Програма за енергийно ефективно производство на RUSAL - Управление на производството
Най-големите заводи на RUSAL стабилно намаляват потреблението на енергия в своите съществуващи съоръжения за електролиза чрез прилагане на изследователска и развойна дейност (R&D). Водещи специалисти на РУСАЛ обсъдиха нови перспективни проекти в областта на енергийната ефективност на семинар, проведен в БрАЗ.
Благодарим на редакцията на вестник "Русалски бюлетин" за предоставянето на този материал.
Среща за оценка
Програмата за енергийно ефективно производство е с най-висок приоритет в РУСАЛ. При настоящите тарифи дори малко намаление на специфичното потребление на електроенергия може значително да повлияе на производствените показатели. Затова във всички предприятия на компанията без изключение се изпълняват целеви програми и проекти за енергийна ефективност. Енергоспестяващите технологии се въвеждат масово, енергоспестяванията се постигат чрез мерки за оптимизиране на дизайна на електролизери и технически и технологични параметри на производството, по-специално промяна на правилата за извършване на технологични операции, намаляване на силата на тока, изолиране на анодни масиви, използване на шлицови и удължени аноди и др.
Нито едно от предложенията, идващи от служителите, не остава без вниманието на мениджърите. А практиката показва, че има резерви за по-нататъшно намаляване на потреблението на енергия в централите. Новите научни разработки за намаляване на потреблението на технологична електроенергия могат да играят ключова роля. На тях беше посветен семинарът, организиран от техническата дирекция на РУСАЛ в Братск.На семинара присъстваха ключови специалисти и ръководители на проекти от алуминиевото подразделение, ИркАЗ, БрАЗ, КрАЗ, САЗ, ХАЗ, НкАЗ, ВгАЗ, УАЗ, НАЗ, както и Инженерингтехнологичен център.
Откривайки семинара, Виктор Ман, технически директор на RUSAL, отбеляза, че през първото тримесечие на 2014 г. заводите на отдела за алуминий като цяло са намалили специфичното потребление на постоянен ток с 243 kWh на тон произведен метал в сравнение със същия период на миналата година. В същото време SAZ, KhAZ, BrAZ и KrAZ постигнаха най-значим успех.
По-специално, в SAZ намалението на потреблението на енергия възлиза на 423 kWh/t, в KhAZ - 625 kWh/t (ръководители на проекта Евгений Щербаков и Андрей Солдатов); при BrAZ - 265 kWh / t (Максим Сидоренко и Едуард Литвишко); при КрАЗ - 191 kWh/t (Евгений Курянов и Игор Курилкин).
Тези показатели металурзите трябва да подобрят. Техническият директор на РУСАЛ Виктор Ман обяви целите на компанията в областта на енергийната ефективност. Една от основните е намаляване на специфичната консумация на електроенергия за електролизери с максимален ток, работещи на самозапичащи се аноди, до 15 200 kWh/t. За сравнение: преди две години за тези типове електролизери се считаше за нормална консумацията на електроенергия от 15 900 kWh/t.
Само още един милиметър...
Между другото, подобна цел - намаляване на потреблението на електроенергия и в резултат на това увеличаване на рентабилността - си поставят всички световни производители на алуминий. За да го постигнат, те използват различни технически решения.
Например Rio Tinto Alcan и Dubal работят по проекти за увеличаване на височината на прорезите в анодните блокове. Това вече доведе до спад на напрежението от 30 миливолта в клетката, което съответства на намаление на консумацията на електроенергия от 90 kWh/t. RUSAL също възнамерява да възприеме подобен опит: в SAZ се планира да се използват шлицови аноди.
Но за да се използва такава технология, е необходимомного висококачествени аноди. В противен случай няма да получим очаквания резултат“, подчерта Виктор Ман.
Също така, за да подобрят енергийната ефективност, повечето световни производители изпълняват проекти за намаляване на съпротивлението в анода и подобряване на оперативните дейности в AMO. По-специално, в ход е разработването и тестването на нов дизайн на гнездото за нипел и държача на анода. Специалистите работят върху преконфигурирането на горната част на OA, за да се сведе до минимум неизгорялата част на анода и върху оптималния химичен състав на излятото желязо. В резултат на всички тези мерки, както и строгата технологична дисциплина (навременно отхвърляне на дефектни анодни държачи, висококачествено почистване на нипелите от котлен камък), намаляването на потреблението на електроенергия може да бъде до 160 kWh/t.
Друга област на приложение на усилията на технолозите е оптимизирането на монтажа на катодни секции, намалявайки празнината между блока на огнището и катодния прът.
- Тази операция също изисква много висока технологична култура - каза техническият директор на РУСАЛ. - Ако се извършва без да е извършена необходимата подготовка, без да има добро отопление и нормално качество на огнищните блокове, то в крайна сметка може да получите отрицателен резултат.
Днес най-доброто потребление на електроенергия в света на тон алуминий е 12 700-13 000 kWh, резултат, демонстриран от редица заводи в Китай и Канада. Най-добрите практики на RUSAL също съответстват на това ниво: подобрените съдове RA-400 консумират 12 850 kWh/t. Редица световни компании обаче обявиха амбициозни планове за значително намаляване на потреблението на електроенергия. И така, Уелч започва да разработва технология, която позволява да се консумират по-малко от 11 500 kWh / t. А норвежката Hydro, след като си осигури държавна подкрепа, започна да разработва „електролизаторна бъдещето”, целта за такива бани е под 10 000 kWh/t. И получаването на подобен резултат е съвсем реално. В края на краищата, теоретичната консумация на енергия (с токов изход от 100% и температура на процеса от 960 градуса) е 6,34 kWh / kg алуминий.
