【正文】 ....103 人員培訓(xùn) ..................................................................................104 投資估算 ....................................................................................... 104 生產(chǎn)成本 ...................................................................................... 105 主要原材料、動(dòng)力燃料價(jià)格確定 .............................................105 單位產(chǎn)品制造成本和總成本費(fèi)用 .............................................106 年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 銷(xiāo)售收入、稅金和利潤(rùn) .............................................................. 109 銷(xiāo)售收入 .................................................................................109 稅金 ..........................................................................................109 項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià) ............................................................................... 110 貸款償還期 .............................................................................. 110 投資回收期 .............................................................................. 111 盈虧平衡點(diǎn)（ REP）分析 .......................................................... 112 第九章 冶金環(huán)境保護(hù) .............................. 113 環(huán)境保護(hù)的重要性 ...................................................................... 113 鋁電解廠煙氣中的污染物及其危害 .......................................... 114 鋁電解的環(huán)境保護(hù) ...................................................................... 115 結(jié)論 .............................................. 119 謝辭 .............................................. 120 參考文獻(xiàn) .......................................... 121 年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 一座年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì) 昆明理工大學(xué)冶金工程 20xx 級(jí) 高艷軍 摘要 本設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)，依據(jù)畢業(yè)任務(wù)書(shū)進(jìn)行了一年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間的設(shè)計(jì)。在查閱有關(guān)文獻(xiàn)、翻閱了自己所學(xué)的相關(guān)課程下，對(duì)我 國(guó)鋁工業(yè)的發(fā)展、國(guó)際煉鋁的綜合情況進(jìn)行了簡(jiǎn)明的論述；并通過(guò)對(duì)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(jì)指標(biāo)。并繪制 1＃圖紙一張，CAD 三張，以及完成了一份畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告書(shū)。次 電流效率： 94％ 關(guān)鍵詞： 電解 鋁 電解槽 畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 前言 中國(guó)鋁業(yè)廣西分公司（全稱中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司廣西分公司， 以下簡(jiǎn)稱中鋁廣西分公司 ）是中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司的成員單位之一，屬非法人企業(yè) 。 20xx 年 2 月，應(yīng)中國(guó)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(gè)部分。 中鋁廣西分公司傳 承原平果鋁業(yè)公司的經(jīng)營(yíng)性資產(chǎn)，是集礦山開(kāi)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)。20xx 年 6 月中旬開(kāi)始實(shí)施消除瓶頸技術(shù)改造工程， 20xx 年 11 月完成，并通過(guò)性能考核，達(dá)到了設(shè)計(jì)產(chǎn)能，使一期氧化鋁產(chǎn)能從 40 萬(wàn)噸 /年提升至 45 萬(wàn)噸 /年。該工程 于 20xx 年 5 月 10 日正式開(kāi)工， 20xx 年 6 月 22 日全線竣工投產(chǎn)，比計(jì)劃提前 6 個(gè)月建成，并實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)月達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。 20xx 年 4 月引進(jìn)并使用瑞士 ABB 公司的技術(shù)和設(shè)備，對(duì) 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(guò)了性能考核，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 中國(guó)鋁業(yè)廣西分公司的主要產(chǎn)品是注冊(cè)商標(biāo)為 “右江 ”的系列產(chǎn)品 “右江 ”牌氧化鋁、氫氧化鋁、重熔用鋁錠。因此，本設(shè)計(jì)選用了 280KA 的預(yù)焙槽進(jìn)行鋁的生產(chǎn)。并繪制 1＃圖紙一張， CAD 三張， 詳細(xì)說(shuō)明車(chē)間的布置及電解槽結(jié)構(gòu)。 第一章 市場(chǎng)分析 鋁的性質(zhì) 鋁是銀白色的輕金屬，較軟，密度 ，熔點(diǎn) ℃ ，沸點(diǎn) 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。真空鍍鋁膜和多晶硅薄膜結(jié)合，就成為便宜輕巧的太陽(yáng)能電池材料。 純鋁的導(dǎo)電性很好 ，僅次于銀、銅，在電力工業(yè)上它可以代替部分銅作導(dǎo)線和電纜。 鋁有良好的延展性，能夠抽成細(xì)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。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(chē)、火車(chē)、船舶、人造衛(wèi)星、火箭的制造。 鋁的發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史 鋁是我們非常熟悉的金屬，早在公元前 5 世紀(jì)就有了應(yīng)用明礬作收斂劑、媒染劑的記載。 年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 1827 年，德國(guó)化學(xué)家維勒（ Wohler Friedrich， 18001882，德國(guó)）用金屬鉀還原無(wú)水氯化鋁，制備出較純的鋁，并用它的許多性質(zhì) 。直到 1886 年兩位青年化學(xué)家分別獨(dú)立地用電解法制鋁獲得成功，使鋁成為普通商品。他們的工作奠定了今天電解鋁的方法。 我國(guó)鋁工業(yè)發(fā)展近況 鋁業(yè)背景 中國(guó)鋁工業(yè)經(jīng)過(guò) 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(mén)類(lèi)齊全的鋁工業(yè)體系。 