1、 轻金属冶金学轻金属冶金学课程设计课程设计 题题 目：目： 轻金属冶金学课程设计轻金属冶金学课程设计 系系 部：部： 建筑与资源工程系建筑与资源工程系 班班 级：级： 0 9 软件冶金软件冶金 2 班班 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导老师：指导老师： 2012 年年 6 月月 20 日日 轻金属治金学课程设计 第 1 页 目目 录录 绪绪 论论. .2 第一章第一章 铝电解生产工艺的介绍铝电解生产工艺的介绍 5 1.1 电解方法的发展历史 . 5 1.2 现代生产方法 5 1.3 电解槽简介 . 6 1.4 现代铝电解槽结构. 7 1.4.1 预焙阳极电解槽 7 1.4.2 自焙阳极电解
2、槽 9 1.4.2 各种槽型的比较 .11 1.5 采用的生产方法 12 第二章第二章 铝电解槽正常生产保持的技术条件铝电解槽正常生产保持的技术条件 . 12 2.1 槽电压 12 2.2 极距 13 2.3 电解温度. 13 2.4 电解质成分 . 13 2.5 电解质水平和铝液水平 15 2.6 阳极效应系数 15 2.7 电流密度. 16 第三章第三章 电解原理电解原理 . 17 3.1 阴极过程 17 3.2 阳极过程 17 第四章第四章 铝电解槽计算铝电解槽计算 . 18 4.1 阳极结构参数的选择与计算. 18 4.2 电解槽槽体结构选择计算 18 4.3 阴极结构参数的选择及计算
3、. 20 4.4 铝电解槽导电部件的选择与计算 20 第五章第五章 设计心得设计心得 22 第六章第六章 附图中间下料式预焙阳极电解槽图附图中间下料式预焙阳极电解槽图 轻金属治金学课程设计 第 2 页 绪绪 论论 在有色金属之中，轻金属发展较晚，十八世纪末被陆续发展后，十九世纪 初才得以分离为单独的金属，本世纪才开始工业生产。然而轻金属的生产迅速， 铝的产量在 1956 年超过了铜， 跃居有色金属之首， 成为产量仅次于钢铁的金属。 在国家优先发展铝的方针指导下，我国铝工业走过了半个世纪的发展历程， 已形成地质、采矿、选矿、冶炼、产品开发、教育、科研、设计、施工、商务 贸易、较完整的工业体系，先
4、后建成抚顺、山东、郑州、贵州、兰州、青海、 白银、陕西、包头、青铜峡、平果、云南、焦作扥一批电解铝厂和一批中小电 解铝厂，带动了相关产业的发展。 我国已跻身于世界铝的生产大国和消费大国，在世界绿叶中占有举足轻重 的地位。随着我国经济的快速发展，国民经济许多部门对铝的需求不断扩大， 产不足需的矛盾日益突出。 从历史发展的趋势看， 20 世纪 80 年代以来世界铝的产量与消费基本上是同 步增长。世界铝的产量从 1976 年的 1286.3 万 t 上升到 1985 年的 1542.9 万 t， 同期消费量从 1407.6 万 t 上升到 1613.8 万 t。进入 20 世纪 90 年代以来，世界
5、 原产铝产量从 1992 年的 1853万 t 上升到 2003 年的 2737.7 万 t， 年均递增 3.6%， 同期中国、美国、德国分别从 125.4 万 t、413.7 万 t、145.7 万 t，上升到 519.4 万 t、566.7 万 t、191.6 万 t，年均递增 13.8%、29%、25%，日本从 243.2 万 t 下降到 202.3 万 t，年均递减 1.7%。2004 年世界产原铝 2920 万 t，同比增加了 6.4%， 2005 年达到 3191 万 t 同比增长 9.3%， 同期消费量为 3162 万 t， 增长 4.7%。 我国正处于工业化中期阶段，随着我国经
6、济和社会发展进程加快，对铝的 需求日益增长，20 世纪 90 年代以来，我国原铝消费年均以 16%的速度递增。 据中国有色金属工业协会预测，我国对原铝的消费 2010 年达 880 万 t、2020 年 将达到 1300 万 t。对氧化铝的需求到 2010 年达 2040 万 t、2020 年为 2600 万 t。 目前我国已成为世界首位的原铝生产大国与消费大国。 我国铝土矿以一水硬铝石为主，矿石铝硅比以中等级居多，铝硅比为10、 710、47、4 的资源储量分别占保有储量的 3.9%、26.1%、59.5%和 7.5%。 我国铝土矿资源的突出特点是高铝、高硅、高铁，决定了氧化铝生产工艺流程 轻金属治金学课程设计 第 3 页 长、能耗大、成本高，虽经济科技攻关，开发出适合中国铝资源特点的烧结法、 混联法、拜耳法生产工艺，并已经运用到生产时间中且取得较好的成效，但就 整体而言，我
