Курсовая работа: Проект цеха электролиза алюминия производительностью 180 тыс. т. в год.

СОДЕРЖАНИЕ
1.ВВЕДЕНИЕ..................................................................................………....................................4
2.КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ..............................………......................................................5
2.1 Расчет количества анодных блоков и плотности тока.........................................................5
2.2 Расчет геометрических параметров АМ, шахты и кожуха..................................................6
3. РАСЧЁТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА.................……….................................................7
3.1 Расчет удельных расходов ресурсов......................................................................................7
3.2 Расчет потребности электролизера в сырье..........................................................................8
4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БАЛАНС..............................................................................................15
4.1. Напряжение поляризации или Э.Д.С. поляризации.........................................................16
4.2 Падение напряжения в обожженном аноде………………………………………………16
4.3. Падение напряжения в электролите..................................................................................16
4.4. Падение напряжения в катодном устройстве...................................................................16
4.5. Падение напряжения в ошиновке......................................................................................17

4.6. Рабочее напряжение...........................................................................................................20

4.7. Повышение падения напряжения за счет анодных эффектов.........................................21

4.8. Греющее напряжение..........................................................................................................21

4.9. Среднее напряжение...........................................................................................................21

5.ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС......................................................................…..................................22

5.1. Приход тепла от электроэнергии........................................................................................22

5.2. Термодинамические расчеты.............................................................................................22

5.3. Тепловые потери..................................................................................................................23
6. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО ЦЕХА…………………………………………………….28
6.1. Расчет количества ванн в электролизном цехе.................................................................28
6.2. Расчет годовой производительности электролизного цеха.............................................29
6.3. Годовые потребности в сырье и отходы производства....................................................29
7. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ…………………………………………………………33
8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………...34
9. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…..................................................................................................35
ЗАДАНИЕ
НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

по дисциплине “Проектирование цехов цветной металлургии”

студенту/студентке группы з3332202/81201
1. Тема курсовой работы:
Проект цеха электролиза алюминия производительностью 180 тыс. т. в год.

2. Срок представления студентом законченной работы: 10 января 2023 г.

3. Исходные данные к работе
Исходные данные для выполнения курсовой работы представлены в Приложении № 6 к заданию на выполнение курсовой работы.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
1) Введение. 2) Технологическая схема электролитического производства алюминия. 3) Расчет алюминиевого электролизера на силу тока 140 кА, оснащенного предварительно обожженными анодами (конструктивный расчет, расчет материального баланса, расчет электрического баланса, расчет теплового баланса). 4) Расчет электролизной серии и цеха электролиза. 5) Расчет годовой производительности и годовой потребности цеха в сырье. 6) Расчет количества газообразных и твердых отходов. 7) Индивидуальное задание. 8) Заключение. 9) Список использованных источников.

5. Перечень графического материала:
Выполнить чертежи анода и катодного кожуха (в сборе).


Дата выдачи задания: 19.04.2022 г.

Руководитель к.т.н., доцент

Задание принял к исполнению


Приложение № 6 к заданию для курсовой работы “Проект цеха электролиза алюминия производительностью 180 тыс. т. в год.”
Состав используемого в производстве сырья представлен в таблице 1. Информация о потерях сырья при транспортировке представлена в таблице 2.

Таблица 1. Средний состав сырьевых ресурсов.

Таблица 2. Транспортные потери.

Электролизёры оснащены укрытиями (эффективность газоотсоса – 0,982). Серия подключена к системе сухой газоочистки отходящих газов. Параметры системы газоочистки следующие:
- эффективность газоочистки по фтористому водороду – 0,993,
- эффективность газоочистки по твердому – 0,994.
Средний состав и удельный расход оборотных материалов электролизной серии представлен в таблице 3.

Таблица 3. Средний состав и удельный расход оборотных материалов.
Падение напряжения в ошиновке принять равным 0,28 В.
1.ВВЕДЕНИЕ
Алюминий является наиболее распространенным металлом на Земле, кроме того, он один из самых используемых и важных металлов в наше время. Данный металл применяется почти во всех сферах, как промышленных, так военных и бытовых.
Получение чистого алюминия – весьма сложная задача, требующая глубоких химических, физических и экономических расчетов. Способов получения алюминия тоже несколько, но одним из самых эффективных, выгодных и применяемых ныне является получение металла Al₂O₃ с помощью электролиза.
Электролиз– разложение вещества на составные части при прохождении через его раствор электрического тока. Данный процесс проводится в специальных агрегатах, электролизерах (Рисунок 1).