【正文】 用。 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。 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(jì) 交通 運輸業(yè)發(fā)展的首選材料就是鋁合金。集裝箱型材：中國鋁制集裝箱的用鋁量已超過 5 萬噸 ,據(jù)預(yù)測， 20xx 年集裝箱鋁型材需求量約達到 10 萬噸左右。船舶制造：中國造船產(chǎn)量 20xx 年 1451 載重噸，占世界市場 19%。 （ 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。 （ 3）人才需求旺盛，高素質(zhì)鋁業(yè)人才的機遇。也是企業(yè)為鋁門窗幕墻行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、一流服務(wù)的基本保證。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。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。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。然而，兩家俄羅斯企業(yè)擁有一系列引人矚目的新冶煉廠建設(shè)計劃，使其可在未來與競爭對手拉開更大的差距。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。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。挪威海德魯鋁業(yè)公司負責(zé)鋁金屬業(yè)務(wù)的副總裁托爾施泰因舍斯滕表示：“你可以想象，其他企業(yè)將無法進入任何俄羅斯項目。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。 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。 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。人均GDP1000 美元以上，鋁消費會進入加速增長期。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。 兩個特點： 特點一； 中國社會城市化、工業(yè)化進程的加快，加速對鋁的消費（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。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。鋁工業(yè)對區(qū)域經(jīng)濟，以及產(chǎn)業(yè)、制造業(yè)發(fā)展有重要支撐作用。中國鋁工業(yè)將依托國內(nèi)市場，有著良好的市場空間。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。 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。這些均顯示，中國鋁工業(yè)對國際鋁市場的影響越來越重要。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 %。 在過去 幾 年中，世界原鋁的消費量年均增長率為 %，歐洲為 %，北美為%，亞洲為 %，而中國的年均增長率為 %。 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。 20xx 年中國氧化鋁進口量 萬噸，占整個西方向東方出口量的 %，是國際現(xiàn)貨市場上的最大買家。 中國電解鋁是全球鋁產(chǎn)量增長的主導(dǎo)力量。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、擴建和新建項目。 國際鋁市場價格受中國因素影響波動加大。中國鋁產(chǎn)量的高速增長對全球鋁價新一輪上漲產(chǎn)生抑制作用。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)帶來了生機與活力。 中國鋁加工業(yè)市場競爭力將進一步提高。中國一部分鋁板帶材在產(chǎn)能迅速擴張的形勢下會很快呈現(xiàn)凈出口的局面。 中國仍需擴大利用國外低成本鋁土礦 氧化鋁資源。中國解決氧化鋁供應(yīng)危機有多種途徑，增加國內(nèi)產(chǎn)量與擴大利用國外資源將會并重。 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。中國原鋁工業(yè)仍具有發(fā)展空間，也存在發(fā)展的機遇，特別是在當(dāng)前存在著合資合作的機遇，跨國鋁業(yè)公司將中國市場納入其一體化體系，將是明智的選擇?？梢詫嵤┮灾袊鵀榛氐娜蚧瘧?zhàn)略。 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。 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。 由此可見，我們應(yīng)充分利用 國內(nèi) 資源與能源優(yōu)勢，抓住機遇，順應(yīng)國內(nèi)外市場需求，加快發(fā)展鋁工業(yè)。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。 我選 擇 平果縣作為設(shè)計廠址的選擇，其具體理由如下 :被譽為 南國鋁 都 的 平 果縣坐落在右江河畔，為百色市東大門。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)。 地理 優(yōu)勢 平果縣位 于東經(jīng) 108 度 18分至 107度 53 分、北緯 23 度 12 分膳 23度 54 分之間。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)。 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 。 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 %。在廣西宏觀經(jīng)濟戰(zhàn)略布局中，平果處于桂東南開放與桂西開發(fā)的結(jié)合部，是右江河谷經(jīng)濟開發(fā)帶的重要組成部分，是國家大型骨干企業(yè) 平果鋁 及西南、華南電力系統(tǒng)重要樞紐 50 萬伏超高壓變電站所在地。區(qū)位優(yōu)勢十分突出。 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。其地下水由大氣降水補給。在枯水季節(jié)，地下水通過巖灘期地下水通道穿越溶原區(qū)直接泄入右江。 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。長期觀測獲得的水位年變化幅度達 10 米左右，豐水期高水位可接近地表。巖溶初期查明，當(dāng)?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 。全縣以石山丘陵為多，發(fā)展林業(yè)、畜牧業(yè)有廣闊天地。 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。 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。 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?！蛾P(guān)于進一步擴大對外開放的決定》《關(guān)于工 業(yè)立市的決定》《關(guān)于加快非公有制經(jīng)濟發(fā)展的決定》《關(guān)于整治投資環(huán)境二十條規(guī)定》等 “六個決定 ”和《關(guān)于促進個體私營經(jīng)濟加快發(fā)展的實施辦法》《關(guān)于支持非公有制經(jīng)濟發(fā)展若干用地政策的實施辦法》等加快非公有制經(jīng)濟發(fā)展的 17 個配套文件，為百色工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。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 )。 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。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。 廣西煤炭資源相對比較匱乏，質(zhì)量不太好。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)。 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，水能理論蘊藏量 萬千瓦，可開發(fā)量 萬千瓦，年發(fā)電量 3500 萬千瓦小時。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。 總而言之，平果縣依托平果鋁，以氧化鋁帶動電解鋁，以電解鋁帶動鋁材深加工，建立 “氧化鋁——電解鋁 ——鋁材深加工 ”一體化的鋁產(chǎn)業(yè)集群，拉長鋁產(chǎn)業(yè)鏈，并大力發(fā)展碳素、氟化鹽、硫酸、燒堿、鋼球、石灰、水泥等配套產(chǎn)業(yè)以及有色金屬加工回收、零配件供應(yīng)、輔助材料供應(yīng)、模具制造、包 裝材料生產(chǎn)等配套附屬產(chǎn)業(yè)。 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(biāo) 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。 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。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。 硫化鋁電解法最早是由布赫耳于 1892 年提出，他建議，把 Al2S3到目前為止，這種研究工作都是實驗室規(guī)模的。 現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)，采用冰晶石－氧化鋁熔鹽電解法。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。采用冰晶石－氧化鋁熔鹽電年產(chǎn) 16 萬噸鋁錠的鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 解法有以下特點：原料氧化鋁易制備、電解槽容量大、電解技術(shù)發(fā)展快，可得到高純鋁，而且通過技術(shù)改造可以降低能耗、環(huán)境 污染減少。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的選擇與論證 正常生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)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。他們之間相互影響、相互關(guān)聯(lián)。 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(biāo)。電流效率的大小是用實際鋁產(chǎn)量和理論鋁產(chǎn)量之比來表示的，即： 電流效率 =實際產(chǎn)鋁量（ M 實際 ） /理論上應(yīng)產(chǎn)鋁量 （ M 理論） 或者，在獲得一定量產(chǎn)品時， 電流效率 =理論上所需的電量（ Q 理論 ） /實際上供給的電量（ Q 實際 ） 二 式是等價的。目前，全世界電解煉鋁的電流效率一般都在 90%以上。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)。綜合有關(guān)條件考慮，我的設(shè)計選取的電流效率為 94%。它是鋁電解生產(chǎn)中