电解槽设计模版剖析
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电解槽工艺设计
(1)电解槽有效容积:
式中:t——电解历时,C Cr6+<50mg/L; t=5~10min
6+=50~100mg/L; t=10~20min
C
Cr
(2)电流强度I(A)
式中:Q——废水设计流量m3/h
C——废水中Cr6+浓度,g/m3;QC=m3/h·g/m3=g/h
K cr——1gCr6+还原成Cr3+所需电量,如无试验资料,可取4~5(A·h/gCr)
n——电极串联次数,为串联极板数减1
(3)极板面积F(dm2):普通碳素钢板,δ=3~5mm,极板间净距S=10mm;极板消耗量:4~5g/还原1gCr6+
式中:F——单块极板面积(dm2); I——电流强度,安培(A)。
α——极板面积减少系数,0.8
m1——并联极板组数(若干段为一组)
m2——并联极板段数(每一串联极板单元为一段)
i F——极板电流密度:0.15~0.3A/dm2
(4)电压U(V)
U=nU1+U2
式中:U——计算电压伏,(V)
U1——极板电压降(伏),3~5V
U2——导线电压降(伏),V
(5)极板电压降U1(V)
U1=a+bi F
式中:a——电极表面分解电压,无试验资料时,a取1V
b——板间电压计算系数,Vdm2/A,当无试验资料时,按表12-8采用(6)电能消耗N(kw·h/m3)
式中:η——整流器效率,无实测数值,用0.8;
Q——废水设计流量,m3/h。
170-K A的铝电解槽的设计(共22页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-目录一.铝工业的介绍1.铝电解工业现状 (1)2.电解铝工业的发展趋势 (2)3.全球电解铝市场供求状况 (3)二.熔盐电解1.熔盐电解质 (4)2.影响熔盐电解质的因素 (5)三.电解生产工艺流程 (6)四.铝电解槽的设计计算1.阳极结构参数的选择与计算 (7)2.电解槽槽体结构选择计算...................... (8)3.阴极结构参数的选择及计算 (9)五.铝电解槽导电部件的选择计算1.阳极部分导电部件的选择与计算...................................... (10)2.阴极部分导电部件的选择与计算 (11)六.铝电解槽电压平衡计算1.阳极部分 (12)2.电解质电压降 (13)3.阴极部分电压降 (14)4.阳极效应分摊电压 (15)5.连接母线压降 (16)七.电解槽电压平衡表 (17)八. 铝电解槽工作制度 (18)九. 设计心得 (19)十.附图 (20)170KA的铝电解槽的设计一.铝工业的介绍由于铝电解生产需要大量的电能,故降低单位铝产量的电能消耗量是历来追求的目标。
在铝工业生产初期,每千克铝电耗量高达30~40kwh-1。
以后,随着供电设备的更新,电解槽生产能力的增大,阳极和导电母线电流密度的减小,电解槽结构的改进和生产操作的改善,电耗率亦相应地有所降低,现在一般电耗率为13~15kwh-1/kg,有的甚至降低到kg。
1.铝电解工业现状本世纪八十年代以来,国外新增电解系列已普遍采用大型预焙阳极电解槽,系列电流强度普遍达到180~350kA,吨铝直流电耗降至12900~14000 。
目前,西方国家用于生产的电解槽最大电流强度为350 kA,且绝大多数企业为280~320 kA的超大型预焙槽,电流效率平均达到了94%~96%。
近年来,我国新建槽多采用180~300 kA的大型槽,改造旧槽因投资等方面的原因,多采用75kA或160~240 kA之间的槽型,其技术与世界先进水平比仍有一定的差距,到目前为止,国内仅有少数企业采用技术上与世界一流企业基本同步的280~320kA之间的槽型。
年产6万吨铜电解槽设计摘要本文主要设计了一座年产6万吨铜的铜电解精炼电解槽及电解工艺。
根据已知条件,选定操作技术条件、经济技术指标、主体设备设计及冶金计算等内容。
根据已知条件及结合铜电解槽工艺的实际条件,通过计算得出本设计共需要660个电解槽,38个阳极板,尺寸为1000×960mm2,37个阴极板,尺寸为1020×1000mm2,电解槽尺寸为4000×1120×1320mm2等主体电解槽数据。
然后根据冶金计算得出铜电解槽的阳极泥成分、阴极铜的成分、物料平衡、有害杂质在电解液中的允许含量以及净化过程中杂质的脱除效率及热平衡等重要数据。
绘制出铜电解精炼电解槽安装图。
最后以“铜电解液净化方法的研究进展”专题展开论述。
关键词:铜电解精炼;工艺设计;物料平衡;热平衡AbstractMy thesis projects the copper electrolytic cell of sixty ton volume of production and is electrolysis process. I am according to the given conditions, Select operation technology conditions, technical and economic indexes, the main equipment design and metallurgical calculation, etc. I was according to the known condition and combined with the actual