Производство алюминия

Задача снижения себестоимости алюминия одна из главных задач совершенствования техники и технологии электролизного производства. С целью увеличения выпуска алюминия, энергосбережения, повышения единичной мощности электролизеров, решения вопросов экономики и экологии при его производстве в 1999 году группой авторов (Сысоев А.В., Аминов А.Н., Марков Н.В. и др.) внедрена интенсивная технология электролиза, включающая в себя мероприятия:

совершенствование состава электролита, а именно его оптимизация по величине криолитового отношения, содержанию доб * CaF2 и MgF2;

создание оптимальной формы рабочего пространства за счет отказа от искусственной бортовой настыли;

изменение теплового баланса электролизеров в результате подъема уровня жидкого алюминия с 28 до 34-35 и с 15-17 до 18-20 см;

определение оптимальных токовых нагрузок на корпусах электролиза;

использование анодной массы с высокими эксплутационными характеристиками, выполненной из высококачественного сырья;

внедрение автоматизированной системы управления технологией производства типа Электра;

внедрение на корпусах электролиза АСУ Ток серии;

внедрение системы измерения по типу Холла;

постоянный контроль технологии с необходимой точностью измерений.

Глиноземное производство

Глиноземное производство является самым большим потребителем тепловой энергии на предприятии, поэтому базовой упор в снижении затрат при производстве глинозема был сделан на наиболее полное использование вводимого в цикл тепла. Эта задача решается как повышением уровня технологической дисциплины, так и выполнением планов модернизации производства.

Главным результатом этого является непрерывный рост уровня производства при общем снижении энергозатрат.

Наиболее значимые мероприятия, внедренные в глиноземном производстве, позволившие перекрыть проектную мощность по производству глинозема:

Реконструкция выпарных батарей.

Реконструкция подогревателей сырой пульпы.

Внедрение аппаратов АТК-слой.

Реконструкция шамотоотделителей и холодных головок печей кальцинации.

Замена физически устаревших поршневых насосов с разделительной водной средой (У- на поршневые насосы НПД-25 Оснащение электродвигателей этих насосов тиристорными регуляторами.

Реконструкция градирен оборотного водоснабжения с применением полимерных оросителей.

Установка преобразователей частоты для регулирования скорости асинхронных двигателей технологических насосных установок глиноземного цеха.

Организационные мероприятия

Создание энергетической лаборатории, объединившей специалистов разного профиля (металлурги, энергетики, экономисты). Цели: обследование энергохозяйства предприятия, разработка энергосберегающих мероприятий, энергетический менеджмент.

Проведение энергетических обследований подразделений предприятия.

Организация учета всех видов энергетических ресурсов.

Создание Системы управления энергосбережением.

Подготовка и обуч. персонала.

Материальное стимулирование работы по энергосбережению.

В 1996 году заводом принята к реализации программа по организации учета энергетических ресурсов как на промышленной площадке, так и в жилищно-коммунальной сфере.

Выполнены работы по организации учета энергетических ресурсов:

для производства и потребления сжатого воздуха в цехах завода;

для потребления производственной воды;

для потребления пара глиноземным производством;

для коммерческого расчета с Богословской ТЭЦ на магистральных выводах тепловой сети;

для коммерческого расчета с Богословской ТЭЦ на паропроводах отборного пара;

для определения расходов тепла, горячей и холодной воды на объектах социальной сферы в черте города.

За период с 1997 по 2001 год суммарные затраты на организацию различных узлов и систем учета составили 7,1 млн. рублей, годовой экономический эффект от эксплуатации средств учета и выполнения мероприятий, разработанных на основе показаний приборов, – 20,6 млн. рублей. Экономия денежных средств нарастающим итогом за этот период составляет 82,5 млн. рублей.

На предприятии постоянно осуществляется анализ кадрового потенциала в цехах и подразделениях. Создана система непрерывного образования в т.ч. и в области энергосбережения.

Так, специалисты энергетической лаборатории прошли обуч. во Всероссийском теплотехническом институте с получением соответствующих свидетельств по курсу Энергоменеджмент и методика проведения энергоаудитов.

Прочитан курс лекций об основах энергосбережения силами энерголаборатории для начальников и энергетиков цехов (всего 76 чел.) в 2000 году.

Проведено обуч. специалистов завода (всего 36 чел.) с привлечением специализированной организации и с получением сертификата областного образца в 2000 году.

Постоянно повышают свою квалификацию работники отдела главного энергетика и энергетической лаборатории в Петербургском энергетическом институте повышения квалификации.

Двое сотрудников энергетической лаборатории прошли обуч. в международном инженерном центре ПЭИПК по курсу Подготовка специалистов по инфракрасной термографии I уровня сертификации.

