年产6万吨原铝电解车间的设计_冶金工程.doc

摘要:本设计是毕业设计，以云南省红河州蒙自市润鑫铝业公司电解铝车间为参考，开展了“年产6万吨电解铝车间设计”。在查阅了有关文献、翻阅了自己所学的相关课程下，对国际铝市场和我国铝工业发展的综合情况进行了简明的论述；通过与电热法、氯化铝电解等其他方法的比较，确定了冰晶石熔盐电解的电解方案，选用240KA 电解槽并对主要技术经济指标进行了选用与论证。做了铝产品的市场分析、厂址的选择与论证、工艺流程的选择与论证、生产全过程的物料平衡计算及能量平衡计算，主体设备的尺寸、型号、数量计算，车间设计，并用CAD 绘制1＃图纸四张，分别为主体设备图、车间平面图、车间立面图、设备连接图。通过论证与计算，获得了以下主要技术经济指标：

1. 年产量：6万吨铝锭

2. 电流强度：240KA

3. 阳极电流密度：0.74A/cm2

4. 电流效率：94%

关键词：铝；电解铝；电解槽；冰晶石熔盐电解

目录

摘要

ABSTRACT

引言1

1 铝的市场分析2

1.1 铝的性质及用途2

1.2 铝的市场分析预测3

1.2.1 国际铝市场3

1.2.2 国内市场现状4

1.3 未来市场预测6

2 厂址的选择与论证8

2.1 铝厂的区域概况.8

2.1.1 地理位置8

2.1.2 交通9

2.1.3 地形地貌9

2.1.4 工程地址9

2.1.5 气候9

2.2 资源 9

2.2.1 铝土矿资源9

2.2.2 能源条件10

3 工艺流程和技术经济指标的选择与论证11

3.1 工艺流程的选择与论证.11

3.2 技术经济指标的选择与论证.13

3.2.1 电流强度13

3.2.2 电流效率14

3.2.3 电解温度14

3.2.4 电解质成分15

3.2.5 铝水平16

3.2.6 电解质水平17

3.2.7 极距17

3.2.8 槽电压18

3.2.9 阳极效应系数19

3.2.10 阳极电流密度20

4 物料平衡计算及能量平衡计算22

4.1 物料平衡计算.22

4.2 能量平衡计算  .23

4.2.1 热量收入计算23

4.2.2 热量支出计算24

4.2.3 能量平衡列表32

5 主体设备的计算及选用34

5.1 铝电解槽的发展.34

5.2 电解槽的阳极结构.34

5.2.1 上部结构34

5.2.2 承重桁架35

5.2.3 阳极提升装置35

5.2.4 打壳下料装置36

5.2.5 集气和排烟系统37

5.2.6 阳极结构37

5.3 阴极结构.39

5.3.1 槽壳39

5.3.2 内衬40

5.4 电解槽的相关计算.42

5.4.1 电压平衡计算42

5.4.2 电解槽寿命论证43

5.4.3 电解槽单槽日产量和年产量44

5.4.4 所需电解槽数量44

5.4.5 产量衡算44

5.5 辅助设备选择及计算.44

5.5.1 多功能机组44

5.5.2 母线提升机45

5.5.3 出铝抬包46

5.5.4 槽控机47

6 结 语48

参考文献 50

致 谢 51