conditions of the copper cell technology. Through the calculation the design needs 660 cell、38 anode plates、37 cathode boards. The size of anode plates is 1000×960mm2.The size of cathode board is 1020×1000mm2. The size of cell is 4000×1120×1320mm3.And then calculated based on metallurgical electrolytic cell copper anode slime composition, cathode copper the composition, the material balance, harmful impurities in electrolyte purification process and allows content of impurities in the removal efficiency and thermal equilibrium, and other important data. And it draws Installation drawing of the copper electrolytic cell.On the "copper electrolyte purification method research progress of" special discussed.Key words: Electrolytic refining of copper,;technological process design,;material balance;heat balance年产6万吨铜电解槽设计 (I)Abstract ...................................................... I I 1.绪论.. (1)1.1铜的性质 (1)1.2 铜的用途 (1)1.2.1铜的导电性 (1)1.2.2铜的导热性 (1)1.2.3铜的耐蚀性 (2)1.3 铜工业的现状 (2)1.4铜市场分析及展望 (2)1.5铜的冶炼方法 (3)1.6铜的电解精炼 (3)1.6.1铜电解精炼概述 (3)1.6.2铜电解精炼的目的 (3)1.6.3铜电解精炼的化学反应 (3)1.7电解铜的工艺流程 (5)1.8本设计的内容及意义 (6)1.8.1本设计的内容 (6)1.8.2本设计的意义 (7)2.技术条件及经济技术指标的选择 (7)2.1操作技术条件 (7)2.1.1电流密度 (7)2.1.2电解液成分 (7)2.1.3电解液温度 (8)2.1.4电解液循环 (8)2.1.5添加剂 (9)2.1.6极距 (10)2.1.7阳极寿命和阴极周期 (10)2.2铜电解精炼经济技术指标 (10)2.2.1电流效率 (10)2.2.2残极率 (11)2.2.3铜电解回收率 (11)2.2.4槽电压 (11)2.2.5直流单耗 (11)2.2.6蒸汽单位消耗 (11)2.2.7硫酸单耗 (12)2.2.8水单耗 (12)3.设备的主体设计 (12)3.1电解槽材质 (12)3.2 电解槽总数 (12)3.3 阳极、阴极和种板和始极板与计算 (13)3.3.1阳极、阴极和种板的尺寸 (13)3.3.2电解槽中阴极、阳极的片数 (13)3.3.3 电解槽尺寸的确定 (14)3.3.4种板槽数的确定 (14)3.3.5脱铜槽数的确定 (15)3.3.6槽边导电排、槽间导电板、阴极导棒 (15)4 冶金计算 (16)4.1物料平衡计算 (16)4.2 净量液的计算 (19)4.3 槽电压组成计算 (20)4.4电解槽热平衡计算 (21)4.4.1 热支出 (21)4.4.2热收入 (23)4.4.3 全车间需补充的热量 (23)5.专题铜冶炼工艺研究进展 (24)5.1 概述 (24)5.2 闪速炉熔炼的特点 (24)5.2.1 生产能力大 (24)5.2.2 环境保护好 (25)5.2.3 自热熔炼 (25)5.2.4生产稳炉龄长 (25)5.2.5闪速吹炼 (25)5.2.6一步炼铜 (26)5.3 Comop工艺 (26)5.3.1工艺特点 (26)5.3.2 优点 (27)5.4 用碳酸钠作助熔剂的粗铜精炼新方法 (27)5.4.1 工业应用潜力 (27)5.4.2 与传统火法精炼比较 (27)5.4.3还需研究的问题 (28)5.5 不锈钢阴极电解技术 (29)5.6 因泰克炼铜工艺 (29)5.6.1 工艺过程描述 (30)5.6.2经济分析 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1.绪论1.1铜的性质铜在元素周期表中,原子序数为29,属第一副族,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92g/cm3,熔点1083℃。
第二篇:铝电解生产的工程技术1、现代预焙铝电解槽的基本结构现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽,并主要采用容量在 160kA 以上的大型预焙阳极铝电解槽(预焙槽)。
因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。