Постоянно осуществляется пропаганда энергосбережения в средствах массовой информации. Завод активно участвует в проведении совещаний, семинаров, выст * , смотров-конурсов по энергосбережению, что отмечено дипломами и грамотами. Десять специалистов предприятия награждены почетными грамотами от Министерства металлургии Свердловской области в 2000 году и десять в 2001.

От опыта к практике

Как мы уже сообщали, 18 декабря на Богословском алюминиевом заводе прошло итоговое совещание смотра-конкурса по энергосбережению среди предприятий горно-металлургического комплекса Свердловской области. Победители конкурса по энергосбережению, объявленного министерством металлургии Свердловской области, получили заслуженные награды.

Дипломов победителей, подарков и почетных грамот удостоены в своих номинациях:

-ОАО «Севуралбокситруда»

-Богословский алюминиевый завод- филиал ОАО «СУАЛ»

-ОАО «Серовский завод ферросплавов»

-ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат».

С большим докладом об опыте работы Богословского алюминиевого завода по энергосбережению на итоговом совещании выступил технический директор БАЗ- филиал ОАО «СУАЛ» Александр Аминов.

Мы публикуем на данный момент основные разделы этого доклада:

Для Богословского алюминиевого завода как энергоемкого предприятия металлургической отрасли энергосбережение является одним из приоритетных направлений технической и экономической политики деятельности.

Эффективность работы по энергосбережению за прошедший шестилетний период (с 1997 по 2002 год) за счет снижения удельных расходов энергетических ресурсов при производстве продукции характеризуется следующей экономией ресурсов:

-электрической энергии- 627 млн кВт/час

-тепловой энергии- 1 954 тыс. Гкал

-природного газа- 92 млн куб. м

-на общую сумму (в текущих ценах)- 497 млн рублей
Энергосбережение в производстве алюминия

Интенсификация технологии электролиза

Проведена большая работа по улучшению технологической дисциплины в электролизном цехе, повышению квалификации инженерно-технических работников и обслуживающего персонала.

Руководство предприятия с учетом анализа работы отечественных и зарубежных заводов внесло коренные изменения в сам цикл электролиза, в первую очередь в технологических параметры, такие как: состав и уровень электролита, уровень металла и сила тока.

Однако программа интенсификации потребовала нового качественного уровня управления ц. электролиза с необходимой точностью измерений параметров. Для этого были реализованы следующие проекты:

АСУ ТП «Электра-160 .

За год эксплуатации автоматизированной системы в электролизном цехе на производственных корпусах экономится 60 млн кВт/час электроэнергии на сумму 21 млн рублей. Срок окупаемости мероприятия составил 1,4 года с учетом стоимости внедрения системы 30 млн рублей. АСУ ТП Ток серии .

Увеличение силы тока вкупе с уменьшением его потерь позволило дополнительно выпустить 250 тонн металла и сократить удельные расходы электроэнергии и сырья. Сумма годового экономического эффекта составляет 18,5 млн рублей при затратах в 9 млн рублей.

Система измерения тока по принципу Холла.

Измерение силы тока по принципу Холла- это одно из достижений отечественной науки, позволяющее с высокой точностью измерять силу тока высоких параметров. Погрешность измерений с использованием новых датчиков была снижена на предприятии с 2 до 0,2.

Необходимость и достаточность всего комплекса мероприятий оказалась подтверждена следующими результатами работы электролизного цеха:

-единичная производительность электролизера увеличена на 9%;

-выход по току увеличен на 5%;

-удельный расход электрической энергии снижен на 3,6%;

-удельный расход фтористых солей снижен на 24%.

Внедрение всех мероприятий в электролизном производстве способствовало тому, что по сравнению с 1996 годом производство алюминия выросло на 26%, а потребление энергетических ресурсов- только на 21,2% (опережение на 4,9%). Начальная проектная мощность электролизного цеха превышена на 18%.
Энергосбережение в производстве глинозема

Реконструкция выпарных батарей

Реконструкция батареи включает в себя изменение конструкции продукционного корпуса на аппарат с вынесенной зоной кипения, исключение из схемы батареи насоса с электродвигателем мощностью 250 кВт. Конструкция корпуса и схема его включения в батарею разработана специалистами завода и запатентована как изобретение.

Промышленные испытания реконструированной батареи показали следующие результаты при ее эксплуатации:

-снижение потребления электроэнергии для работы батареи на 50%;

-снижение потребления пара батареей на 15 %;

-увеличение срока службы кипятильных труб в продукционном корпусе в 2 раза;

-увеличение коэффициента использования батареи на 5%.

Затраты на реконструкцию восьми выпарных батарей составили порядка 6,6 млн рублей, экономический эффект- 5,7 млн рублей в год.

