铝电解厂房的配置与设计

.铝电解厂房的配置与设计摘要: 铝电解厂房设计和配置是根据原材料的特点和铝工业生产实践.设计合理的工艺流程,选择合适的工艺设备进行合理的配置.如果没合理的配置,就会出现小牛拉大车的局面,使其原来的设备发挥不了最大艰度的效果.或者是大牛拉小车现象,更会造成设备和资源的浪费.我们要根据设计的工艺要求,设计适宜的厂房和辅助设施,以确保生产正常进行. 铝电解厂房的设计.首先要做到技术上先进,安全可靠.经济上合理,又要求为职工提供良好的工作环境,真正做到以人本的管理理念.关键词:铝电解厂房的配置与设计前言:在进行铝电解厂房设计与配置时,应根据国家工业设计方针和政策进行通盘考虑和设计.尽量采用成熟的新技术,新的工艺和新的设备,力争投资少,建设快,及早取得经济效益.确定铝厂规模大小的因素是:拥有的电能量,工厂的地理位置，运行原料和材料及运出金属产品的方便条件，因此，电解铝厂应设在运输方便的地方，例如铁路交通线上、海滨或运河岸边。近年来，由于生产规模、自动化生产线、生产专业化程度和建筑造价的扩大增加，国外工业企业将各种生产工艺过程尽可能集于一幢大厂房内，往往是一个工厂只有一幢至两幢大厂房，对于象铝电解企业来说，就应设计为一个整体的建筑结构。当生产规模比较大，车间内各工序的生产特点就应有显著差异。如有易燃易爆、有毒有害气体、粉尘或有明火设备的工业，就应采用分散有单体式工厂。在电解铝主体车间厂房的整体结构设计上，考虑到设备配置及建筑模数的要求，采用了框架结构的厂房。柱网间距一般有6米和7.5米的结构,一般较经济的多层厂房跨度控制在6米左右。因此我们采用了6米的柱网间距设计。柱网有钢结构和水泥结构，为了节能节材，经济合理，我们采用了水泥结构的柱网，厂房房顶的横梁为钢结构，顶部设计为天窗和通风的换气设施。主车间厂房设计高度为23米，厂房内部高度为了14.15米，各功能机组车轨顶柱高度为9.35米，在车间内部空间的设计上，电解槽和多功能机组留有足够的运行空间。首先，要设计的电解铝车间厂房，厂房的平面轮廓有长方形、L形、T形等数种。考虑到车间内部的设备配置、辅助设备和生活部门的情况，我们将铝电解车间设计成为长方形。电解铝厂房的宽度有9米、12米、15米、18米、21米、24米、30米数种，考虑到电解槽横向排列，前部有出铝抬包、阳极托盘等设备的运行和操作，加上每台电解槽长度为了11.7米，因此厂房的跨度因设计成为24米的二层楼结构，2.5米以下安装槽体及阴极线,标高2.5米以上为操作生产面,提供阳极托盘、出铝抬包及其它物料的放置和运输。电解铝车间厂房的长度，设计的每栋厂房横向配置96台电解槽，每台电解槽宽度为3.84米，每台电解槽之间因有足够的距离，以保证正常的生产操作及检修和其它作业。因此每台电解槽横向占地75米，以每栋厂房96台是电解槽计算，厂房宽度因设计成为724米，因设计规模为了120（kt/a）需192台电解槽。我们在设计上将192台电解槽分两栋厂房安装，每栋厂房安装96台电解槽，且两栋厂房横向并排，两栋厂房间距为40米。附图（BC距离）。由于现代化工业的大量发展，给周围的环境造成了污染。国家对环境的保护也要求也日益严格。国家规定每吨铝的氟散发量不得超过1KG，对于生产铝合12万吨的电解铝厂，全年要散发出120T有害氟气体，这也是铝工业企业生产的一大特点，它无一例外的生产大量造成环境污染的“三废”物质，给周围环境造成了污染。因此我们在车间厂房和选址和设计上，考虑到环境清洁设计。在选择了良好的自然通风条件下，为了保护附近居民、城市、农、牧、渔业及旅游自然资源。因此在现现两栋厂房之间，还设有净化系统，电解槽生产的烟、气、水等经槽排烟、气、水支管汇集到设在厂房外的总管流至烟气净化系统，进行净化处理。在两栋厂房之间除净化系统外，还设有氧化铝贮存槽和放置其它生产物料的场地。两栋厂房之间设计有5个通道连通，提供铝液车的运输和新旧阳极的运送及其它物料的配送、设备车辆的运输和通行。