工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。
各类槽工艺制度 不同,各部分结构也有较大差异。
图1、图2分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图;图3、图4为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图(总图) 。
阳极导杆 阳极炭块电解质液 铝液 阴极炭块阴极钢棒下料器 集气罩氧化铝覆盖料电解质结壳 钢壳 耐火与保温内衬rrT|i|TITTT图1预焙铝电解槽断面示意图图2预焙铝电解槽三维结构模拟图图3我国的一种200kA 预焙铝电解槽(照片)1.1阴极结构电解铝工业所言的阴极结构中的阴极,是指盛装电解熔体(包括熔融电解质与铝液)的容器, 包括槽壳及其所包含的内衬砌体,而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素(阴极炭块为主体)■nnJ10- ]【1 -心L—L J — —J图4 我国一种200kA 预焙铝电解槽结构图1.混凝土支柱;2.绝缘块;3.工字钢;4.工字钢;5•槽壳;6.阴极窗口; 7.阳极炭块组;8.承重支架或门;9.承重桁架;10.排烟管;11.阳极大母线;12.阳极提升机构;13.打壳下料装置;14.出铝打壳装置;15.阴极炭块组;16.阴极内衬rM〒■■mT XTI I5 6nu与侧衬材料,阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。
阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标(包括槽寿命)产生决定性的作用。
因此,阴极设计与槽母线结构设计一道被视为现代铝电解槽(尤其是大型预焙槽)计算机仿真设计中最重要、最关键的设计内容。
众所周知,计算机仿真设计的主要任务是,通过对铝电解槽的主要物理场(包括电场、磁场、热场、熔体流动场、阴极应力场等)进行仿真计算,获得能使这些物理场分布达到最佳状态的阴极、阳极和槽母线设计方案,并确定相应的最佳工艺技术参数(详见本书第三篇“铝电解槽的动态平衡及物理场”),而阴极的设计与构造涉及到上述的各种物理场,特别是它对电解槽的热场分布和槽膛内形具有决定性的作用,从而对铝电解槽热平衡特性具有决定性的作用。
铜电解槽精炼车间工艺设计一、概述1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。
这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏,不能满足电气工业对铜的要求。
因此,粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。
铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极,以电解产出的薄铜片为阴极,以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。
在直流电作用下,阳极铜电化学溶解,在阴极上沉积,杂质则进入阳极泥和电解液中,从而实现铜于杂质的分离。
下图为铜电解精炼一般工艺流程图:种板 阳极精炼槽 精炼处理 法精炼图1-1铜电解精炼一般工艺流程图:2、铜阳极铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。
生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。
二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件 ⑴、电流密度电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。
电流密度的范围为200-360A /m 2.。
种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低,本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2,种板电解槽电流密度取230A /m 2。
⑵、电解液成分电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。
其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。
在电解生产中,必须根据具体条件加以掌握,以控制电解液的含铜量处于规定的范围。
⑶、极距极距一般指同极中心距。
本设计取极距为90mm 。
⑷、阳极寿命和阴极周期阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定,一般为18-24天。
阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关,一般为阳极寿命的1/3。
本设计中阳极寿命为18天,阴极寿命为6天。
2、技术经济指标 ⑴、电流效率电流效率是指电解过程中,阴极实际析出量占理论量的百分比。
本设计中电流效率为95.5% ⑵、残极率残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。
