1、0 年产 20 万 t 铝的铝电解车间设计 摘摘 要要 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 1 目目 录录 一、绪论一、绪论 3 1.1 铝的物理
2、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三、生产工艺流程与技术经济指标的选择与论证证 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
3、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 2 4
4、.5.2热支出 .22 4.5.3热量平衡表 24 第五章第五章 铝电解槽正常生产管理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 52 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 第六章第六章 冶金环境保护冶金环境保护 .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
5、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七、编说明书绘车间平面图及电解槽三视图 .46 八、结八、结 束束 语语 .46 九、文九、文 献献 48 3 一、绪论一、绪论 1.11.1 铝的物理化学性质铝的物理化学性质 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：2
6、Al+3S=Al2S3 3、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+4Al2O3 5、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)3 7、和碱溶液反应：主要和 NaOH、KOH 强碱溶液反应,可看做是碱溶 4 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