20xx 年，我國(guó)電解鋁產(chǎn)量約 1240 萬(wàn)噸，其中型材 660 萬(wàn)噸，壓鑄材 40 萬(wàn)噸，板帶箔約 540 萬(wàn)噸。 制約瓶頸 盡管我國(guó)已穩(wěn)居全球鋁業(yè)大國(guó)的寶座，但受以下因素制約，中國(guó)遠(yuǎn)非鋁業(yè)強(qiáng)國(guó)！ 我國(guó)是鋁礦資源相對(duì)缺乏的國(guó)家。低品位的 礦產(chǎn) 資源，將會(huì)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(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 建筑型材所占百分比太高，型材產(chǎn)能過(guò)剩，過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)，利潤(rùn)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。 國(guó)家已把低品礦脫硅技術(shù)列為 973 重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，由中南大學(xué)張 天明教授帶領(lǐng)課題組研發(fā)，一旦工業(yè)化，將使我國(guó)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(guó)鋁壓鑄業(yè)廠家約 20xx 家，年產(chǎn)量達(dá) 40 萬(wàn)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(kāi)始打破 了以 鋁材為重點(diǎn)的格局； 佛山市南海區(qū)鋁型材行業(yè)協(xié)會(huì)于 20xx 年底組建技術(shù)專(zhuān)家委員會(huì)，為南海鋁型材的發(fā)展提供技術(shù)支持。截 至 20xx年，中國(guó)在產(chǎn)的鋁擠壓廠 600 多家，擠壓生產(chǎn)線約 3500 條企業(yè)數(shù)量、生產(chǎn)能力、產(chǎn)量均居世界第一，已成為世界鋁擠壓材生產(chǎn)大國(guó)；經(jīng)過(guò)近幾年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和市場(chǎng)調(diào)節(jié)，鋁加工廠數(shù)減少，分布在逐步分散；產(chǎn)品出口增加，成為世界上最主要的鋁型材生產(chǎn)和凈出口國(guó)家。估計(jì)型材為 660 萬(wàn)噸，比 20xx 年增長(zhǎng) ％。 從鋁加工行業(yè)來(lái)看，珠江三角洲、長(zhǎng)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 。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。湖南省以 萬(wàn)噸的好成績(jī)后來(lái)居上，把產(chǎn)量增幅相對(duì)不大的河北省擠出前十名。廣東省是中國(guó)鋁型材加工、制造的大省，同時(shí)又是鋁的消費(fèi)大省。據(jù)中國(guó)有色 金屬 工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)， 20xx 年全國(guó)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(guó)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(guó) 55％左右，市場(chǎng)占有率超過(guò) 全國(guó)的 45％。 出口 年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 20xx 年，中國(guó)鋁材凈出口量增加了 %（見(jiàn)表 2）。型材出口 萬(wàn)噸，比 20xx 年僅增加了 %,增幅同比下降 %。 表 1－ 2 中國(guó)鋁材進(jìn)出口情況 （ 1）中國(guó)鋁加工企業(yè)積極上市融資 ， 鋁加工企業(yè)利用國(guó)內(nèi)外資本市場(chǎng)，積極開(kāi)展多種方式進(jìn)行融資，為企業(yè)的發(fā)展壯大獲得必要的資金支持。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。 （ 4）工業(yè)型材、高檔節(jié)能型建筑型材產(chǎn)品比例增加。 二、鋁型材行業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題和機(jī)遇 主要問(wèn)題： 年產(chǎn) 16 萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車(chē)間畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 雖然我國(guó)已成為鋁型材生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但與世界鋁型材生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)間的差距還很大。這種差距一方面反映了 我國(guó)建筑業(yè)的篷勃發(fā)展，另一方面也反映出我國(guó)在工業(yè)鋁型材的生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面的不足，同時(shí)也預(yù)示著我國(guó)工業(yè)用鋁型材存在著巨大的市場(chǎng)和發(fā)展空間。我國(guó)鋁工業(yè)的特點(diǎn)是總量大，但整體發(fā)展水平偏低，資源和環(huán)境代價(jià)較高。經(jīng)過(guò)近幾年激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和淘汰，鋁加工企業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，出現(xiàn)了一定程度的的集中，例如 20xx 年，全國(guó)鋁擠壓型材廠產(chǎn)量位居前 10 家的產(chǎn)量占全國(guó)的 15％左右。 （ 2）資源消耗嚴(yán)重，環(huán)保壓力大，節(jié)能減排任務(wù)繁重。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。 （ 3）國(guó)家政策調(diào)整帶來(lái)嚴(yán)重挑戰(zhàn)，企業(yè)達(dá)標(biāo)任重道遠(yuǎn)。 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(jìn)口關(guān)稅。中國(guó)經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)保持較高的增長(zhǎng)性，由此一方面對(duì)鋁工業(yè)的發(fā)展提供巨大的需求空間，另一方面也增加了鋁工業(yè)發(fā)展的重要性和緊迫性，社會(huì)發(fā)展需要大力發(fā)展鋁工業(yè)。在政策上將繼續(xù)鼓勵(lì)技術(shù)含量和附加值高的鋁產(chǎn)品的出口。在國(guó)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(guó)內(nèi)存鋁量，引導(dǎo)我國(guó)鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)又好又快的發(fā)展。在未來(lái)短短 3 年之內(nèi)，使我國(guó)鋁加工業(yè)達(dá)標(biāo)，難度是相當(dāng)大的，充滿了挑戰(zhàn)。近年來(lái)，人民幣匯率持續(xù)走高，原鋁的價(jià)格波動(dòng)較大，鋁加工企業(yè)受到很大的影響。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(jìng)爭(zhēng)，造成整體水平低下。鋁加工專(zhuān)業(yè) 管理 、技術(shù)人才薄弱，不利于鋁加工行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)發(fā)展。為適應(yīng)我國(guó)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(chǎng)對(duì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施。此外，歐盟、北美等地對(duì) 六價(jià)鉻、鎳、鉛、鎘、汞等重 金屬 的使用也做出了嚴(yán)格的限制，對(duì)此，國(guó)內(nèi)鋁加工企業(yè)必須積極應(yīng)對(duì)，采取相應(yīng)措施。從市場(chǎng)需求來(lái)看，中國(guó)建筑門(mén)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(méi)有使