【某预焙铝电解槽的生产参数及物料平衡计算过程案例2100字】

1某预焙铝电解槽的生产参数及物料平衡计算过程案某预焙铝电解槽的生产参数及物料平衡计算过程案例 11绪论 12正常生产的技术参数 12.1主要技术经济指标的选择论证 1 22.3铝电解生产中主要技术经济指标的确定 63物料平衡 7 73.2物料平衡表 9我国的铝电解技术蓬勃发展，从一无所有，到现在头部工厂已经在诸多老牌工业革命国家的铝产业中遥遥领先，但我国大多数中等规模铝厂由于投入不足，照比其他国家同规模铝厂发展缓慢。因此本设计期望设计出符合铝工业技术指标的电解槽。通过对30万吨500kA预配铝电解槽的主要技术经济指标的选择论证，设计出阳极尺寸为1600mm×680mm×550mm,阴极尺寸为3370mm×660mm×450mm的预培铝电解槽。在电流效率为93.4%,阳极电流密度为0.709A/cm²,单槽日产量为3785.568(kg/槽●d),电解槽总数量91台条件下对本设计的吨铝成本进行核算。2正常生产的技术参数2.1主要技术经济指标的选择论证正常生产比较重要的技术经济指标有：电流效率、电解温度、极距、电解质成分、阳极电流密度、铝液水平、电解质水平、阳极效应系数等。2均在九成以上，本设计最终敲定电流效率的数值是93.5%。氧化铝浓度为1.5%~2%。物质组分比一定时，电解温度为940~950℃。电流密度也是正常生产重要的技术参数。本设计中阳极电流密度选0.709A/本设计的电解质水平选为24cm,铝液水平为20cm。时间确定为5min。2.2综合技术经济指标的计算本设计槽寿命为1800天，即1800/365=4.9年。3设计电流强度为500kA,电流效率为93.5%,则(I是电流强度，η是电流效率，t是电解时间。)2.2.3电解槽数量根据下列公式，计算电解槽数量。(K一般为1~2,取为1.5,大修时间tr=6Ne=K×n×tnNp=300000×103/(3785.568×365)=86.84750≈87台Nr==17.647≈Ne=1.5x18x60/365=4.438≈4台N总=87+4=91台2.2.4槽结构计算本设计阳极尺寸=1600mm×680mm×550mm,共四个钢爪，S钢爪=0.236m4当今，全球各地区槽膛的深浅一般在400～500mm才是主流。故本设计所选取的槽腔深度为500mm。部分铝厂的槽膛深度见表2.2。[11]厂名或类型槽型青海铝厂预配槽包头铝厂预配槽包头铝厂三期预配槽预配槽预配槽青铜峡铝厂上插槽(3)阳极到槽帮距离阳极到槽帮的位置远近会导致电解槽工作能力的强弱。本设计阳极到纵侧槽帮(大面)300cm,阳极到横侧槽帮(小面)400cm,中缝为200mm。5厂家或类型槽型系列电流至大面距离至小面距离青海预配槽包头预配槽本设计中I=500kA,η=0.70A/cm²。L阳极炭块=1600mm×680mm×550mm。①阳极的断面数值n=714285.7142857/160×68=6本设计选择66块阳极，车间两横行摆放，一行炭块组数为33。L槽膛侧壁=300mm,L槽膛端壁=400mm,L保温也要避免电解质和铝液泄漏。传统的电解槽阴极内衬为耐火砖+保温砖+氧防渗机理是电解过程中生成的Na和NaF渗透至防渗料时与防渗料生成霞石类物质，可以有效保护下层材料免受电解质侵蚀本设计中，生产需要的水是4642m³/d,生活中需要的水是173m³/d,循环所使用的水是40695m³/d。生产中排掉的水是2068m³/d,生活中排掉的水是173m³/d,重复水利用率高达90%。6是120kWh。2.3铝电解生产中主要技术经济指标的确定各项经济指标如表2.4所示参数备注电流强度电解槽数91台另有4台备用电流效率阳极电流密度电解温度极距铝水平电解质水平阳极效益系数电能消耗率非交流电耗氧化铝单耗阳极碳块单耗消耗量氟化铝单耗氟化镁单耗分子比单槽日产量非实际生产数值73物料平衡I=500kA,η=93.5%。计算一小时电解槽产量：p=0.3356×500000×93.5%×1×103.1.2氧化铝消耗量(按年每吨铝计算)计算氧化铝理论上消耗量Al203→2Al+3/2021CAl₂O₃=102×1000/(27×实际消耗量比理论大1.5~6.0%。Al₂O₃实际消耗量取：1950kg/t;3.1.3氟化盐的需求量需要吨铝冰晶石15kg/t;需要氟化铝25kg/t;需要氟化镁4kg/t;需要氟化钙3kg/t,需要氟化锂3kg/t则：8需要氟化镁(kg/槽·h):4×157.73×3.1.4阳极碳块的需求量实际工艺流程中阳极释放的是气态二氧化碳和一氧化碳，其中二氧化碳约占Al203+12/7C→2Al+9/7C021+3/7C阳极碳块的实际需求量比上述数值高两成左右，本设计碳消耗450kg/t。C实=450×157.73×10-3=70.97kg/槽●h,