本设计中残极率17%。
⑶、电解回收率铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度,其计算方法如下:铜电解回收率×100 %本设计中铜电解回收率为99%。
年产20万吨铜电解槽设计摘要本文主要设计了一座年产20万吨铜的电解铜精炼车间,根据已知条件,选定操作技术条件、经济技术指标、主体设备设计及冶金计算等内容。
根据已知条件及结合铜电解槽工艺的实际条件,本设计所生产的电铜纯度为99.9941%,电解过程所使用电流强度为25000A,槽电压为0.3V,电流密度为320A/m2,电解液温度是60℃,电解液循环速度为30L/min,电解槽设计内尺寸为4150×1120×1430mm,电解槽数为860个,车间采用双跨布置。
然后根据冶金计算得出铜电解槽的阳极泥成分、阴极铜的成分、物料平衡、有害杂质在电解液中的允许含量以及净化过程中杂质的脱除效率及热平衡等重要数据。
绘制出铜电解精炼电解槽安装图。
关键词:铜电解精炼,工艺设计,物料平衡,热平衡Design of Annual Output of 200000 Tons Copper ElectrolyticTankAbstractThis paper mainly designs a refining workshop with an annual output of 200000 tons of copper electrolytic copper, under the given conditions, the selected operation technical conditions, economic and technical indicators, the main equipment design and metallurgical calculation etc. On the basis of the known conditions and combining with the actual conditions of copper electrolysis process, the design of the production of electrical copper purity 99.9941%, electrolytic process by using the strength of the current 25000A, slot voltage 0.3V, the current density for the 320A/m2, electrolyte temperature is 60 ℃, electrolyte circulation rate was 30L / min, design of aluminium electrolytic cell size is 4150 x 1120 x 1430mm, electrolytic cell number for 860 workshop features double span arrangement. And then calculated based on Metallurgical electrolytic trough of copper anode slime composition, cathode copper the composition, the material balance, harmful impurities in the electrolyte and allows content purification impurity removal efficiency and thermal equilibrium, and other important data. Draw out the electrolytic refining of copper electrolysis installation drawing.Key Words: Copper electrolysis refining, Process design, Material balance, Heat balance目录1 绪论 (1)1.1 铜的基本性质 (1)1.2 铜的用途 (1)1.3 铜资源的分部 (2)1.3.1 世界铜矿分部状况 (2)1.3.2 中国铜矿种类及分部状况 (3)1.4 铜的生产方法 (4)1.4.1 火法炼铜 (4)1.4.2 湿法炼铜 (5)1.5 现代炼铜新技术 (6)1.5.1 闪速熔炼 (7)1.5.2 艾萨炼铜法 (7)1.5.3 白银炼铜法 (7)1.5.4 奥斯麦特炼铜法 (8)1.5.5 水口山炼铜法 (8)1.6 电解精炼的目的 (9)1.7 设计的内容及意义 (9)1.7.1 设计的内容 (9)1.7.2 设计的意义 (10)2 铜的电解精炼的工艺流程及基本原理 (11)2.1 铜的电解精炼的工艺流程 (11)2.2 铜电解精炼的基本原理 (11)2.2.1 电解过程的电极反应 (12)2.2.2 一价铜离子的形成与影响 (13)2.2.3 阳极杂质在电解过程中的行为 (13)3 技术条件及技术经济指标的选择 (16)3.1 操作技术条件 (16)3.1.1 电流密度 (16)3.1.2 电解液成分 (16)3.1.3 电解液温度 (17)3.1.4 电解液循环 (17)3.1.5 添加剂 (19)3.1.6 