在厂房一侧，增设副跨，设计成电解铝配电室，工人休息室，车间值班室等。厂房的电解槽横向单排配置，槽中心为6.3m。槽纵向中心线距厂房轴线分别为9.m，和平14.7m。厂房两端柱是心距首尾两台电解槽中心线分别为22.05m和28.35m。每台电解槽采用槽壳密闭。以防因高温而产生的污染给操作带来的不便。一、电解铝车间厂房内部的设备配置有：1 、在每台电解槽前有一台控制机，配置在厂房纵向小过道一侧。通过控制机可以对电解槽进行手动操作。2、 每栋厂房内部的设备配置了240kab阳极电解槽，电流强度为24KA，电机为7。5KW。3、 配置了184KW电解多功能天车8台。4 、阳极框架提升器2台。规格为93003300X2400，供更换新旧阳极，换阳极周期为26天/组，每换一块阳极需要15分种，则每天换阳极时间为：187（16/2615）=1727min因此配置了2台阳极提升框架，5 、配置了20台6t的出铝抬包，提供铝液运输作业。6 、阳极托盘，配置了200台2组双阳极/盘，规格为3410X2000。7 、配置了4台13t的出铝抬包搬运车。8 、 6.5t的阳极搬运车配置了4台，以供新旧阳极的更换和运输。9 、配置了2台5t的氟化盐及电解质运输车。10、 电力作业车1台，以供电力设施的检修。11、 清扫车2台和3t叉车2台。12 、4台01000数字式温度计和05000的表面温度计。以提供电解槽表面温度。13、袖珍式数字万用表4台和010V的数字式电压表4台及01000mv的毫伏表8台。以检测电解槽电路及电解槽控制盘的检修。二、铝电解厂房主要设计和设备的配置，主要技术数据参数如下：1、电解槽的配置设计规模 120（kt/a）单槽年产量 663（t） 槽内衬寿命 1800（d） 槽大修周期 40（d） 铸造损失 （1%）计算入下电解槽工作台数（N1）N1=（120000/0.99）/663=182.2 取183台备用电解槽台数计算（N2）N2=18340/1800=4.06 取5台备用槽 系列安装电解槽台数 N1+N2=183+5=188台因此，根据电解铝厂房需要。实际安装电解槽台数为192台，工作电解槽台数为187台，备用电解槽台数为5台2、电解多功能机组电解多工能机组是电解车间不可缺少的关健性专用设备，主要承担更换阳极，打壳下料，出铝，抬阳极母线，运输出铝抬包和其它厂房内运输作业。其性能简介入下：额定负荷：一号小付钩 12（t） 二号小付钩 12（t） 天车跨度为 22.5（m）行走速度 94（m/min）阳极提升为 11（t）3、出铝提升机额定负荷 13（t）起升速度 4649（m/min）三、设备台数的确定1、多功能机组台数的确定出铝作业每台槽每天出铝一次，每出一台槽的铝需用10分钟，则每天出铝需要时间为： 18710=1870min换阳极作业换阳极周期为26天/组，每换一块阳极需用15分钟，则每天换阳极时间为： 187（16/26X15）=1727min抬阳极母线作业每台槽18天抬母线一次，每次一台需用30分钟，则每天抬母线需用时间为： 187/1830=312 min其它时间每班按60分钟计，则每天需用180分钟，每天完成上述四种作业需用时间总计为： 1870+1727+312+180=4089 min考虑到各功能和机组运转率为5060%，则需多功能机组的台数为： N=4089/14400.5=5.68台 取6台为保证电解槽正常生产，每栋厂房各用4台，多功能机组的台数为8台。2、出铝抬包数的确定：抬包的效容积 6.0（t）每台电解槽每次出铝时间 10（min）出铝作业班次 3（班）每包装铝量 3（台）每包铝由电解车间至铸造车间往返时间 20（min）每班作业总时间187（3X10+20）/33=1039（min）每抬包每班有效工作时间150 min则每班需抬包数为 1039/150=6。9台 取7台考虑到检修备用等，