電解學(xué)習(xí)材料

1、注意保密）解二分廠工藝及設(shè)備簡介16電解二分廠生產(chǎn)工藝流程圖第一部分電解鋁電解生產(chǎn)原理及工藝流程現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)，主要采用冰晶石一一氧化鋁融鹽電解法，其基本原理：熔融冰晶石作溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)溶解在其中，氟化鋁、氟化鈣作為添加劑，以碳素材料作為陰陽兩級（實(shí)際生產(chǎn)中，鋁液作為陰極），通強(qiáng)大的直流電，在高溫下，在電解梢的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即電解。陽極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳，陰極產(chǎn)物為鋁液。工藝流程見下圖：電解車間設(shè)備情況一、電解梢主要分為上部結(jié)構(gòu)和陰極部分。上部結(jié)構(gòu)由打殼下料裝置、陽極提升裝置、梢密閉排風(fēng)系統(tǒng)、大梁及門型立柱、陽極碳塊組成。陰極部分由電解梢梢殼、陰極內(nèi)襯和陰極碳塊組成。打

2、殼下料裝置：主要是負(fù)責(zé)打開氧化鋁結(jié)殼，給梢內(nèi)補(bǔ)充新鮮的氧化鋁及新鮮的氟化鋁。電解梢生產(chǎn)所用的原料通過凈化超濃相輸送系統(tǒng)或電解多功能天車直接送到電解梢的料箱中，然后通過打殼下料裝置按需加入電解梢中。陽極提升裝置：主要是負(fù)責(zé)陽機(jī)組的升降、出鋁時(shí)的下降，抬母線時(shí)的提升，梢工作電壓的調(diào)整。梢密閉排風(fēng)系統(tǒng)：主要是負(fù)責(zé)把電解梢陽極所產(chǎn)生的氣體通過梢密閉排風(fēng)系統(tǒng)輸送到凈化車間進(jìn)行處理。大梁及門型立柱：電解梢的上部結(jié)構(gòu)的重量均由鋼制的實(shí)腹板梁和門型立柱承擔(dān)。陽極碳塊組：通過強(qiáng)大的直流電深入到電解質(zhì)中與陰極產(chǎn)生電弧，發(fā)出高溫，溶解固體電解質(zhì)進(jìn)行鋁電解。二、多功能機(jī)組的主要作用及用途A打殼：打開電解質(zhì)結(jié)殼B加料：

3、向電解槽加氧化鋁及破碎后的電解質(zhì)塊；C更換陽極：擰開提起及落下擰緊螺旋夾具，吊走殘極，更換新陽極。D清理陽極坑：把陽極坑內(nèi)的殘極散塊及結(jié)殼電解質(zhì)清理出去，以便安放新陽極。E出鋁：鋁抬包的吊運(yùn)，抽真空，出鋁，吊送并計(jì)量及顯示，實(shí)施打印F提升陽極母線：吊運(yùn)陽極母線提升框架G完成安裝和檢修電解槽上部結(jié)構(gòu)和下部槽殼及其他零星吊運(yùn)。作用：多功能機(jī)組在車間擔(dān)任著出鋁、陽極的更換、吊運(yùn)槽殼及檢修時(shí)的物料吊運(yùn)、加封陽極上的保溫料，它運(yùn)行的好壞直接影響電解鋁的正常生產(chǎn)。三、母線提升框架作用：是大型預(yù)焙槽陽極鋁電解生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，在鋁電解生產(chǎn)中隨著陽極炭塊的消耗，陽極母線也相應(yīng)下降，當(dāng)降低到一定程度后必須進(jìn)行

4、提升陽極母線，而陽極碳塊不能有相應(yīng)移動，這就是電解程序的抬母線工序，其主要由專用設(shè)備母線提升框架完成，在抬母線過程中，多功能天車吊起提升框架，其上的夾具裝置夾緊陽極導(dǎo)桿氣動扳手，松開小盒卡具，用母線提升機(jī)構(gòu)把陽極母線提升到一定的高度并擰緊小盒卡具。四、6噸真空抬包作用：主要用來出鋁，當(dāng)電解槽內(nèi)的鋁量達(dá)到一定的程度時(shí)就要排出，利用真空抬包把槽內(nèi)的鋁液抽出，通過抬包運(yùn)輸專用車輛運(yùn)送到鑄造車間鑄錠，它的原理是通過引射器把真空包內(nèi)的空氣抽出，產(chǎn)生真空把槽內(nèi)鋁液抽出。第二部分凈化一、鋁電解煙氣的構(gòu)成為：氣態(tài)物質(zhì)：HF、CO2、CO、SO2、SiF4、CF4等。固態(tài)物質(zhì)：大顆粒（D>5m）：氧化鋁粉