同极中心距 (20)3.1.7 阳极溶解周期和阴极周期 (21)3.2 技术经济指标 (21)3.2.1 电流效率 (21)3.2.2 残极率 (21)3.2.3 电解回收率 (22)3.2.4 槽电压 (22)3.2.5 直流电耗 (22)3.2.6 蒸汽单位消耗量 (23)3.2.7 硫酸单位消耗 (23)3.2.8 水单位消耗 (23)4 产物 (24)4.1 电解铜 (24)4.2 阳极泥 (24)5 主体设备的选择与计算 (26)5.1电解槽 (26)5.1.1 电解槽的材质与结构 (26)5.1.2 电解槽的排列 (26)5.1.3 电解槽的安装 (27)5.2 电解槽的计算 (28)5.2.1 商品电解槽总数 (29)5.2.2 电解槽中阴极、阳极的片数 (30)5.2.3 电解槽尺寸 (30)5.2.4 种板槽数确定 (31)5.2.5 槽边导电排、槽间导电板、阴极导棒 (31)6 冶金计算 (34)6.1 物料平衡计算 (34)6.2 净液量计算 (37)6.3 槽电压组成计算 (39)6.4 电解槽热平衡计算 (40)6.4.1 热支出 (40)6.4.2 热收入 (43)6.4.3 全车间需补充的热量 (44)7 车间环保 (45)7.1 废水处理 (45)7.2 废气处理 (46)7.2.1 电解工段废气治理措施 (46)7.2.2 净液工段废气治理措施 (47)7.3 节能降耗 (47)7.4 车间防腐 (47)7.4.1 电解槽 (47)7.4.2 电解液输送管道 (48)致谢 (49)参考文献 (50)1 绪论1.1 铜的基本性质铜在化学元素周期表中属第一族元素,原子量是63.54,原子序数是29,密度8.92,熔点1083℃,沸点2567℃。
电解制取次氯酸电解槽结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述电解制取次氯酸是一种常见的工业化学过程,该过程通过电解法将氯化钠溶液转化为次氯酸和氢气。
次氯酸是一种具有很强氧化性的化学物质,广泛应用于漂白剂、消毒剂和水处理剂等领域。
在电解制取次氯酸的过程中,电解槽的结构起到至关重要的作用。
合理设计的电解槽结构可以提高电解效率、延长电解槽使用寿命,并且降低能源消耗。
因此,深入了解电解槽结构的设计要点对于优化次氯酸生产过程至关重要。
本文将详细介绍电解制取次氯酸的原理,并探讨电解槽结构的设计要点。
通过对电解槽结构设计的探索,可以为提高次氯酸生产效率、降低生产成本、改进工艺流程等方面提供有益的思路和建议。
另外,本文将总结电解制取次氯酸的优势,并展望未来电解槽结构的发展趋势。
通过对电解槽结构的展望,可以为进一步提高电解制取次氯酸的技术水平和工业应用水平提供参考,并为相关行业的技术创新和发展提供有益的借鉴。
希望通过本文的介绍和探讨,能够为读者对电解制取次氯酸的原理和电解槽结构的设计要点有更深入的了解,并为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。
1.2文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和各个部分的内容安排。
通过清晰的结构安排,读者可以更好地理解文章的逻辑框架,同时也能够迅速定位到感兴趣的内容。
在本文中,文章结构可分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
概述部分简要介绍了电解制取次氯酸电解槽结构的主题,并引起读者的兴趣。
文章结构部分在这里进行了说明,提供了整篇文章的大纲,方便读者了解各个部分的内容安排。
目的部分简述了本文的写作目的和意义,旨在引导读者了解文章的主要目标所在。
正文部分是整篇文章的核心部分,包括电解制取次氯酸的原理和电解槽结构的设计要点两个小节。
电解制取次氯酸的原理部分对电解制取次氯酸的原理进行了详细阐述,包括反应公式、电解过程和相关的化学原理。
电解槽装置结构优化设计一、前言电解槽装置是一种用于分离金属和非金属物质的重要设备,它的结构优化和设计直接影响到装置的效率和稳定性。
本文将从电解槽装置的结构优化方面入手,分析当前常见的电解槽装置结构和存在的问题,然后提出一种基于数值模拟的优化设计方法,并通过实例说明其有效性。
二、电解槽装置结构介绍通常电解槽装置由阳极、阴极和电解液三部分组成。
其中阳极材料大多采用铁、铜、铅等物质,阴极材料则以金、银等贵金属为主。
电解液是电解冶金中的重要材料,它的主要作用是提供离子,促进阳极和阴极之间的电子转移。
电解槽装置的基本原理是:将含有金属离子的电解液置于装置中,在外加电压的作用下,通过离子运动,使得阳极上的金属离子氧化成阳离子而被逐渐溶解,而阴极上的金属离子则被还原成金属从而沉积下来。
因此,电解槽装置在金属冶炼、冶金精炼、合成材料生产等领域都有着重要的应用。
三、电解槽装置结构优化设计1、存在的问题目前电解槽装置的结构存在一些问题。
首先,其阳极和阴极的设计需要特别注意材料的选择和形状的设计,以便在阳极和阴极之间达到氧化还原的平衡。
其次,电解槽装置的电解液循环是关键的步骤,其循环流量、速度和流动方向直接影响到电解效率和稳定性。
然后,电解槽装置的结构需要考虑配电系统、用电安全及稳定性等因素。
最后,应根据工业生产的实际要求,设计电解槽装置的容量、尺寸、重量等参数。
2、优化设计方法数值模拟是一种有效的电解槽装置结构优化设计方法。
