【正文】 中鋁廣西分公司的前身是平果鋁業(yè)公司。在查閱有關(guān)文獻、翻閱了自己所學的相關(guān)課程下，對我 國鋁工業(yè)的發(fā)展、國際煉鋁的綜合情況進行了簡明的論述；并通過對冰晶石熔鹽電解法同其他電解法法比較，確定了冰晶石熔鹽電解的方案，選用并論證了 280KA 電解槽的技術(shù)經(jīng)濟指標。 中鋁廣西分公司傳 承原平果鋁業(yè)公司的經(jīng)營性資產(chǎn)，是集礦山開采和氧化鋁、電解鋁生產(chǎn)于一體的特大型鋁冶煉聯(lián)合企業(yè)。 中國鋁業(yè)廣西分公司的主要產(chǎn)品是注冊商標為 “右江 ”的系列產(chǎn)品 “右江 ”牌氧化鋁、氫氧化鋁、重熔用鋁錠。真空鍍鋁膜和多晶硅薄膜結(jié)合，就成為便宜輕巧的太陽能電池材料。 鋁的發(fā)現(xiàn)簡史 鋁是我們非常熟悉的金屬，早在公元前 5 世紀就有了應(yīng)用明礬作收斂劑、媒染劑的記載。 我國鋁工業(yè)發(fā)展近況 鋁業(yè)背景 中國鋁工業(yè)經(jīng)過 50 年的發(fā)展，到 20xx 年已建立了龐大的產(chǎn)業(yè)群，涵蓋了鋁礦、氧化鋁、電解鋁、鋁加工等門類齊全的鋁工業(yè)體系。 國家已把低品礦脫硅技術(shù)列為 973 重點專項，由中南大學張 天明教授帶領(lǐng)課題組研發(fā)，一旦工業(yè)化，將使我國的鋁礦資源多使用 50 年！ 已有不少關(guān)于電解鋁惰性電極的研究，一旦突破，電解鋁成本將大幅下降； 20xx 年，我國鋁壓鑄業(yè)廠家約 20xx 家，年產(chǎn)量達 40 萬噸，產(chǎn)值約 200 億元； 以河南為中心的板帶箔得到較大發(fā)展，開始打破 了以 鋁材為重點的格局； 佛山市南海區(qū)鋁型材行業(yè)協(xié)會于 20xx 年底組建技術(shù)專家委員會，為南海鋁型材的發(fā)展提供技術(shù)支持。廣東和河南兩省產(chǎn)量排位繼續(xù)保持前兩名，所占比例仍在上升。 出口 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 20xx 年，中國鋁材凈出口量增加了 %（見表 2）。 （ 4）工業(yè)型材、高檔節(jié)能型建筑型材產(chǎn)品比例增加。經(jīng)過近幾年激烈的市場競爭和淘汰，鋁加工企業(yè)規(guī)模迅速擴大，出現(xiàn)了一定程度的的集中，例如 20xx 年，全國鋁擠壓型材廠產(chǎn)量位居前 10 家的產(chǎn)量占全國的 15％左右。 20xx 年 7 月 1 日起，取消了鋁加工產(chǎn)品的出口退稅，在 20xx 年 8 月 1 日起，取消了原鋁的進口關(guān)稅。在未來短短 3 年之內(nèi)，使我國鋁加工業(yè)達標，難度是相當大的，充滿了挑戰(zhàn)。為適應(yīng)我國鋁行業(yè)的發(fā)展，隨著鋁表面技術(shù)處理技術(shù)的發(fā)展和市場對鋁合金表面處理更高的要求，有新的鋁及鋁合金相關(guān)的國家標準發(fā)布實施。 交通 運輸業(yè)大量使用工業(yè)型材是拉動工業(yè)鋁型材快速增長的動力， 21 世紀 交通 運輸業(yè)發(fā)展的首選材料就是鋁合金。 （ 3）人才需求旺盛，高素質(zhì)鋁業(yè)人才的機遇。烏拉爾鋁業(yè)公司同意被規(guī)模更大的俄羅斯鋁業(yè)公司收購，組成俄羅斯聯(lián)合鋁業(yè)公司，一躍成 為全年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 球最大的鋁生產(chǎn)商。挪威海德魯鋁業(yè)公司負責鋁金屬業(yè)務(wù)的副總裁托爾施泰因 對中國鋁工業(yè)發(fā)展前景的認識 一 、中國鋁消費將持續(xù)增長 經(jīng)驗表明在工業(yè)化階段，原鋁消費量呈 S 型增長。鋁是減重、節(jié)能、環(huán)?？裳h(huán)使用的綠色材 料，鋁在其生命周期中對人類與環(huán)境的貢獻遠遠大于其一次性生產(chǎn)中的負面影響，對建立資源節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展社會意義重大。 