年产20万吨铝电解车间毕业设计范例.doc

年产20万吨铝的铝电解车间设计 摘 要 本设计是毕业设计，依据毕业任务书进行了一年产20万吨铝锭的铝电解车间的设计。在查阅有关文献、翻阅了自己所学的相关课程下，对我国铝工业的发展、国际炼铝的综合情况进行了简明的论述；并确定了冰晶石熔盐电解的方案，选用并论证了420KA电解槽的技术经济指标。作了厂址的选择与论证及铝电解槽的设计计算、物料平衡及能量衡算、铝电解烟气净化及原料输送、环境保护、技术经济评价及成本核算等内容。并绘制CAD四张，以及完成了一份毕业实习报告书。 关键词：电解 铝 电解槽 毕业设计  目 录 一、绪论 3 1.1?铝的物理化学性质 3 1.2国内外铝工业发展的现状及趋势 4 2.1工业布局问题 8 2.1.1工业布局的影响 8 2.1.2各工业区之间的经济协调 8 2.1.3厂址和居住区的规划 9 2.2原材料供应及交通运输条件 9 2.3供水供电条件及费用 10 2.4环境保护和节约用地问题 10 三、生产工艺流程与技术经济指标的选择与论证 11 3.1工艺流程 11 3.1.1工艺流程选择的基本原则 11 3.1.2工艺流程图 12 四、冶金计算 13 4.1铝电解槽的简介 13 4.2铝电解槽结构与计算 14 4.2.1阳极尺寸 14 4.2.2槽膛尺寸 15 4.2.3槽壳尺寸 15 4.2.4阴极炭块数目 16 4.2.5铝母线 16 4.2.6极距 17 4.3台数的计算以及产量的衡算 17 4.3.1单个电解槽日产量计算 17 4.3.2电解槽槽数的确定 17 4.3.3备用槽槽数 18 4.3.4电流密度 18 4.3.5铝电解槽的电压平衡计算 18 4.4物料平衡计算 19 4.4.1铝产量 19 4.4.2 Al2O3消耗量 19 4.4.3氟化盐的消耗量 20 4.4.4阳极炭块的消耗 20 4.4.5物料平衡列表 20 4.5热平衡计算 21 4.5.1热收入 21 4.5.2热支出 22 4.5.3热量平衡表 24 第五章 铝电解槽正常生产管理 25 5.1 电解车间的生产管理 25 5.1.1．车间生产管理的一般法则 25 5.1.2．车间机构及管理层次 27 5．2 电解车间工艺技术条件管理 30 5.2.1 槽电压管理 31 5.2.2 铝水平及出铝管理 32 5.2.3 极上保温料的管理 33 5.2.4 效应管理 33 5.2.5 效应间隔管理 37 5.2.6 原铝质量管理 37 第六章 冶金环境保护 41 6.1 环境保护的重要性 41 6.2 铝电解厂烟气中的污染物及其危害 42 6.3 铝电解的环境保护 44 七、编说明书绘车间平面图及电解槽三视图 46 八、结 束 语 46 九、文 献 48  一、绪论 1.1?铝的物理化学性质 铝的物理性质1、银白色的轻金属,较软,2、密度2.7g/cm3,3、熔点660.4℃,沸点2467℃,4、它有良好的导电性和传热性.所以铝常用来做导线,制造各种炊具.5、铝对光的反射性能良好,反射紫外线比银还强,铝越纯,它的反射能力越好,铝的化学性质1、和氧气反应：铝粉可燃铙4Al+3O2=2Al2O3（发强白光）2、和非金属反应：2Al+3S=Al2S33、和热水反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑（反应缓慢）?铝和水发生置换反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑4、和较不活动金属氧化物反应：3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O35、和酸反应：在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化.盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应,生成盐并放出氢气.2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6HCI=2AlCl3+3H2↑6、和盐溶液反应：2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)37、和碱溶液反应：主要和NaOH、KOH强碱溶液反应,可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑注：1.铝和不活动金属氧化物（主要是难熔金属氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等）的混合物,都叫铝热剂,在反应中铝做还原剂.反应过程放大量热,可将被还原的金属熔化成液态2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应,情况较复杂不做要求 1.2国内外铝工业发展的现状及趋势 世界金属统计局表示，2008年全球前10个月铝市供应过剩113.2万吨，远远超过去年同期4.4万吨的过剩量。值得关注的是，12月份开始全球铝库存增加的速度突然变快。库存的快速增加表明全球原铝供需正在继续恶化。如今全球的原铝生产商都面临着全球经济放缓、铝库存增加、价格下跌等困难，并且走出这样的困难需要时