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        銅電解工藝是一種成熟的傳統(tǒng)工藝，各廠家工藝條件也基本相同，但在車間的能耗上差別還是比較大。東營(yíng)方圓公司先后建設(shè)了五個(gè)電解車間，在設(shè)計(jì)時(shí)不斷改進(jìn)，注重節(jié)能，為降低生產(chǎn)能耗打下了基礎(chǔ)。陰極銅蒸汽、直流電的消耗分別由建廠初期的800kg/t、330kwh/t，下降到現(xiàn)在的380kg/t、272kwh/t，蒸汽消耗下降52.5%，直流電單耗降低17.6%。東營(yíng)方圓在做電解車間的設(shè)計(jì)時(shí)主要在以下幾個(gè)方面采取了措施：
　　一、節(jié)氣方面電解銅生產(chǎn)過(guò)程中，電解液起著傳質(zhì)、傳熱、導(dǎo)電的作用，保持電解液一定的溫度是生產(chǎn)工藝的基本要求，一般控制在55℃-65℃。與環(huán)境溫差較大，熱量散失快，蒸汽消耗量大。為減少電解液熱量的散失，我們采取的措施有：
　　1.對(duì)電解槽全方位地保溫東營(yíng)方圓公司用的電解槽是鋼筋混凝土襯玻璃鋼的，平均壁厚90mm，正常生產(chǎn)時(shí)槽內(nèi)電解液溫度60℃，槽外壁溫度達(dá)40℃，散熱很快。后通過(guò)使用聚胺脂保溫材料對(duì)電解槽底、兩端進(jìn)行保溫，保溫厚度40mm，保溫后保溫層外表面溫度與環(huán)境溫度基本一樣；對(duì)槽面部分，分別試驗(yàn)過(guò)許多覆蓋材料，通過(guò)對(duì)保溫性能、耐燙性能、透水性能等進(jìn)行對(duì)比，一種編織化纖布效果比較理想，透水、耐燙且壽命長(zhǎng)。采取外壁保溫，管道保溫和槽面覆蓋措施的電解槽節(jié)氣效果明顯。
　　2.對(duì)低位槽進(jìn)行保溫、封閉東營(yíng)方圓公司電解液循環(huán)低位槽也是采用鋼筋混凝土襯玻璃鋼的，四壁全部用保溫材料保溫，厚度40mm，槽上面用軟膠板進(jìn)行覆蓋，為避免液位檢查經(jīng)常掀開(kāi)軟膠板，我們安裝了液位指示器，標(biāo)出正常、上限、下限的位置，解決覆蓋問(wèn)題的同時(shí)，也方便了液面高度的檢查與調(diào)節(jié)。
　　3.選用高效換熱設(shè)備電解液的加熱一般都是用蒸汽通過(guò)換熱器的換熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，換熱器的換熱效率對(duì)蒸汽用量影響很大，特別是電解液中易結(jié)垢成分較多時(shí)，在較短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)在換熱器冷卻槽附著上一層積垢，大大降低換熱效率，因此，選擇換熱器時(shí)必須考慮板片流道分布是否合理，機(jī)構(gòu)是否易于清除，板片和密封墊能否經(jīng)常拆卸。還應(yīng)考慮到有無(wú)利用熱水資源來(lái)?yè)Q熱的可能性，如果有合適的熱水資源可用，選擇換熱器時(shí)需按熱水換熱系數(shù)核算所需板片面積，以及熱水的流量與阻力的大小。板片式換熱器具有換熱效率高，占地面積小，易于拆洗的優(yōu)點(diǎn)，在電解銅生產(chǎn)上使用的越來(lái)越廣泛，節(jié)能效果較好。
　　二、節(jié)電方面銅電解生產(chǎn)過(guò)程中電的消耗占總能源消耗的60%以上，電耗的高低直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)成本。東營(yíng)方圓公司在節(jié)電方面主要采取了以下三項(xiàng)措施：
　　1.選擇高效的整流電源整流電源是電解生產(chǎn)的核心設(shè)備，起著整流、穩(wěn)流的作用。通常我們選擇整流設(shè)備時(shí)只注重輸出電壓、電流的能力是否匹配，對(duì)整流的轉(zhuǎn)換效率不是很關(guān)注，而實(shí)際上在這一環(huán)節(jié)相差1%，一年的損失則是相當(dāng)可觀的，以一個(gè)年產(chǎn)4萬(wàn)噸的電解車間為例：按直流電耗275kwh/t計(jì)算，年用電1.1×107kwh, 其1%為1.1×106kwh,按電價(jià)0.5元/kwh,損失5.5萬(wàn)元/年，10年損失55萬(wàn)元。因此，選擇整流設(shè)備時(shí)必須關(guān)注其轉(zhuǎn)換效率。按國(guó)標(biāo)《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則（GB/T 3485-1998）》中的要求，一般直流電壓100v以上的，轉(zhuǎn)換效率應(yīng)在95%以上。
　　電壓的調(diào)節(jié)級(jí)差也應(yīng)該考慮，避免出現(xiàn)觸發(fā)角度過(guò)大的現(xiàn)象，合理選擇起調(diào)電壓以及有載開(kāi)關(guān)的級(jí)數(shù)，正常運(yùn)行時(shí)觸發(fā)角在25o以內(nèi)（適用于可控硅整流設(shè)備），保證功率因數(shù)在較高的水平上。
　　2.直流線路的設(shè)計(jì)電解生產(chǎn)所用的電流一般都很大，低則幾千安培，高則幾萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)安培，在如此大的電流下，如果導(dǎo)電截面以及線路走向不合理，損耗是相當(dāng)大的。通常設(shè)計(jì)時(shí)直流銅排電流密度在1～1.1A/mm2范圍內(nèi)，小型精煉廠由于電流強(qiáng)度不大，取1.4～1.6A/mm2的電流密度。但通過(guò)計(jì)算可得出按1.5A/mm2和1A/mm2相比，前者比后者投資省，但后者在運(yùn)行時(shí)降低線路損耗的電量，在2～3年內(nèi)就能省回增加的銅排費(fèi)用。而一套整流設(shè)備壽命在10年以上，可見(jiàn)設(shè)計(jì)時(shí)選取較低的電流密度是經(jīng)濟(jì)的。
　　在15000A的電流下每米銅排損耗270～400W，每年1米銅排損耗電量2300～3500kwh,因此，在設(shè)計(jì)銅排線路、布置整流設(shè)備時(shí)銅排力求做到最短，即使縮短1米長(zhǎng)，這種“永久性”的節(jié)電量也相當(dāng)可觀。
　　3.選取合適的極距以及極板面積電解過(guò)程中電解液電壓降占槽電壓的30%～67%，按照R=ρ?I/S公式，電解的極距相當(dāng)于電阻公式中的I，極板總面積相當(dāng)于S。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合人員操作水平、自動(dòng)化程度、兩極加工質(zhì)量等因素，選擇較短的極距，較大的極板面積。
　　三、結(jié)語(yǔ)在設(shè)計(jì)階段充分考慮到節(jié)能，對(duì)將來(lái)生產(chǎn)過(guò)程中能耗的降低起著主要作用，如果設(shè)計(jì)的不合理，再進(jìn)行各種各樣的改造，將帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)有利于產(chǎn)品的節(jié)能降耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。