【正文】 降低電流效率的年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 原因中，除機(jī)械損失外，都與鋁電解的技術(shù)條件有關(guān)，其中影響較大的主要是電解溫度、電解質(zhì)組成、極距、電流密度以及鋁液的高度等作業(yè)參數(shù)。他們之間相互影響、相互關(guān)聯(lián)。 現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)，采用冰晶石－氧化鋁熔鹽電解法。 氯化鋁電解法是以氯化鋁為原料，以堿金屬和稀土金屬為電解質(zhì)進(jìn)行電解制鋁的方法，氯化鋁電解工藝主要包括兩個過程，一是氯化鋁的制備；二是氯化鋁的電解，氯化鋁電解法較之于霍爾－埃魯特法在電解溫度、極距、電解質(zhì)粘度、生產(chǎn)能力以及電能消耗等一些指標(biāo)上有一些優(yōu)點，但是氯 化鋁需要工業(yè)氧化鋁制取，而且每產(chǎn)一噸鋁需要 5 噸氧化鋁，就整體而言，能耗不會低于傳統(tǒng)的霍爾－埃魯特法。 水能電力資源 全縣雨量充沛，溪河眾多，多年平均降雨量 1356 毫米，徑流量 億立方米，流域面積 50平方公里以上的河流有 6條，河道長度共 公里，水能理論蘊(yùn)藏量 萬千瓦，可開發(fā)量 萬千瓦，年發(fā)電量 3500 萬千瓦小時。 能源優(yōu)勢 資源優(yōu)勢 廣西是有色金屬之鄉(xiāng)，尤其是鋁土礦儲量巨大。 從 20xx 年起國家就規(guī)定：凡設(shè)在西部地區(qū)、以國家鼓勵類產(chǎn)業(yè)項目為主營業(yè)務(wù)，且主營收入占企業(yè)總收入 70％以上的企業(yè)，在 20xx 年至 20xx 年期間，按 15％的稅率減征企業(yè)所得稅。長期觀測獲得的水位年變化幅度達(dá) 10 米左右，豐水期高水位可接近地表。 該區(qū)域地處濕熱氣候區(qū)， 多 年平均降水量 1356 毫米， 平均氣溫 176。 中鋁廣西分公司坐落在廣西壯族自治區(qū)百色市平果縣城西郊的右江之濱，建廠初期距平果縣城 7 公里 。 我選 擇 平果縣作為設(shè)計廠址的選擇，其具體理由如下 :被譽(yù)為 南國鋁 都 的 平 果縣坐落在右江河畔，為百色市東大門。 中國鋁工業(yè)國際化程度正在提高 美鋁：購買中鋁股份 8%股份，與中鋁合資經(jīng)營平果鋁項目，在上海、秦皇島、昆明建有 3 個軋制廠； 加鋁：投資寧夏加寧鋁業(yè)公司 在深圳合資鋁擠壓廠與汽車零部件廠； 海德魯鋁業(yè)：在無錫、蘇州建有 3 家鋁業(yè)獨資合資企業(yè)； 日本投資者：在中國建有 30 家鋁獨資合資 企業(yè)； 我們相信，中國鋁工業(yè)的蓬勃發(fā)展將會吸引更多的海外投資者，貿(mào)易商，用戶。中國解決氧化鋁供應(yīng)危機(jī)有多種途徑，增加國內(nèi)產(chǎn)量與擴(kuò)大利用國外資源將會并重。中國鋁工業(yè)與鋁市場的發(fā)展也為全球鋁工業(yè)帶來了生機(jī)與活力。氧化鋁供不應(yīng)求及現(xiàn)貨價格升高，正在引發(fā)全球更多的氧化鋁投資、擴(kuò)建和新建項目。 在過去 幾 年中，世界原鋁的消費(fèi)量年均增長率為 %，歐洲為 %，北美為%，亞洲為 %，而中國的年均增長率為 %。中國幅員廣闊，地區(qū)條件差異性導(dǎo)致部分地區(qū)仍具有投 資優(yōu)勢。 兩個特點： 特點一； 中國社會城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，加速對鋁的消費(fèi)（交通、建筑、電器等領(lǐng)域）； 2020 年以前，是中國建設(shè)全面小康社會的時期， GDP 增長在 7%以上。 與許多西歐國家一樣，美國作為鋁生產(chǎn)國的地位也在沒落。該公司將在附近建立一家煉鋁廠，并從俄羅斯東部的一處港口向亞洲客戶出口鋁。這筆收購使加拿大鋁業(yè)在冶煉技術(shù)方面取得了領(lǐng)先地位。 （ 2）多種鋁業(yè)技術(shù)有待研發(fā)，每項技術(shù)的研發(fā)成功并產(chǎn)業(yè)化， 會帶來巨大的效益。 20xx 年中國總建筑面積21 億平方米，比 20xx 年增長 21%左右，中國建筑業(yè)使用鋁合金門窗產(chǎn)量約 億平年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 方米左右，建筑幕墻每年竣工面積約 5100 萬平方米。鋁加工專業(yè) 管理 、技術(shù)人才薄弱，不利于鋁加工行業(yè)的長足發(fā)發(fā)展。在國內(nèi)需求十分旺盛的情況下 ，采取 “堵 ”和 “疏 ”兩種手段的并用，一方面控制電解鋁增量，控制出口；另一方面積極擴(kuò)大內(nèi)需，大力發(fā)展高附加值的鋁材產(chǎn)品，增加國內(nèi)存鋁量，引導(dǎo)我國鋁工業(yè)實現(xiàn)又好又快的發(fā)展。 （ 3）國家政策調(diào)整帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)，企業(yè)達(dá)標(biāo)任重道遠(yuǎn)。我國鋁工業(yè)的特點是總量大，但整體發(fā)展水平偏低，資源和環(huán)境代價較高。正在準(zhǔn)備上市的企業(yè)有河南明泰、廣東興發(fā)、閩發(fā)、山東魯豐鋁箔、廈順、蘇州羅普斯金等。據(jù)中國有色 金屬 工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計， 20xx 年全國獲得生產(chǎn)許可證鋁型材廠有 560 多家，廣東省有 210 余家；全國鋁擠壓材產(chǎn)量前 10 名的企業(yè)中廣東省占了 6 家，廣東省鋁型材生產(chǎn)量占全國 55％左右，市場占有率超過 全國的 45％。 從鋁加工行業(yè)來看，珠江三角洲、長三角、環(huán)渤海等三地區(qū)，以河南為代表的中部地區(qū)發(fā)展較快 。低品位的 礦產(chǎn) 資源，將會逐步制約鋁工業(yè)的發(fā)展； 電解鋁能耗太高，與先進(jìn)的工藝相比，能耗高出約 30%； 年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 建筑型材所占百分比太高，型材產(chǎn)能過剩，過度競爭，利潤太低，嚴(yán)重制約了技改、創(chuàng)新及環(huán)保投入； 合金研發(fā)投入不足，嚴(yán)重制約了鋁 金屬 在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)有； 大型鋁加工設(shè)備嚴(yán)重依賴進(jìn)口，加大 管理 及產(chǎn)品成本。他們的工作奠定了今天電解鋁的方法。例如，純鋁較軟，當(dāng)鋁中加入一定量的銅、鎂、錳等金屬，強(qiáng)度可以大大提高，幾乎相當(dāng)于鋼材，且密度較小，不易銹蝕，廣泛用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶、人造衛(wèi)星、火箭的制造。 第一章 市場分析 鋁的性質(zhì) 鋁是銀白色的輕金屬，較軟，密度 ，熔點 ℃ ，沸點 2467℃ ，鋁和鋁的合金具有許多優(yōu)良的物理性質(zhì)，得到了非常廣泛的應(yīng)用。 20xx 年 4 月引進(jìn)并使用瑞士 ABB 公司的技術(shù)和設(shè)備，對 320KA 生產(chǎn)系列的直流供電系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，于當(dāng)年 11 月完成，并通過了性能考核，達(dá)到了設(shè)計要求。 