数值模拟技术可以模拟电解槽装置结构中的流体运动机理、建立模型进行仿真计算、实现定量分析和优化设计等,是当今科学技术和工程领域的重要支撑技术。
数值模拟可以对电解槽装置的结构进行详细分析,考虑不同因素对电解槽装置的优化效果,例如提高效率、减少电解时产生的温升、减少金属损失和减少环境污染等。
通过数值模拟,可以对电解槽装置结构进行快速有效的设计和优化,节约宝贵的时间和成本。
3、实例说明以铜电解槽装置为例,本文提出了一种基于数值模拟的结构优化设计方法。
-题目:电解槽的设计姓名:杨倩学号:200706023专业:材料工程指导教师:刘柳2010 年 5 月摘要:电解是湿法冶金的主要方法之一,所用主要设备电解槽由槽体、电解液、阳极和阴极组成,电解就是通过阴阳极在电解液中的电子迁移,得到所需金属的方法。
在电解槽的设计中,电解槽内衬是影响槽体的主要原因之一,构成材料必须耐腐蚀、具有良好的绝缘性、热导性、与高强度。
经研究分析,玻璃钢材料优越于炭素材料,是替代炭素材料电解槽内衬的理想材料。
关键词:电解槽,电解,电极,电解槽内衬,阴极,阳极,玻璃钢材料,炭素材料Abstract Electrolysis is one of the main methods hydrometallurgy, the main equipment used in electrolytic cell by the tank, electrolyte, anode and cathode composition, electrolysis is the negative pole of the electron mobility in the electrolyte, to obtain the required method of metal. The design of the electrolyzer, electrolyzer tank lining is one of the main effects, constitute material must be corrosion-resistant, has good insulation, thermal conductivity, and high strength. After analysis, the glass is superior to carbon steel materials, is an alternative carbon material an ideal material for electrolytic cell lining.Key words Electrolyzer, electrolysis, electrode, electrolytic cell lining, cathode, anode, glass fiber reinforced materials, carbon materials电解槽的设计论文目录一、电解槽综述 (1)1.1电解槽的简述 (1)1.2电解槽存在的问题 (3)1.3电解槽 (3)1.3.1 电解槽结构 (4)1.3.2 电解槽内部部件材质 (6)二、电解槽内衬 (9)2.1电解槽的内衬材料 (9)2.2玻璃钢材料和碳素材料性能分析 (10)2.2.1玻璃钢材料 (10)2.2.2 碳素材料 (15)2.2.3 炭素材料和玻璃钢材料的比较 (19)三、结论 (20)一、电解槽综述1.1 电解槽的简述电解槽是电解所用的主题设备。
283【创新与发展】住宅与房地产2019年6月奥炉电解模板专项方案分析杨二伟(铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司,安徽 铜陵 244000)摘 要:模板工程在建筑工程施工中非常重要,项目建设一般是模板施工。
随着建筑业的蓬勃发展,城市建设规模不断扩大,高层建筑越来越多,模板的施工制定了更严格的标准,不仅要满足效率和质量的要求,还要满足建筑工程的质量要求。
关键词:奥炉电解;模板专项方案;施工管理中图分类号:TU755 文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2019)06-0283-01模板的倒塌始终是施工现场的主要事故之一,其不仅会造成大量人员伤亡,还会在发生此类事故时造成巨大的财产损失。
对此进行调查可以确保施工安全。
1 工程概况电解B ~C 轴15~21线平面轴线尺寸36m×12m,屋面结构标高10.78~11.16m,板厚110mm,支模高度11.68~12.06m,支模范围内最大梁截面尺寸350mm×1150mm,跨度11.3m,梁板支撑体系采用Φ48×3.5m 钢管落地式满堂脚手架,满堂脚手架搭设高度11.57~11.95m,脚手架立杆基础为基础梁或铺设的跳板上。
柱、梁、板砼强度等级为C30商品砼,梁、板同时浇筑,浇筑方法由一端开始用“赶浆法”推进,先将梁从跨中向两端对称进行分层浇筑成阶梯形,每层厚度不得大于400mm,当达到楼板位置时再与板的砼一起浇筑,在浇筑与柱连成整体的梁和板时,应先浇筑柱,待柱砼达到一定强度后,在浇筑梁板砼。
2 施工工艺流程及施工方法2.1 模板定位根据定位点,布置交叉控制线,然后交叉控制线释放每个500mm 轴的控制线。
交付后,使用经纬仪检查放置在其他控制线中的控制线的准确性。
其他控制线主要是最外轴,中轴通过随机检查验证。
在检查和验证离轴控制线之后,根据设计图纸驱动梁,柱和其他边缘并改变以控制模板的边缘。
