【正文】 綜合有關條件考慮，我的設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。 電流效率 電流效率是鋁電解生產過程中的一項非常重要的技術經濟指標。 主要技術經濟指標的選擇與論證 正常生產的技術經濟指標包括有：電流效率、電解溫度、 電流密度、陽極 電流密度、極距、鋁水平、電解質水平、陽極效應系數(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、單槽日產量等。陽極產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。到目前為止，這種研究工作都是實驗室規(guī)模的。由此可見氯化鋁電解法目前無法得到工業(yè)上大規(guī)模應用。 年產 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 第三章 技術經濟指標 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。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。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)。百色煤的產量 在廣西超過 60％，廣西最大的煤礦之一右江礦務局距平果鋁廠僅 60 公里，廣西另一個主要煤礦合山礦務局距平果鋁廠也不過 200 多公里。例如：對入園企業(yè)，執(zhí)行《國務院關于實施西部大開發(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)人民政府關于貫徹實施國務院西部大開發(fā)政策措施若干規(guī)定的通知》 (桂政發(fā) [20xx]100 號 )。 隨著國家 “西部大開發(fā) ”戰(zhàn)略的實施和 “中國一東盟自由貿易區(qū) ”的建立，廣西已將鋁工業(yè)定為自治區(qū)的支柱產業(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 500 萬噸氧化鋁、 100 萬噸電解鋁、 70 萬噸鋁加工的規(guī)模。 政策優(yōu)勢 《鋁工業(yè)產業(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)都應重點向西部發(fā)展。巖溶初期查明，當?shù)貛r溶發(fā)育的基本特點是受巖性、構造、地下水、右江（區(qū)域巖溶水排泄基面）和新構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)，才導致了復雜多樣的巖溶現(xiàn)象 。 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。其地下水由大氣降水補給。區(qū)位優(yōu)勢十分突出。 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 %。境內有國家特大型企業(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絡。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)。所以，廠址選擇必須詳細勘察調查研究綜合分析多方案比較論證。 在全球鋁市場鏈條中，中國因素已經是最活躍的因素，充滿確定也有著諸多不確定，應該善于在不確定中把握確定的因素?？梢詫嵤┮灾袊鵀榛氐娜蚧瘧?zhàn)略。 中國鋁工業(yè)國際合作空間不斷擴大 年產 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 中國需要鋁土礦氧化鋁的長期戰(zhàn)略合作伙伴。 中國仍需擴大利用國外低成本鋁土礦 氧化鋁資源。 中國鋁加工業(yè)市場競爭力將進一步提高。中國限制鋁出口的政策導致國內外市場的價格走勢背離，上海與倫敦市場比價開始下降。 國際鋁市場價格受中國因素影響波動加大。 中國電解鋁是全球鋁產量增長的主導力量。 年產 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 中國對進口氧化鋁需求的增長拉高了氧化鋁價格。世界原鋁 產量年均增長率為 5%，西方世界為 %，北美產量年均下降 %。 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。中國鋁工業(yè)將依托國內市場，有著良好的市場空間。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。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能力。 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 經驗表明在工業(yè)化階段，原鋁消費量呈 S 型增長。煉鋁是一個能源密集型產業(yè)，而能源成本高漲是近年推動鋁價上漲的主要因 素之一。挪威海德魯鋁業(yè)公司負責鋁金屬業(yè)務的副總裁托爾施泰因該公司還計劃在靠近西伯利亞Krasnoyarsk 的 Boguchansk 建設一家新煉鋁廠，產能可能高達 60 萬噸。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 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 球最大的鋁生產商。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和交易。 （ 3）人才需求旺盛，高素質鋁業(yè)人才的機遇。船舶制造：中國造船產量 20xx 年 1451 載重噸，占世界市場 19%。 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。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。為適應我國鋁行業(yè)的發(fā)展，隨著鋁表面技術處理技術的發(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的國家標準發(fā)布實施。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，產品研發(fā)不夠，相互抄襲，相互競爭，造成整體水平低下。