總之，中國鋁工業(yè)發(fā)展前景是光明的，而發(fā)展是曲折的，困難與問題是暫時的。 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 中國對進口氧化鋁需求的增長拉高了氧化鋁價格。 國際鋁市場價格受中國因素影響波動加大。 中國鋁加工業(yè)市場競爭力將進一步提高。 中國鋁工業(yè)國際合作空間不斷擴大 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 中國需要鋁土礦氧化鋁的長期戰(zhàn)略合作伙伴。 在全球鋁市場鏈條中，中國因素已經(jīng)是最活躍的因素，充滿確定也有著諸多不確定，應(yīng)該善于在不確定中把握確定的因素。全縣 轄 8 個 鎮(zhèn) 9 個鄉(xiāng)，共 180 個行政村（社區(qū)），縣人民政府駐地是馬頭鎮(zhèn)。 地形地貌 百色地區(qū)東西長 320 公里，南北寬 230 公里，地形為南北高中間低，地勢走向由西北向東南傾斜，屬于典型的山區(qū) ，在總面積中，山區(qū)占%，丘陵、平原緊占 %。其地下水由大氣降水補給。巖溶初期查明，當?shù)貛r溶發(fā)育的基本特點是受巖性、構(gòu)造、地下水、右江（區(qū)域巖溶水排泄基面）和新構(gòu)造運動等因素的綜合控制，由于這些因素存在多種多樣的組合形態(tài)，才導(dǎo)致了復(fù)雜多樣的巖溶現(xiàn)象 。 隨著國家 “西部大開發(fā) ”戰(zhàn)略的實施和 “中國一東盟自由貿(mào)易區(qū) ”的建立，廣西已將鋁工業(yè)定為自治區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，計劃把百色建成全國乃至亞洲重要的鋁工業(yè)基地，力爭到 “十一五 ”中期，百色鋁工業(yè)形成年產(chǎn) 500 萬噸氧化鋁、 100 萬噸電解鋁、 70 萬噸鋁加工的規(guī)模。百色煤的產(chǎn)量 在廣西超過 60％，廣西最大的煤礦之一右江礦務(wù)局距平果鋁廠僅 60 公里，廣西另一個主要煤礦合山礦務(wù)局距平果鋁廠也不過 200 多公里。此外，平果是廣西重要輸電走廊通過的重鎮(zhèn)，三回天廣 500 千伏輸電線路穿城而過，縣城有 1 座 500kv變電站、 2 座 220kv變電站 2 座 110kv變電站，可以便利地下載電能，電力充足。由此可見氯化鋁電解法目前無法得到工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用。陽極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳，但其中含有一定量的 HF 和 CF4 等有害氣體和固體粉塵。 電流效率 電流效率是鋁電解生產(chǎn)過程中的一項非常重要的技術(shù)經(jīng)濟指標。綜合有關(guān)條件考慮，我的設(shè)計選取的電流效率為 94%。目前，全世界電解煉鋁的電流效率一般都在 90%以上。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標的選擇與論證 正常生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標包括有：電流效率、電解溫度、 電流密度、陽極 電流密度、極距、鋁水平、電解質(zhì)水平、陽極效應(yīng)系數(shù)、電能消耗率、平均電壓、氧化鋁單耗、陽極炭塊單耗、冰晶石單耗、氟化鋁單耗、氟化鎂單耗、分子比、單槽日產(chǎn)量等。到目前為止，這種研究工作都是實驗室規(guī)模的。 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 第三章 技術(shù)經(jīng)濟指標 電解方案的選擇與論證 對于制鋁的方法很多，目前比較常見的有冰晶石－氧化鋁熔鹽電解法、氯化鋁熔鹽電解法以及電熱法。百色還有較豐富的水力發(fā)電資源，可開發(fā)利用的水電資源約 600 萬千瓦，占全自治區(qū)的 1/3，已開發(fā)和正在開發(fā)的水電資源約 450 萬 千瓦，現(xiàn)在還有 20％的水電沒有開發(fā)。