鋁電解生產(chǎn)工藝流程設(shè)計-文庫吧資料
2025-01-23 05:12本頁面
【正文】 A電=U平均I=300=1275kw：（1）補(bǔ)償電解反應(yīng)所需的能量當(dāng)電解生產(chǎn)的電流效率為100%時，但電流效率不可能達(dá)到100%，因此，考慮到電流效率的電解反應(yīng)是：Al2O3+3/2ηC=2Al+3(2η1)/2ηCO2+3(1η)/ηCOa．根據(jù)熱力學(xué)第一定律,反應(yīng)效應(yīng)ΔH0T: ΔH0T=[(2)(ΔH0T)CO2+3(1)(ΔH0T)CO(ΔH0T)Al2O3]kwh/kg AlΔH0T COΔH0T CO、ΔH0T Al2O3——COCO和Al2O3生成熱（kg/mol）。Al，氟化鈣：1kg/t 氧化鋁的損失量==(3) 氟鹽消耗量： 取冰晶石單耗為5kg/t △V母=V平=+++++= 現(xiàn)列電解槽平衡電壓表如下：表41 鋁電解槽電壓平衡表 300KA預(yù)賠槽E反△V質(zhì)△V效應(yīng)△V陽 △V陰△V母合計 物料平衡計算以1小時為計算基礎(chǔ)，平均電流強(qiáng)度取300KA，電流效率95%(1) 電解槽鋁產(chǎn)量：Q=CIη=300=(2) 氧化鋁的消耗量：取Al2O3單耗為1920kg/t 陽極炭塊壓牌：200mv。 鋼爪壓降：50mv。（3）陽極壓降：夾具壓接壓降：6mv； 鋁導(dǎo)桿壓降：10mv。日）；厘米1）； K：為校正值，一般取8。(1)電解質(zhì)壓降： 一般可由下式取得 △V質(zhì) = 其中：I：為電流強(qiáng)度，（A）；S陽：為陽極水平截面積 （cm2）。 t：955℃ 得E極=。 Al2O3為2% 。日10電能消耗率kWh/tAl1400011平均工作電壓V12氧化鋁單耗Kg/tAl192013陽極碳塊單耗Kg/tAl50014冰晶石單耗Kg/tAl515氟化鋁Kg/tAl2416氟化鈣Kg/tAl117分子比~18氧化鋁濃度%~19槽壽命天2000 表31 電解槽技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 第四章 冶金計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 產(chǎn)量：10萬噸/年 鋁錠 容量：300KA 陽極電流密度： 效應(yīng)系數(shù)：生產(chǎn)每噸鋁所消耗的冰晶石、AlFLiF等氟化鹽的總量，通常為2040kg/tAl。一般平均炭耗為430600kg/tAl。本設(shè)計中的電能消耗率小于14000 kWh/tAl。槽電壓是電解槽電壓表上所指示的電壓值，也稱工作電壓。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(jì)指標(biāo)。鋁電解的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有電流效率、槽電壓、原鋁直流電耗、炭耗、氟化鹽消耗等。本設(shè)計中效應(yīng)系數(shù)（槽陽極效應(yīng)是熔鹽電解過程中發(fā)生在陽極上的特殊現(xiàn)象，某一系列電解槽平均每臺電解槽每天發(fā)生陽極效應(yīng)的次數(shù)稱為效應(yīng)系數(shù)，為電解能正常進(jìn)行，電解溫度一般至少高于電解質(zhì)初晶溫度20℃以上，根據(jù)槽型及電解質(zhì)分子比的不同，電解溫度一般在930960℃。目前多選用較低分子比的電解質(zhì)組成。電解質(zhì)中NaF的摩爾數(shù)與AlF3的摩爾數(shù)之比稱為電解質(zhì)分子比，簡稱分子比。極距的變化會引起電解質(zhì)壓降的變化，造成槽電壓的波動，影響生產(chǎn)。本設(shè)計選擇電解質(zhì)水平2224cm，鋁水平2022cm。保證電解質(zhì)水平和鋁水平在一定的范圍，是穩(wěn)定生產(chǎn)的前提。 解質(zhì)水平與鋁水平電解質(zhì)水平是指電解槽中電解質(zhì)的深度。cm2；對于6075kA的側(cè)插槽，本次設(shè)計選用300kA電解槽。 電流強(qiáng)度原則上說，大廠用大電流的電解槽，小廠用小電流的電解槽。 第三章 技術(shù)條件及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)選擇 技術(shù)條件正常生產(chǎn)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：電流效率、電解溫度、電解質(zhì)水平、陽極電流密度、鋁水平、極距、電解質(zhì)分子比、陽極效應(yīng)系數(shù)等。cm3小，而能夠保證與鋁液分層。氧化鋁可溶于油冰晶石和其他幾種氟化物組成的熔劑里，構(gòu)成冰晶石氧化鋁熔液。 輔料冰晶石是鋁電解中氧化鋁的熔劑，而氟化鋁、氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰等氟化鹽則用作調(diào)整和改善電解質(zhì)性質(zhì)的添加劑，是鋁電解生產(chǎn)中的副原料。工業(yè)用氧化鋁通常是兩種同素異構(gòu)體的混合物，即αAl2O3和βAl2O3.生產(chǎn)每噸鋁理論上需要氧化鋁1889kg。另外，氧化鋁覆蓋在電解質(zhì)結(jié)殼上，還起良好的保溫作用。表11為按化學(xué)純度分級的國產(chǎn)氧化鋁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（1）化學(xué)純度要求氧化鋁中雜質(zhì)含量和水分要低。為了取得良好的生產(chǎn)指標(biāo)，對氧化鋁的要求是非常嚴(yán)格的。氧化鋁有七種晶型，最常見的是αAl2O3，又稱剛玉型氧化鋁。cm3假密度為1gcm3.。圖21鋁電解工藝流程圖 生產(chǎn)原料 原料煉鋁的原料是氧化鋁。 其生產(chǎn)工藝流程如下圖： 氧化鋁 氟化鹽 碳陽極 直流電 ↓ ↓ ↓ ↓ 排出 陽極氣體 電解槽 ↑ ↓ ↓ 廢氣 ← 氣體凈化 鋁液 ↓ ↓ 回收氟化物 凈化澄清 ↓ ↓ ↓ 返回電解槽 澆注 軋制或鑄造 ↓ ↓ 鋁錠 線坯或型材 方程： 電解鋁就是通過電解得到的鋁. 重要通過這個方程進(jìn)行：2Al2O3==通電4Al+3O2。為保護(hù)環(huán)境和人類健康需對陽極氣體進(jìn)行凈化處理，除去有害氣體和粉塵后排入大氣。 陽極：2O2ˉ4eˉ=O2↑陰極:Al
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