在未來短短 3 年之內，使我國鋁加工業(yè)達標，難度是相當大的，充滿了挑戰(zhàn)。在政策上將繼續(xù)鼓勵技術含量和附加值高的鋁產品的出口。 20xx 年 7 月 1 日起，取消了鋁加工產品的出口退稅，在 20xx 年 8 月 1 日起，取消了原鋁的進口關稅。鋁加工企業(yè)不規(guī)范的生產方式，造成一定程度的環(huán)境污染。經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量位居前 10 家的產量占全國的 15％左右。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、開發(fā)和應用方面的不足，同時也預示著我國工業(yè)用鋁型材存在著巨大的市場和發(fā)展空間。 （ 4）工業(yè)型材、高檔節(jié)能型建筑型材產品比例增加。 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。 出口 年產 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 20xx 年，中國鋁材凈出口量增加了 %（見表 2）。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。廣東和河南兩省產量排位繼續(xù)保持前兩名，所占比例仍在上升。估計型材為 660 萬噸，比 20xx 年增長 ％。 國家已把低品礦脫硅技術列為 973 重點專項，由中南大學張 天明教授帶領課題組研發(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，年產量達 40 萬噸，產值約 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 年底組建技術專家委員會，為南海鋁型材的發(fā)展提供技術支持。 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。 我國鋁工業(yè)發(fā)展近況 鋁業(yè)背景 中國鋁工業(yè)經過 50 年的發(fā)展，到 20xx 年已建立了龐大的產業(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。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 世紀就有了應用明礬作收斂劑、媒染劑的記載。 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。真空鍍鋁膜和多晶硅薄膜結合，就成為便宜輕巧的太陽能電池材料。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構。 中國鋁業(yè)廣西分公司的主要產品是注冊商標為 “右江 ”的系列產品 “右江 ”牌氧化鋁、氫氧化鋁、重熔用鋁錠。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，比計劃提前 6 個月建成，并實現(xiàn)了兩個月達產達標。 中鋁廣西分公司傳 承原平果鋁業(yè)公司的經營性資產，是集礦山開采和氧化鋁、電解鋁生產于一體的特大型鋁冶煉聯(lián)合企業(yè)。次 電流效率： 94％ 關鍵詞： 電解 鋁 電解槽 畢業(yè)設計 年產 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 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) 。在查閱有關文獻、翻閱了自己所學的相關課程下，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 電解槽的技術經濟指標。作了廠址的選擇與論證及鋁電解槽的設計計算、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、技術經濟評價及成本核算等內容。 中鋁廣西分公司的前身是平果鋁業(yè)公司。 中國鋁業(yè)廣西分公司一期工程設計建設規(guī)模為年產鋁土礦 65 萬噸、氧化鋁 30 萬噸、電解鋁 10 萬噸， 1991 年 5 月開工建設， 1995 年底全面建成投產。 電解鋁 320KA 生產系列工程（簡稱 320 工程），于 1998 年 10 月 20 日正式動工建設， 1999 年 5 月 20 日建成投產。 本設計是一個年產 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 大型預焙電解槽技術，并取得良好的經濟效益。 年產 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 限于本人水 平有限，在設計過程中難免有錯誤，敬請各位老師和同學及時的給予批評指正。鋁粉能保持銀白色的光澤，常用來制作涂料，俗稱銀粉。 鋁合金具有某些比純鋁更優(yōu)良的性能，從而大大拓寬了鋁的應用范圍。 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。這兩位年輕的化學家一位是 21 歲的美國大學生豪爾，另一位是大洋彼岸的 21 歲法國大學生埃羅。鋁及鋁加工產業(yè)進入了一個高速發(fā)展時期，鋁材的應用越來越廣泛。盡管現(xiàn)存的鋁礬土礦保有量約 7 億噸，但含量大 多是鋁硅比為 47 的鋁石礦，與國外鋁硅比 10 以上的鋁土礦相比，選礦成本高出 2 倍以上。 中國鋁型材行業(yè)的概況 中國鋁型材工業(yè)經過 50 多年的發(fā)展，成為了世界上鋁型材生產大國。 表 1－ 1 中國近年來鋁加工材產量 單位：萬噸 表中所有數(shù)據(jù)均來自中國有色 金屬 工業(yè)協(xié)會信息統(tǒng)計部，除了 萬噸為快報數(shù)外，其他數(shù)據(jù)為實際產量。產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，產量接近100 萬噸，達到 萬噸，比 20xx 年增加 %。目前，廣東省的鋁加工量超過300 萬噸 /年，綜合產值超過 1000 億元，已形成具有明顯規(guī)模優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢的產業(yè)。其中，平軋產品的貢獻明顯。已經上市的鋁加工企業(yè)有中鋁西北鋁，山東南山、浙江棟梁、常熟鋁箔、