高度测试:根据管理水平点,水位计测量水位指数(施工高度)加0.5m 并标记在钢筋的钢筋上,根据此点,钢梁为钢通过规则或水平管道测量。
电解槽流道设计
电解槽的流道设计是指电解液在电解槽内的流动路径和方式。
流道设计的合理与否直接影响着电解槽的效率和稳定性。
流道设计应满足以下几个要求:
1. 均匀分布电解液:电解液在电解槽内应能够均匀地分布,以确保电解反应的均匀性和稳定性。
为实现均匀分布,流道设计应考虑电解液的流动速度、流道宽度和流道形状等因素。
2. 避免死区和积气现象:死区是指在流道中某些区域电解液流动速度较慢或停滞,造成电解反应效果不佳。
积气现象是指电解槽内产生气泡,影响电解反应的进行。
流道设计应避免死区和积气现象的产生,可通过合理的流道形状和布局来实现。
3. 考虑搅拌和冷却效果:对于某些电解反应,需要通过搅拌电解槽内的电解液来提高反应速度和均匀性。
同时,有些电解反应会产生大量热量,需要通过冷却系统来控制温度。
流道设计应考虑搅拌和冷却效果,合理布置搅拌和冷却设备。
4. 易于清洗和维护:电解槽的流道应设计成易于清洗和维护的结构,以保证电解槽的长期稳定运行。
流道的衬底材料应具有耐腐蚀、耐磨损等性能。
总之,电解槽的流道设计是一个综合考虑电解液流动性能、反应效果和设备维护的过程,需要根据具体的电解反应特点和工艺要求进行合理设计。
铝解槽设计说明书 - 1 - 课程设计说明书 题 目: 年产xx万吨铝电解槽设计 学生姓名: 学 院: 材料科学与工程 班 级: 冶金06-xx 指导教师:
2009年xx月
学校代码: 10128 学 号:xxxxxxxxxxx 铝解槽设计说明书
- 2 - 内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书 课程名称: 冶金工程课程设计 学院: 班级: 冶金06 - xx 学生姓名: ___ 学号: _ 指导教师: 一、 题目 铝电解槽的设计(年产铝量20万吨)
二、目的与意义 1.通过课程设计,巩固、加深和扩大在冶金工程专业课程及相关课程教育中所学到的知识,训练学生综合运用这些知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2.学习冶金炉设计的一般方法,了解和掌握常用冶金设备或简单冶金设备的设计方法、设计步骤,为今后从事相关的专业课程设计、毕业设计及实际的工程设计打好必要的基础。 3.使学生在计算、制图、运用设计资料。熟练有关国家标准、规范、使用经验数据、进行经验估算等方面受全面的基础训练。 三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等) 设计年产量20万吨的电解槽,冶金工程基础课程设计一般要求学生完成以下工作: 电解槽装配图一张(0 号图纸); 零件工作图一张(铝电解母排); 设计计算说明书一份(要求用A4 纸)。
四、工作内容、进度安排 课程设计可分为以下几个阶段进行。 1.设计准备 (1)阅读和研究设计任务书,明确设计任务与要求;分析设计题目。 (2)参阅有关内容,明确并拟订设计过程和进度计划。 2.装配草图的设计与绘制 (1)装配草图的设计准备工作,主要是分析和选定设计方案。 (2)初绘装配草图。 (3)完成装配草图,并进行检查与修正。 3.装配工作图的绘制与完成 (1)绘制装配图。 (2)标注尺寸、配合及零件序号。 (3)编写零件明细表、标题栏、技术特性及技术要求等。 五、主要参考文献 [1]成大先主编.机械设计手册.第一卷.第五版.北京:化学工业出版社1969. [2]郭鸿发主编.冶金工程设计设计基础.第一册.北京:冶金工业出版社,2006. [3]唐谟唐主编.火法冶金设备.中南大学出版社,2003.
审核意见
系(教研室)主任(签字) 指导教师下达时间 年 月 日
指导教师签字:_______________ 铝解槽设计说明书 - 3 - 目 录 第一章 设计任务………………………………………………………………1 第二章 设计步骤………………………………………………………………1 1预设电解槽的个数………………………………………………………1 2电解槽的类型……………………………………………………………1 3计算电流效率……………………………………………………………1 4阳极尺寸的选择…………………………………………………………1 5计算阳极炭块数…………………………………………………………1 6算槽膛尺寸………………………………………………………………1 7计槽壳各部分尺寸………………………………………………………2 7.1侧壁…………………………………………………………………3 7.2槽壳底层……………………………………………………………3 7.3槽壳尺寸……………………………………………………………4 第三章 设计校核………………………………………………………………5 一 能量平衡计算…………………………………………………………5 1 能量平衡的计算原则…………………………………………………5 1.1 能量平衡计算温度基础…………………………………………5 1.2 能量平衡的计算体系……………………………………………5 1.3 槽体散热损失计算部位…………………………………………5 1.4 能量收入、支出平衡的计算时间单位…………………………5 2 二氧化碳的生成量……………………………………………………6 3 一氧化碳生成量………………………………………………………6 4 