真空抬包设计大速比倾包系统设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
真空
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中原工学院 毕业设计开题报告 毕业论文(设计)开题报告课题名称： 真空抬包设计 大速比倾包系统设计 毕业设计起止时间： 年2月21 日 5 月30日(共15周)学生姓名：学 号：专 业：班 级：指导教师：报告日期：1本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述本次毕业设计我们组承担的课题为“真空抬包设计”。真空抬包主要功能是将电解槽中的电解铝液吸出并倒运至混合炉后浇铸成铝锭，是转运铝水的重要设备。该设备需具备维护费用低、安全性高、工人劳动强度低等特点，一次可吸取几个电解槽内的铝液并直接送至混合炉，无需中途转浇包倒运，铝液热量损失小。该抬包采用正压喷射吸铝，改变了传统的负压直接吸铝，消除了负压吸铝对真空系统的危害，由于其可与电解槽共用一个气源，可省去整套真空系统，减少岗位配置，降低设备维护、检修费用，节约运行中的电费开支。中国铝业河南分公司电解厂原电解槽为60kA自焙槽，年产铝量为3万吨，采用容重为2吨的真空抬包来吸铝，并配合5吨的敞口包来倒运即可满足生产的需要。小型吸铝真空抬包是该厂比较常见的设备，在外形上一般为普通倾注式锥桶形真空抬包，在结构上可分为包体、人孔、吊架、吸铝管、减速机及真空管等几部分。其容重一般在2吨以下，体积小，减速机为手动操作。小型抬包主要用于小型电解铝厂，工作时直接采用负压吸铝，需要单独配置一套真空系统，由于吸入空气温度较高，真空泵一般采用水环真空泵，设备配置价高。抬包的清渣、检修及砌包衬均通过人孔进行，极为不便。为提高使用效率，小型抬包使用时往往需要大型敞口浇包配合使用，这样会带来铝液热量的损失。随着电解技改扩建项目的完成，电解槽变为85kA预焙槽，电解厂年产铝量提升为5万吨，原有设备在铝液抽吸倒运时运转效率低下、铝液热量损失大，容重小，倒运过程繁琐的问题愈加显著，同时随着国内一些大型预焙电解槽的研发成功，电流已陆续提高至160kA.200kA.280kA.320kA，电解槽产铝量大增，目前的小型吸铝真空抬包已不能满足生产的需要。2本课题有待解决的主要关键问题 随着中国铝业河南分公司电解技改扩建项目的完成，电解槽变为85kA预焙槽，电解厂年产铝量提升为5万吨，同时随着国内一些大型预焙电解槽的研发成功，电流已陆续提高至160kA.200kA.280kA.320kA，电解槽产铝量大增，真空抬包设备正日益的向运转效率高、铝液热量损失小，容重更高，无需中转浇包倒运的方向发展。本课题设计时需考虑以下几个关键问题： （1）更大的容积（以提高容量），利于保温和清理熔渣同时要方便制作、节省材料。 （2）采用合理的结构形式，以便铝液从包底浇出时，熔渣被挡在包内，撇渣效果要好。 （3）包盖设计时要考虑到抬包的少量清渣、日常检修以及解决抬包在使用间歇中自身散热的问题，同时采用合理的连接方式和包底封头以方便固定和抬包大修、清渣、砌包衬时可开盖进行，方便操作。 （4）包嘴盖结构形式、包口管铰接以及控制包嘴盖开启与关闭机构的设计应保证其使用安全可靠，操作方便。（5）在保证性能的基础上尽可能减少设备配置。 （6）减速机是抬包的倾转机构，由于抬包容积的增大，自重及盛铝量均增大，抬包的倾转力矩增大，手动倾转费力、效率低而且不安全，这要求设计减速机时尽可能为电动以减轻劳动强度同时考虑检修及突发事故时的应对方案和安全性。3对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两方面)针对真空抬包设计关键问题的解决方案：A外形采用圆柱状，方便制作、节省材料，与同体积锥桶形真空抬包相比，散热面积小，有利于保温。虽然锥桶形抬包比圆柱状抬包更有利于清理熔渣及残余铝液，但对于大容积抬包清除残渣已较为方便。B采用茶壶式浇包的结构形式，铝液从包底浇出，熔渣被挡在包内，撇渣效果好。抬包带包盖，包盖与包体采用活节螺栓连接，固定方便。包盖与包底封头采用平底封头。抬包大修、清渣、砌包衬均可开盖进行，十分方便。考虑到抬包的少量清渣、日常检修以及解决抬包在使用间歇中自身散热的问题，在包盖上设立了人孔。C包嘴盖设计成快开的结构形式，包嘴盖与包口管铰接，并采用偏心自锁机构来控制包嘴盖的开启与关闭，使用安全方便。D采用喷射器利用压缩空气抽真空吸铝。考虑到电解槽工作时，打壳下料、母线提升等工序均采用压缩空气工作，因此可与电解槽共用一个气源，减少设备配置。E喷射器由工作喷嘴、负压室、扩压管、接收室、消声器等组成，压缩空气通过收缩的喷嘴后，在负压室内形成一束高速射流，吸卷负压室内的空气一起进入扩压管，在扩压管内减速扩压后进入接收室，最后在接收内消音后排出至大气。F减速机是抬包的倾转机构，由于抬包容积的增大，自重及盛铝量均增大，抬包的倾转力矩增大，手动倾转费力、效率低而且不安全，该减速机在结构形式设计为手动与电动均可，正常操作为电动，手动为检修和突发事故时用，手动与电动的切换采用爪式离合器，切换迅速方便，安全可靠。该减速机电动为三级蜗轮蜗杆减速，手动为两级蜗轮蜗杆减速，减速比大。 所需条件：a 认真完成毕业实习，多请教技术人员，多收集资料。b 听从老师安排积极配合同学，勤于学习，积极请教，提高自己的动手能力。c 多翻阅手册，针对课题研究组合零部件。遇到不懂的地方要多请教老师和同学。d 仔细校核计算，避免设计上的严重错误。e 按进度保质保量完成任务。 4完成本课题的工作计划及进度安排2.21-3.06第1-2周 毕业实习；3.07-3.13第3周 方案论证，确定方案，完成调研报告、开题报告；3.14-3.27第4-5周 总体设计方案确定、总体结构设计；3.28-5.15第6-12周 分工部分部件设计；5.16-5.22第13周 审查设计、完善文件、 准备答辩；5.23-5.29第14周 答辩资格评审；5.30-6.05第15周 毕业答辩（星期一公开答辩）； 6.06-6.12第16周 修改毕业设计。5指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日6指导小组意见 指导小组组长(签字)： 年 月 日说明：1. 本报告前4项内容由承担毕业论文(设计)课题任务
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