【摘要】：隨著社會科技不斷發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高,人們對高科技和新材料的要求越來越高。鋁是日常生活中不可或缺的材料之一,它廣泛應(yīng)用于汽車、高鐵、飛機(jī)、家電、輸電線路和裝飾材料等。目前,生活中常用到的鋁主要是通過電解冶煉技術(shù)生產(chǎn)出來。在電解鋁生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的氟化物、二氧化硫等污染大氣的氣體。本課題意在設(shè)計一套節(jié)能、環(huán)保適合現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備。通過課題的深入研究,設(shè)計的整套電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備不僅滿足設(shè)計要求,而且具有較高的智能化和自動化水平。本課題主要完成了以下工作:(1)了解掌握電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備工作原理,然后根據(jù)電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備功能需求,確定了本課題的電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備,為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)的各個功能以及智能化需求,對電解鋁產(chǎn)線設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行選擇和配置;(2)進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備整體設(shè)計。完成了主體設(shè)備選擇、電解槽選型、電解平衡設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)備計算與確定、環(huán)保設(shè)備設(shè)計與配置等,最終完成了電解鋁產(chǎn)線設(shè)備配置和生產(chǎn)系統(tǒng)的初步設(shè)計工作;(3)進(jìn)行主要設(shè)備參數(shù)的計算和配置。完成了電解槽技術(shù)分析、母線配置、陰極結(jié)構(gòu)計算、槽殼結(jié)構(gòu)計算、集排煙系統(tǒng)設(shè)計、多參數(shù)平衡槽控機(jī)系統(tǒng)計算、下料優(yōu)化、自動配料計算、磁場物理設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)備整體組成配置、環(huán)保設(shè)備設(shè)計、煙氣回收系統(tǒng)計算等子功能系統(tǒng)的設(shè)計工作;(4)對設(shè)計的電解鋁產(chǎn)線設(shè)備配置和生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行功能優(yōu)化。根據(jù)電解鋁生產(chǎn)現(xiàn)場運(yùn)行情況,查找問題進(jìn)行原因分析并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。本文采用的電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備,生產(chǎn)效能優(yōu)、安全可靠性高、節(jié)能環(huán)保性好,同時實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能控制。在整體設(shè)計過程中,充分應(yīng)用計算機(jī)模擬計算、虛擬運(yùn)行和平衡試驗(yàn)等手段,提高設(shè)計參數(shù)的精準(zhǔn)性,并且采用計算機(jī)控制、PLC(可編程控制器)控制等智能手段,促進(jìn)電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)保設(shè)備的智能運(yùn)行和可靠生產(chǎn)。
【圖文】：

在］９７０年前，我國的鋁電解技術(shù)非常落后，但經(jīng)過４０多年的發(fā)展，制造技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，氟化物［１１排放不斷降低，電解平衡［２１設(shè)計技術(shù)水平不斷發(fā)展，極［３１質(zhì)量不斷提升，槽控Ｗ技術(shù)不斷改進(jìn)，節(jié)能Ｗ環(huán)保技術(shù)不斷突破，我國的鋁電解［６】發(fā)展迅速，到２０１５年我國的電解鋁產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到３０７０萬噸，全球電解鋁產(chǎn)量分布圖丨－丨。目前，國內(nèi)電解鋁行業(yè)ｍ的普鋁產(chǎn)品正面臨產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品降價的嚴(yán)峻局而由于國家重點(diǎn)發(fā)展的航空、航天等大型項(xiàng)目的需要，如超高強(qiáng)鋁合金Ｗ中厚板等特制品材料卻供不應(yīng)求，超高強(qiáng)７ＸＸＸ系、２ＸＸＸ系硬鋁合金是航空、航天須域中重結(jié)構(gòu)材料，，主要原料為３Ｎ６邋（ＡＩ９９．９６％）精鋁和３Ｎ２邋（Ａ１９９．９２％）精鋁。我國相關(guān)鋁應(yīng)用的生產(chǎn)原材料需求也大幅度增加，如在陽極Ｍ需求量方面，２０１７年中國鋁用陽極ｎ0］產(chǎn)量丨８３８萬噸，多年穩(wěn)居世界第一，隨著國家對環(huán)保排放指標(biāo)要求的不格，一些環(huán)保排放達(dá)不到要求的生產(chǎn)企業(yè)面臨減少或關(guān)閉的風(fēng)險，炭塊市場還會在時期出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。逡逑

等工序均有較大投入進(jìn)行煙氣凈化系統(tǒng)升級改造，但凈化效果與趨緊的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不匹配逡逑的矛盾依然突出，相關(guān)企業(yè)時刻面臨停產(chǎn)風(fēng)險和改造投資、運(yùn)行成本X椉擁難沽Αｅ義賢ü臣坪妥芙峁諭獬殺臼藎瀾緄緗飴獵擻殺頸冉鮮藎跡保�，栽懌k義轄飴斂呦低吃擻殺痙矯媯詰牡緗饃低吃讜誦蟹矯婊乖誚洗蟾慕占洌殺懼義纖醬τ詮氏冉劍玻擔(dān)シ段�，还脫]信諾匠殺究刂頻淖釙傲小ｅ義襄五寤踔祝椋媯酷缸俞訃蹚\？中ａ邋ｔ廠逡逑＇＇邐邐匕濤岣貨之易中岣寺岣供Ｘ他地》工廠逡逑２０．０００邐ｆ邐！邐；邐：邐＊逡逑１９．０００邐！邐；邐？逡逑１８．０００邐－邐？：邐：邐：逡逑１７．０００邐－邐；邐；邐＾邐＼ｘｆＬ４ｉ逡逑１６．０００邐－邐：邐：邐：水彳逡逑１５．０００邐－邐＇邐備：邐、邐；逡逑１４邋０００邋：邐Ｊ邋Ｔ＇！＊，邐＾邋＇邐＼邐？．ｌｉ邋Ｉｔｔｌ邋１邋Ｉ邋＇邋ｉｌｌ邋１１１邋邋邋＜邋１３５０５逡逑：邐ｔｔ邐邐４１３００５逡逑１１．０００邋－邐｜邋：逡逑ｌｌ邋．邋Ｊｉｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌ．逡逑０邐５．０００邐１０．０００邐１５．０００邐２０．０００邐２５．０００邐３０．０００邐３５．０００邐４０．０００邐４５．０００邐５０．０００逡逑０邋９９５５邐ｔ）邋１１６９３邐０邋１３０５１邐圝邋０邋１５００２邋講－肩．產(chǎn)此逡逑打邋２５％邐釘５０％邐耵７５％邐Ｃ２５％逡逑圖１－２世界電解鋁運(yùn)營成本比較逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ邋ｏｆ邋ｏｐｅｒａｔｉｎｇ邋ｃｏｓｔｓ邋ｏｆ邋ｗｏｒｌｄ邋ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ邋ａｌｕｍｉｎｉｕｍ逡逑２
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TF821

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本文編號：2614256