Реконструкция подогревателей сырой пульпы

Цель реконструкции подогревателей- наиболее полная утилизация тепла технологических пульп глиноземного производства. В цикле автоклавного выщелачивания боксита она была достигнута при использовании комбинированной (паро-пульпо-пульповый) схемы регенеративного нагрева сырой пульпы. Для этого была разработана новая конструкция подогревателей и организовано их изготовление.

Применение схем паро-пульпо-пульпового теплообмена позволило сократить расход острого пара при автоклавном выщелачивании на 11--18% (или на 5--7 тысяч Гкал на одной батарее в год).

Затраты на переоснащение двенадцати автоклавных батарей составили 7,2 млн рублей, экономический эффект- 5,4 млн рублей в год.

За счет внедрения технических мероприятий удельный расход тепловой энергии при производстве глинозема снижен на 11%, электрической энергии- на 6%.

Необходимость изменения качества продукции, диктуемая потребителем, начиная с этого года, а именно- увеличения крупности глинозема и снижения его потерь при прокаливании, без планомерной предварительной работы могла повлечь за собой достаточно значительное увеличение расхода энергетических ресурсов. Вместе с тем необходимые изменения технологических параметров производства глинозема увеличили энергоемкость продукции по отношению к 2001 году только на 0,33%.

Реконструкция градирен оборотного водоснабжения с применением полимерных оросителей.

Увеличение производственной мощности глиноземного цеха было бы невозможно без «расшивки» узкого места- охлаждающей способности системы оборотного водоснабжения. Для этого была выполнена реконструкция трех градирен; 2, 4, 6 системы оборотного водоснабжения глиноземного производства. Изменение конструкции связано с использованием в качестве оросителей полностью готовых полимерных блоков. Эксплуатация реконструированной градирни подтверждает восстановление гидравлической нагрузки и охлаждающей способности до проектных показателей.

Снижение температуры оборотной воды в среднем на 10 гр С для первого цикла позволило увеличить его нагрузку присоединением выпарных батарей ;1, 2, 9, 10.

Внедрение всех мероприятий в глиноземном цехе способствовало тому, что по сравнению с 1996 годом производство глинозема выросло на 22,9%, а потребление энергетических ресурсов- всего на 10,3% (опережение на 12,6%)
Организационные мероприятия

Создание специализированного подразделения- энергетической лаборатории, объединившей специалистов разного профиля для постоянного обследования энергетического хозяйства предприятия, разработки энергосберегающих мероприятий, энергетического менеджмента.

Вовлечение в энергетические обследования предприятия в целом и его отдельных подразделений широкого круга специалистов: от специализированных организаций на договорной основе до персонала самих подразделений.

Создание системы управления энергосбережением.

Материальное стимулирование работ по энергосбережению.

Эффективное решение задач энергосбережения невозможно без вовлечения в ее решение широкого круга руководителей и специалистов. Более ста человек из их числа на предприятии прослушали курс лекций об основах энергосбережения либо прошли обуч. в специализированной организации.

Решение задачи снижения затрат на топливно-энергетические ресурсы путем наиболее эффективного их использования невозможно без точного определения величины потребления для предприятия в целом, для технологических производств и даже для отдельных агрегатов. На заводе значительное внимание уделяется развитию и совершенствованию средств учета и разработке сложных автоматизированных систем.

Организация учета всех видов энергетических ресурсов.

В 1996 году заводом принята к реализации программа по организации учета энергетических ресурсов как на промышленной площадке, так и в жилищно-коммунальной сфере.

Выполнены работы по организации учета энергетических ресурсов:

-для производства и потребления сжатого воздуха в цехах завода;

-для потребления производственной воды;

-для потребления пара глиноземным производством;

-для коммерческого расчета с Богословской ТЭЦ на магистральных выводах тепловой сети;

-для коммерческого расчета с Богословской ТЭЦ на паропроводах отборного пара;

-для определения расходов тепла, горячей и холодной воды на объектах социальной сферы в черте города;

-для учета природного газа, потребляемого котельной очистных сооружений и котельной первого отделения совхоза;

-для учета холодной воды, поставляемой заводом для нужд питьевого водоснабжения города.

При затратах на организацию учета начиная с 1997 года 7,9 млн.руб. за время эксплуатации этих средств измерений снижены затраты на приобретение топливно-энергетических ресурсов на 98,7 млн руб.

Богословский алюминиевый завод при существующем росте производства (глинозема- на 23%, алюминия- на 26%) со значительным превышением проектной мощности повысил потребление энергетических ресурсов на производство основных видов продукции всего на 13%.

Пресс-служба «БАЗ»- филиал ОАО «СУАЛ»

Источник: http://www.uralstars.com