例如：對入園企業(yè)，執(zhí)行《國務(wù)院關(guān)于實施西部大開發(fā)若干政策措施的通知》 (國發(fā)[20xx]33 號 )并享受國家西部大開發(fā)的各種優(yōu)惠政策和執(zhí)行《廣西壯族自治區(qū)人民政府關(guān)于貫徹實施國務(wù)院西部大開發(fā)政策措施若干規(guī)定的通知》 (桂政發(fā) [20xx]100 號 )。 政策優(yōu)勢 《鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》提出，無論是電解鋁企業(yè)還是氧化鋁企業(yè)都應(yīng)重點向西部發(fā)展。 溶原中的地下水主要是以管道流形式沿巖灘的巖溶通道存在和運動。區(qū)位優(yōu)勢十分突出。境內(nèi)有國家特大型企業(yè) —— 中鋁廣西分公司、西南華南電力系統(tǒng)重要樞紐 —— 500 千伏超高壓變電站等，南昆鐵路、324 國道、南百二級公路和右江穿境而過，兩條省級公路經(jīng)縣城輻射到周邊各縣；右江河上溯百色，下達南寧、梧州、廣州出海，形成了公路、鐵路、水路四通八達的交通網(wǎng)絡(luò)。所以，廠址選擇必須詳細勘察調(diào)查研究綜合分析多方案比較論證。可以實施以中國為基地的全球化戰(zhàn)略。 中國仍需擴大利用國外低成本鋁土礦 氧化鋁資源。中國限制鋁出口的政策導(dǎo)致國內(nèi)外市場的價格走勢背離，上海與倫敦市場比價開始下降。 中國電解鋁是全球鋁產(chǎn)量增長的主導(dǎo)力量。世界原鋁 產(chǎn)量年均增長率為 5%，西方世界為 %，北美產(chǎn)量年均下降 %。中國鋁工業(yè)將依托國內(nèi)市場，有著良好的市場空間。從各方面來看，滿足中國電解鋁需求主要靠我們自己的生產(chǎn)能力。煉鋁是一個能源密集型產(chǎn)業(yè)，而能源成本高漲是近年推動鋁價上漲的主要因 素之一。該公司還計劃在靠近西伯利亞Krasnoyarsk 的 Boguchansk 建設(shè)一家新煉鋁廠，產(chǎn)能可能高達 60 萬噸。幾十年來，西歐和北美企業(yè)一直處于行業(yè)前列，控制了大部分的生產(chǎn)和交易。船舶制造：中國造船產(chǎn)量 20xx 年 1451 載重噸，占世界市場 19%。從市場需求來看，中國建筑門窗中，鋁窗約占 60 %左右，塑窗（ PVC）約占 30 %左右、鋼窗 5 %左右，木窗在城市幾乎沒有使用。體現(xiàn)在絕大多數(shù)企業(yè)都是在從事低檔的建筑型材生產(chǎn)，產(chǎn)品研發(fā)不夠，相互抄襲，相互競爭，造成整體水平低下。在政策上將繼續(xù)鼓勵技術(shù)含量和附加值高的鋁產(chǎn)品的出口。鋁加工企業(yè)不規(guī)范的生產(chǎn)方式，造成一定程度的環(huán)境污染。這種差距一方面反映了 我國建筑業(yè)的篷勃發(fā)展，另一方面也反映出我國在工業(yè)鋁型材的生產(chǎn)、開發(fā)和應(yīng)用方面的不足，同時也預(yù)示著我國工業(yè)用鋁型材存在著巨大的市場和發(fā)展空間。 表 1－ 2 中國鋁材進出口情況 （ 1）中國鋁加工企業(yè)積極上市融資 ， 鋁加工企業(yè)利用國內(nèi)外資本市場，積極開展多種方式進行融資，為企業(yè)的發(fā)展壯大獲得必要的資金支持。廣東省是中國鋁型材加工、制造的大省，同時又是鋁的消費大省。估計型材為 660 萬噸，比 20xx 年增長 ％。 制約瓶頸 盡管我國已穩(wěn)居全球鋁業(yè)大國的寶座，但受以下因素制約，中國遠非鋁業(yè)強國！ 我國是鋁礦資源相對缺乏的國家。直到 1886 年兩位青年化學家分別獨立地用電解法制鋁獲得成功，使鋁成為普通商品。 鋁有良好的延展性，能夠抽成細絲，軋制成各種鋁制品，還可制成薄于 的鋁箔，廣泛地用于包裝香煙、糖果等。并繪制 1＃圖紙一張， CAD 三張， 詳細說明車間的布置及電解槽結(jié)構(gòu)。該工程 于 20xx 年 5 月 10 日正式開工， 20xx 年 6 月 22 日全線竣工投產(chǎn)，比計劃提前 6 個月建成，并實現(xiàn)了兩個月達產(chǎn)達標。