)都各自為政，生產(chǎn)能力分散，致使單位企業(yè)的產(chǎn)能水平遠低于國際水平，從而抬高了原鋁生產(chǎn)成本，使鋁冶金在高能耗、高成本、高污染、低效益的惡性循環(huán)中運轉。各地應針對性的出臺相關政策，順利實現(xiàn)對落后產(chǎn)能的淘汰計劃，加快組建一批大型或跨國鋁業(yè)集團，使鋁冶金行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3、提高產(chǎn)品附加值，加速我國由鋁冶金大國向強國的轉變進程

我國自2002年以來已成為世界最大的鋁生產(chǎn)國，但產(chǎn)品種類少，成本高，附加值低，嚴重限制了鋁冶金企業(yè)的進一步發(fā)展。純鋁具有優(yōu)良的導電、導熱、耐蝕、低密度、易于鑄造和加工成型等特性，但是純鋁的莫氏硬度只有2．75，所以工業(yè)應用最多的是鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產(chǎn)鋁的鑄件,變形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產(chǎn)鋁的加工產(chǎn)品：板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件，通過這些工業(yè)生產(chǎn)方法可以生產(chǎn)種類眾多的終端產(chǎn)品。而我國目前市場上鋁產(chǎn)品種類較少，應不斷研發(fā)新品種，延長鋁冶金產(chǎn)業(yè)鏈。各企業(yè)應加強技術開發(fā)力度，開發(fā)高附加值、多樣化的鋁冶金產(chǎn)品，實現(xiàn)我國由大國向強國的轉變[3]。

4、通過校企科研合作、提升技術創(chuàng)新能力，實現(xiàn)節(jié)能降耗

我國雖然自2002年以來穩(wěn)居世界鋁產(chǎn)量第一的位置，但是產(chǎn)品的附加值不高，國際市場的競爭力不強。由于在鋁冶金技術的研發(fā)過程中實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展以及我國鋁土礦資源的特點，使我國鋁冶金企業(yè)在運行過程中存在很多問題。

4.1要通過企業(yè)技術創(chuàng)新，解決氧化鋁生產(chǎn)中高能耗、高成本問題，運用燒成回轉窯模糊邏輯控制、多管間接加熱連續(xù)脫硅，管道化溶出、一水硬鋁石雙流法溶出、外流式自由降膜板式蒸發(fā)器、流態(tài)化懸浮或循環(huán)沸騰焙燒爐等技術取代本行業(yè)落后的焙燒回轉窯，降低氧化鋁生產(chǎn)成本，改善氧化鋁質(zhì)量，提高產(chǎn)能水平。

4.2通過鋁冶金企業(yè)與碳素生產(chǎn)企業(yè)、相關高校的技術合作，尋找提高碳素陽極和陰極碳塊使用壽命的技術途徑，降低噸鋁陽極碳素消耗，提高電解槽的使用壽命,通過改進操作工藝條件，縮短電解槽啟動周期，降低陽極效應系數(shù)等途徑節(jié)約電耗，穩(wěn)定電解操作。

4.3通過技術開發(fā)降低電解槽無功能耗：預焙槽的導電部件及接觸點多，導致無功能耗的歐姆壓降很高，有的企業(yè)可達0．5～0．6，實際生產(chǎn)中陽極壓降、陰極壓降和母線壓降是導致生產(chǎn)過程中電能消耗高的重要原因，要尋求降低無功能耗的有效途徑，探究降低電解質(zhì)實際分解電壓和增大電解質(zhì)電導率的有效操作制度及工藝條件，以降低電解槽工作電壓，節(jié)約成本。

結束語

綜上所述，我國鋁冶金生產(chǎn)技術與國際先進水平仍然存在差距，如何從整體上提高我國鋁冶金生產(chǎn)技術水平，達到大幅度的節(jié)能降耗、降低成本和進一步有效降低環(huán)境污染的目的，以實現(xiàn)我國由大國向強國的轉變和鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，仍然是中國冶金工作者的努力方向。

參考文獻

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[2]劉平,馬少健.我國鋁冶金工業(yè)環(huán)境保護與資源綜合利用的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].有色礦冶.2005(3):44-45+48

[3]柴峰.試論山西鋁土資源綜合開發(fā)及其利用[J].中國礦業(yè).2003(8):40