20xx 年 2 月，應(yīng)中國鋁業(yè)公司改制上市的需要，平果鋁業(yè)公司被 改制重組分為上市和存續(xù)兩個部分。年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 一座年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計 ............. 7 摘要 ................................................ 7 前言 ................................................ 8 第一章 市場分析 .................................... 9 鋁的性質(zhì) .......................................................................................... 9 鋁的發(fā)現(xiàn)簡史 .................................................................................. 9 我國鋁工業(yè)發(fā)展近況 .................................................................... 10 鋁業(yè)背景 .................................................................................. 10 制約瓶頸 .................................................................................. 10 發(fā)展前景 ...................................................................................11 中國鋁型材行業(yè)的概況 .............................................................11 國際鋁工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r .................................................................... 16 對中國 鋁工業(yè)發(fā)展前景的認(rèn)識 .................................................... 17 第二章 廠址選擇與論證 ............................. 21 鋁廠廠址選擇區(qū)域概況 ................................................................ 21 地理優(yōu)勢 .................................................................................... 21 地形地貌 ..................................................................................... 22 區(qū)位優(yōu)勢 ..................................................................................... 22 年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 水文地址 .................................................................................... 22 氣候條件 .................................................................................... 23 政策優(yōu)勢 .................................................................................. 23 資源優(yōu)勢 ..................................................................................... 24 水能電力資源 ............................................................................. 25 第三章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ................................ 26 電解方案的選擇與論證 ................................................................ 26 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證 ................................................ 27 電流效率 ..................................................................................... 27 電解質(zhì)溫度 ................................................................................. 28 極距 ............................................................................................ 28 電解質(zhì)成分 ................................................................................. 29 電解質(zhì)水平和鋁水平 .................................................................. 31 陽極效應(yīng)系數(shù) .............................................................................. 31 陽極電流密度 ............................................................................. 32 槽工作電壓 ................................................................................ 33 鋁電解生產(chǎn)中的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的確定 ................................ 33 第四章 電解槽結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 ........................ 35 概述