- Има няколко посоки, в които се движат разработчиците, - казва Виктор Ман. - Първо, всеки се опитва да намали междуполюсното разстояние дори с милиметър. В крайна сметка всеки "допълнителен" милиметър спестява 100 kWh на тон. Това се постига благодарение на равномерната концентрация на алуминиевия оксид, доброто му качество и разтворимост. Подобряването на качеството на анода, намаляването на съдържанието на различни примеси в него, които допринасят за загуба на енергия, е още 200-250 kWh/t икономии. Друга тенденция, която се наблюдава навсякъде, е намаляването на намесите в работата на клетката, роботизирането на технологичните процеси. Технолозите също така се опитват да сведат до минимум навлизането на влага и примеси в суровините, за да осигурят предварително загряване на алуминиевия оксид, използвайки енергия за възстановяване на топлината от електролизери и производство на аноди. В допълнение, почти всички технологии вече използват изолация, включително външна изолация, на катодната структура - това позволява да се намалят топлинните загуби от ъглите и страните на ваните.
„Дойна крава” като енергиен баланс
На семинара, проведен в Братск, водещите специалисти на РУСАЛ обсъдиха както световните, така и вътрешните научни разработки в областта на енергийната ефективност. Така професорът от Сибирския федерален университет, доктор на техническите науки, световноизвестният учен металург Петър Поляков в своите доклади направи преглед на най-новите научни трудове по проблемите на енергоспестяването при производството на алуминий, опресни знанията на участниците в семинара по някои въпроси на теориятапроизводство на алуминий по електролитен метод.
Петър Поляков, професор от Сибирския федерален университет, доктор на техническите науки, световноизвестен учен металург
„В моите лекции разказах как методите на съвременната наука значително промениха представите ни за електролизата на алуминия, колко крехък е дизайнът на електролизера, за световните научно-технически постижения в алуминиевата индустрия, принципите на термодинамиката на необратимите процеси и алуминиевия електролизатор като дисипативна система“, обясни Петър Поляков.
Като един от примерите за дисипативна система професорът посочи ... крава. Това домашно животно придружава човек от стотици години, като междувременно е не само доставчик на мляко, но и много сложен организъм със собствен топлинен баланс, загуби и разходи. Аналогията с кравата се налага по отношение на производството на алуминий, когато говорим за електролизера - тази "дойна крава" на всеки алуминиев завод.
Широка предна оптимизация
Днес при производството на алуминий потреблението на електроенергия представлява 30 до 40% от разходите. По този начин намаляването на дела на разходите за електроенергия в електролизното производство е пряк начин за намаляване на цената на крайния продукт. Това е целта на всички проекти за енергийна ефективност, които бяха обсъдени на семинара в Братск.
Стратегията на компанията за производство на алуминий в тази област беше представена в доклада на Евгений Попов, производствен директор на АД. Той отбеляза, че заедно със специалистите на ETC се изпълняват проекти в няколко области едновременно: търсене на оптимален състав на електролита, въвеждане на система за управление на определеното напрежение, организация на потока от технологични обработки, контрол на нивото на метала, оптимизиране на продължителносттарежим след стартиране и др.
Представители на всеки завод за топене на алуминий говориха за изпълнението на програми от мерки за намаляване на потреблението на електроенергия, характеристиките на определени проекти. По-специално, по време на дискусиите бяха обсъдени методите за управление на електролизери, които позволяват постигане на максимален енергоспестяващ ефект. Екипът на KrAZ представи блок за изчисляване на „идеалното“ дадено напрежение на клетката. А специалистите от БрАЗ представиха резултатите от контрола на термичния баланс на баните при постоянно зададено напрежение. И това не е единственият успешен проект на братски металурзи.
„Мястото за семинара не е избрано случайно“, каза Виктор Бузунов, директор „Технологии и технологично развитие“ в ITC. – Именно БрАЗ натрупа интересен и полезен опит за всички специалисти от направление „Алуминий“ в реализирането на енергийно ефективни проекти. Добрите резултати през първото тримесечие, които показват някои AD заводи, дават възможност за разширяване на мащаба на най-обещаващите проекти и започване на разработването на нови. Целта все още е актуална: намаляване на цената на метала.
В една единствена област на знания и опит
На заключителната сесия Виктор Ман обобщи резултатите от двудневната работа.
Виктор Ман, технически директор на РУСАЛ
– РУСАЛ далеч не е изчерпал всички резерви за пестене на електроенергия – отбеляза той. - От третото тримесечие на 2012 г. такива семинари се провеждат периодично и представители на всяко предприятие - директори по производство и технологии - говорят за извършените дейности: подробно, подреждайки „на рафтовете“, какво е направено и какво се е случило. Колегите изказват мнението си, споделят опита си, препоръчват на какво още трябва да обърнете внимание. Всеки участник си тръгва от подобни срещи с нови идеи.
– Необходимо е и производствените работници, и технолозите да са в една и съща област на знания, да разбират какви са иновациите в индустрията днес, какви нови методи и технологии се използват. Това им помага съзнателно да вървят към технологични промени, разбирайки защо се извършва това или онова действие и какъв резултат ще даде, - подчерта Виктор Ман.
Семинарът, проведен в Братск, стана още една стъпка към формирането на обща база от знания, чието прилагане ще намали потреблението на енергия в електролизните съоръжения на заводите на компанията.
Николай ПИТЕРЦЕВ, Александър РЯБОВ