Теплоиспользующие установки для получения первичного алюминия – алюминиевые электролизеры являются агрегатами, характеризующимися низкой энергетической эффективностью, не превышающей 42÷45%. Обусловлено это тем, что в электролите рассеивается порядка 80% всей потребляемой электролизером энергии, из которой 49% расходуется на разложение глинозема, не превращаясь в тепло, а 31% выделяется в виде джоулева тепла и теряется через анод, криолитоглиноземную корку, бортовые стенки и с анодными газами.
В современных условиях проблема повышения энергетической эффективности решается путем модернизации существующих и разработки новых конструкций электролизеров, а также разработки и внедрения энергосберегающих мероприятий: сокращение газонаполненности электролита и затрат энергии на преодоление сопротивления газовых пузырей, рационализация системы питания электролизера и повышение интенсивности растворения глинозема в электролите, сокращение частоты анодных эффектов, повышение эффективности управления теплоэнергетическим балансом электролизера, совершенствование алгоритмов управления процессом электролиза, использование теплоты анодных газов на нагрев теплоносителя, например, воды, с его дальнейшим использованием на технологические или энергетические нужды.
В современных условиях мероприятия, направленные на повышение энергетической эффективности, можно условно разделить на три группы:
– интенсивное энергосбережение – сокращение газонаполненности электролита, рационализация системы питания электролизера и повышение интенсивности растворения глинозема в электролите, сокращение частоты анодных эффектов, повышение эффективности управления теплоэнергетическим балансом электролизера, совершенствование алгоритмов управления процессом электролиза;
– энергетическая модернизация – разработка и внедрение новых материалов – графитовых и антрацитово-графитных блоков для футеровки катодного кожуха, внесение дизайнерских изменений в конструкцию электролизера и форму катодов, совершенствование ошиновки и контактных узлов электрической цепи;