Введение. 1.1.1 Производительность электролизера 3

Содержание

Введение …………………………………….…………………………………………2

1 Расчётная часть………………………………………………………………………3

1.1 Материальный баланс……………………….……………………………….………..3

1.1.1 Производительность электролизера……………………………………...3

1.1.2 Расчёт прихода сырья в электролизёр.....……………………………………….4

1.1.3 Расчёт продуктов электролиза..……………...…………………………………..4

1.1.4 Расчёт потерь сырья…………………………..…………………………………..5

1.2 Конструктивный расчет……………………………………………………….............6

1.2.1 Анодное устройство электролизера….………….………………………………6

1.2.2 Расчёт катодного устройства…………………………………………...………..8

1.2.3 Размеры катодного кожуха ……………………...…………………...………...10

1.3 Электрический баланс электролизёра……………………..……….………...............11

1.3.1 Падение напряжения в анодном устройстве…………..……...………………...11

1.3.2 Падение напряжения в подине….…………………….….………………………..12

1.3.3 Доля падения напряжения от анодных эффектов……...….…………………….13

1.3.4 Падение напряжения в ошиновке электролизёра.........................….…………...13

1.4 Тепловой баланс электролизёра…………………………….…….…………………...14

1.4.1 Расчет приход тепла……………………………………..………………………...14

1.4.2 Расход тепла………………….………………………………...……...…………...15

1.5 Расчёт цеха…………………………………………………….…...……..………….17

2 Описательная часть……………………….………………………………………...21

2.1 Процессы, происходящие при формировании самообжигающегося анода...………21

2.1.1 Процессы в жидком слое анода………………………....….......…………………21

2.1.2 Процессы в обожженной части анода…………………………..............................21

2.1.3 Электрохимическое и химическое окисление анода…..………………………..23

2.2 Причины выделения натрия и других металлов на катоде…….…………………….24

2.3 Безопасность труда при обслуживании анодов……………………………………….26

3. Организационно – экономическая часть……...…………………………................34

3.1 Организационная структура проектируемого цеха………………………………..34

3.2 Расчет производственной программы………………………………………………35

Список использованных источников………………………………………………….36

Введение

Алюминий и его сплавы в настоящее время нашли широкое применение в различных отраслях. По своим свойствам алюминий очень выгодно отличается от других металлов. Для него характерны: небольшая плотность; хорошая пластичность и достаточная механическая прочность; высокая тепло- и электропроводность, коррозионная устойчивость. Алюминий способен образовывать со многими металлами сплавы. Алюминиевые сплавы делятся на две группы: литейные сплавы, которые применяются фасонного литья, и деформируемые сплавы, идущие на производство проката штампованных изделий. Из литейных сплавов более распространены сплавы алюминия с кремнием, называемые силуминами.

Важнейшие потребители алюминия и его сплавов – авиационная и автомобильная промышленность, железнодорожный и водный транспорт, машиностроение, электротехническая, химическая металлургическая и пищевая промышленности, промышленное и гражданское строительство.

Судя по свойствам алюминия, можно сказать, что он мог бы применяться значительно шире и в больших количествах и заменять в большинстве конструкций сталь. Но этому препятствует большая по сравнению со сталью стоимость алюминия. Требуется еще много работать над дальнейшим расширением масштаба производства алюминия и уменьшением его стоимости.

Данный проект основан на практических данных Красноярского алюминиевого завода. Проект выполнен на основе действующего оборудования корпуса. Содержание проекта представляет собой расчет электролизера. В котором производят конструктивный, материальный, электрический и тепловой расчет электролизной ванны, а также расчёт количества установленных электролизёров и производительности серии. Эти расчёты необходимы для определения технико-экономических показателей работы цеха.

Также в курсовом проекте представлено описание следующих теоретических вопросов: процессы, происходящие при формировании самообжигающегося анода, причины выделения натрия и других металлов на катоде, безопасность труда при обслуживании анодов.

1 Расчётная часть

Для получения алюминия - сырца в электролизёр загружают глинозём, анодную массу и фторсоли. В процессе электролиза образуются в основном окислы углерода. В результате испарения и пылеуноса отходящими газами из процесса постоянно выбывают некоторые количества фтористых соединений и глинозёма.

При применении самообжигающихся анодов в процессе электролиза часть анодной массы выбывает в виде летучих соединений при коксовании анода. Кроме того, анодная масса расходуется в виде пены снимаемой с поверхности электролита. Увеличенный расход анодной массы и фтористых солей на электролизёрах с верхним токоподводом объясняется низким качеством анодной массы и недостатками обслуживания электролизёра.