次 電流效率： 94％ 關(guān)鍵詞： 電解 鋁 電解槽 畢業(yè)設(shè)計 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 前言 中國鋁業(yè)廣西分公司（全稱中國鋁業(yè)股份有限公司廣西分公司， 以下簡稱中鋁廣西分公司 ）是中國鋁業(yè)股份有限公司的成員單位之一，屬非法人企業(yè) 。作了廠址的選擇與論證及鋁電解槽的設(shè)計計算、物料平衡及能量衡算、鋁電解煙氣凈化及原料輸送、環(huán)境保護、技術(shù)經(jīng)濟評價及成本核算等內(nèi)容。 中國鋁業(yè)廣西分公司一期工程設(shè)計建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)鋁土礦 65 萬噸、氧化鋁 30 萬噸、電解鋁 10 萬噸， 1991 年 5 月開工建設(shè)， 1995 年底全面建成投產(chǎn)。 本設(shè)計是一個年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間，根據(jù)焦作鋁業(yè)股份有限公司選用的 280KA 大型預(yù)焙電解槽技術(shù)，并取得良好的經(jīng)濟效益。鋁粉能保持銀白色的光澤，常用來制作涂料，俗稱銀粉。 1825 年，丹麥化學家和礦物學家厄斯泰德（ Oersted .， 17771851，丹麥）用鉀汞齊還原無水鹵化鋁，第一個制備出不純的金屬鋁。鋁及鋁加工產(chǎn)業(yè)進入了一個高速發(fā)展時期，鋁材的應(yīng)用越來越廣泛。 中國鋁型材行業(yè)的概況 中國鋁型材工業(yè)經(jīng)過 50 多年的發(fā)展，成為了世界上鋁型材生產(chǎn)大國。產(chǎn)量增幅較快的省份是山東和湖南，山東排位由 20xx 年的第六上升到第三，產(chǎn)量接近100 萬噸，達到 萬噸，比 20xx 年增加 %。其中，平軋產(chǎn)品的貢獻明顯。 （ 5）各種新技術(shù)在鋁加工生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。目前，在技術(shù)、 設(shè)備水平，競爭白熱化的市場環(huán)境和國家發(fā)展戰(zhàn)略及政策措施等方面正在形成前所未有的壓力下，迫使企業(yè)從產(chǎn)量增長型向質(zhì)量效益型，進而向技術(shù)創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變，我國迎來了加快邁向世界鋁加工強國的發(fā)展機遇。鋁作為高能耗材料，同時也是高儲能材料和綠色材料，是推動社會前進的一種不可替代的材料。 （ 4）企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈短，競爭力不強，受上下游控制，抗風險能力弱，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，生產(chǎn)企業(yè)利潤下滑，風險加大。新的國家標準基本上與工業(yè)發(fā)達國家接軌，對企業(yè)生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高和新的要求，也將進一步規(guī)范鋁行業(yè)的生產(chǎn)，促進產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。軌道 交通 、城市 交通 、快速 客車 、輕軌列車使用中強韌耐蝕寬幅鋁合金型材，需求量達到 10 萬噸。依靠技術(shù)進步、技術(shù)創(chuàng)新，實行技術(shù) 管理 和經(jīng)營是我國鋁型材加工企業(yè)求得生存和發(fā)展，保持競爭力的必要條件。 20xx 年，俄羅斯鋁業(yè)公司和烏拉爾鋁業(yè)公司共生產(chǎn) 380 萬噸鋁，總產(chǎn)量略高于美國鋁業(yè)。達勒在工業(yè)化中期，鋁、銅、鋼、水泥等基礎(chǔ)材料和能源消耗都進入了加速期，增長率都高于 GDP 的增長。鋁工業(yè)用電等級高，用電量大，可以實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰，有利于電網(wǎng)安全運行，對整個社會能源效率的提高起到重要