计算参数选择与测试项目……………………………………………6 5 能量平衡计算原则……………………………………………………7 6 测试数据处理及计算公式……………………………………………8 6.1 能量收入计算……………………………………………………8 6.2 能量支出计算……………………………………………………8 6.2.1 CO2气体消耗热………………………………………………8 6.2.2 CO气体消耗热量……………………………………………9 6.2.3 CO、C02气体消耗热量………………………………………9 6.2.4铝电解反应耗热………………………………………………9 铝解槽设计说明书 - 4 - 6.2.5 铝液带走热……………………………………………………10 6.2.6 残极带走热……………………………………………………10 6.2.7钢爪带走热………………………………………………………11 6.2.8 换极散热………………………………………………………11 6.2.8.1 对流散热………………………………………………………11 6.2.8.2辐射散热………………………………………………………12 6.2.8.3换极散热………………………………………………………12 6.2.9空气带走热………………………………………………………13 6.2.10 电解槽散热……………………………………………………13 6.3 电解槽能量平衡表……………………………………………………14 6.4 能量利用率……………………………………………………………14 6.4.1 有效能量…………………………………………………………14 6.4.2 收人能量…………………………………………………………15 6.4.3 能量利用率………………………………………………………15 6.4.4 能量平衡测试误差………………………………………………15 二 物料平衡计算………………………………………………………………15 三 电压平衡校核………………………………………………………………15 参考文献…………………………………………………………………………17 铝解槽设计说明书
- 5 - 摘要 本设计说明书主要介绍了年产量20万吨铝电解槽的设计步骤和设计过程,对电解槽槽膛、槽壳的尺寸计算。对耐火材料和保温材料以及侧壁和槽底材料的选择、电流强度的选择、阳极碳块尺寸的选择、阴极碳块的选择做了说明、并且对这些设计合理性的校核(包括能量、物料、电压的平衡计算)都做了简要的阐述。此外,还对电解槽的结构以及用途做了简要的说明。 关键词:铝电解槽;物料平衡;槽壳 铝解槽设计说明书
- 6 - 第一章 设计任务
预设计年产铝20万吨的电解槽。
第二章 设计步骤 1 预设电解槽的个数 年产20万吨铝,预设400个电解槽。 2 电解槽的类型 采用中部下料预焙阳极电解槽 3 计算电流效率 计算每个电解槽的年产量年吨/500400200000 计算每天生产铝的量(去除节假日、维修日、意外事件等共15天,一年按350个工作日计算)。 dt/42857.1350500 计算每小时生产量,每天按24个小时工作日 hkg/52.592442857.1 计算电解槽通过的电流强度(其中电流密度取90%) 由IM3355.0可以得到
KAMI118.1979.03355.052.593355.0 考虑到电流效率可能达不到预期的数值,取I=200KA 4 阳极尺寸的选择
对于200KA的电流强度阳极的电流密度为0.74/2/CmA
由阳阳SID可以得到:227.27027074.0200000cmDIS阳阳
5 计算阳极炭块数 阳极炭块组如下图1所示: 铝解槽设计说明书
- 7 -
图1阳极炭块组示意图(单块组) 每块阳极水平截面积2188925.58152cmS,则阳极炭块组
30889225.270270N(块)即30组,分两行排列之,每行15组炭块。
6 计算槽膛尺寸 根据经验,阳极炭块组至大面一般为300~500mm,取400mm。至小面一般为450~500mm,取500mm。阳极炭块之间的缝隙一般采用40~50mm,取50mm,槽子中间缝隙要安装下料装置,一般采用200~300mm,取280mm。各部分尺寸如图2。
图2槽膛内尺寸 则槽膛宽度为:mma4120280152024002。槽膛长度为:mmb103754502501458515。槽膛深度一般为500~600mm,根据阳极炭块的尺寸选择600mm。 7 设计槽壳尺寸 槽壳各层材料示意图如下图所示:
铝硅合金导杆20085铝解槽设计说明书
- 8 - 图3槽壳各层材料 各材料的热导率和耐火温度如表1所示: 表1各材料地热导率和耐火温度 材料 炭块 粘土质耐火砖 红砖 热导率(w/m°c) 47 0.84+0.00058t 0.814+0.00022 t
耐火温度(°c) 1580 1580 1000 7.1侧壁 先预设炭块的厚度为1=120mm,则33.1958312.09501000471211ttq
对于同一墙体的q值都是相同的,所以mmmqtt94.6306394.033.19583)50950(393.1)(3222,考虑到砖的尺寸标准
选265mm。 核算合理性qttq76.19387391.1065.04712.0501000221131',所以合理。
7.2 槽壳底层
摄氏度摄氏度摄氏度摄氏度
摄氏度摄氏度
摄氏度
三氧化二铝粉红砖粘土质耐火砖碳素垫阴极炭块粘
土质耐火砖
炭块