5、、碳粉、冰晶石細(xì)顆粒（亞微米級）：電解質(zhì)蒸氣凝聚而成，氟含量達(dá)45%電解鋁產(chǎn)生的污染物數(shù)量二、鋁電解煙氣回收的原理干法凈化回收：就是以某種特定的粉狀物料吸附某種氣體物質(zhì)所完成的氣體凈化過程，具有吸附作用的物質(zhì)叫吸附劑，被吸附的物質(zhì)叫吸附質(zhì)。鋁電解煙氣干法凈化就是使用電解鋁的生產(chǎn)原料AL2O3吸附煙氣中的HF而完成的凈化過程，AL2O3為吸附劑，HF為吸附質(zhì)。二分廠采用干法凈化。三、煙氣的捕集方法本系統(tǒng)采用的捕集方法是每臺梢上設(shè)集氣罩（一次捕集）。四、1、工藝流程圖2、文字?jǐn)⑹觯弘娊鉄煔庠谝L(fēng)機(jī)作用下，經(jīng)電解梢集氣罩、排煙支管、排煙總管、地下煙道到達(dá)立煙管中，立煙管中的VRI反應(yīng)器將定量加入新鮮

6、AI2O3均勻的噴射到立煙管中，形成一個(gè)圓截面，與進(jìn)入的電解煙氣發(fā)生吸附反應(yīng)，氣態(tài)HF被AI2O3吸附，然后混合煙氣進(jìn)入菱形大布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，同時(shí)煙氣中的固態(tài)顆粒被截留，氣固分離后，干凈煙氣經(jīng)煙囪排入大氣，而被截留下來的載氟料，一部分作為吸附劑循環(huán)使用，另一部分則經(jīng)風(fēng)動溜梢到氣力提升機(jī)，被提升到載氟倉中供電解使用。3、各主要設(shè)備的作用序號設(shè)備名稱作用1主引風(fēng)機(jī)抽出電解煙氣，將干凈氣體排入大氣2大布袋除塵器對含塵氣體進(jìn)行氣固分離3反吹風(fēng)機(jī)對大布袋進(jìn)行反吹清灰4身壓離心風(fēng)機(jī)對風(fēng)動溜梢及VRI反應(yīng)器內(nèi)物料流狀化5流態(tài)化羅茨風(fēng)機(jī)為除塵器沸騰床和循環(huán)溜梢供風(fēng)6氣力提升機(jī)將載氟AL2。3提升至料包

7、供電解用7VRI反應(yīng)器將AL2O3均勻地噴射到煙管中與煙氣混合完成吸附反應(yīng)8風(fēng)動溜梢輸送AL2。39氣提羅茨風(fēng)機(jī)給氣力提升機(jī)供風(fēng)五、氧化鋁輸送的原理1、普通風(fēng)動溜梢原理：普通風(fēng)動溜梢有一定斜度，當(dāng)物料沸騰后，密度減小，顆粒間的磨擦近似為0,物料呈流態(tài)化，在重力作用下，沿斜梢從高位流向低位，達(dá)到輸送的目的。2、超濃相水平輸送溜梢原理：是利用沸騰床技術(shù)使物料流態(tài)化后，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N固氣兩相流體?？扛鼽c(diǎn)的壓力梯度輸送，也就是提供一定的料柱差就可使物料在封閉的溜梢內(nèi)流動。3、濃相輸送輸送原理：由壓力容器產(chǎn)生的靜壓力推動物料，以非懸浮態(tài)栓狀流動，氣流速度相對較低。當(dāng)氣流速度降到某一臨界值時(shí)，流動阻力陡然增大

8、，固態(tài)物質(zhì)滯留在管底，管道內(nèi)氣流的有效通道減小，氣速在該段增大，將停滯的物料由表及里地吹走，隨著管道有效截面積的增大，氣流速度又降低，固態(tài)物質(zhì)又會停滯，如此循環(huán)往復(fù)，物料像沙丘移動式的流態(tài)化狀態(tài)向前移動，即所謂的濃相輸送。第三部分鑄造鑄造工藝簡介：金屬鋁液從混合爐中流出，經(jīng)溜梢注入水平式鑄造機(jī)的船形溜梢，在經(jīng)分配器注入鑄模而成型，在鑄機(jī)上澆鑄的鋁錠經(jīng)間接冷卻后打印，然后送入冷卻運(yùn)輸機(jī)直接冷卻，冷卻后送入堆垛機(jī)整列編排堆成垛，堆好的垛錠采用半自動氣動打捆機(jī)捆扎，由成品運(yùn)輸機(jī)移動垛位后，最后用叉車運(yùn)走。鑄造車間工藝流程圖：三、主要設(shè)備及用途：1、20Kg鋁錠連續(xù)鑄造機(jī)組（3臺）：是專門用于普通重熔

9、用鋁錠連續(xù)鑄造的自動化生產(chǎn)線，通過PLC編程控制，對來自電解車間的熔融鋁液進(jìn)行連續(xù)鑄造及打捆操作。2、堆垛機(jī)（3臺）：是一個(gè)將從冷卻運(yùn)輸機(jī)送來的鋁錠按照事先規(guī)定好的程序進(jìn)行堆垛的自動化裝置。它可分為牽引、翻轉(zhuǎn)、整列堆垛、移動臺車等部分。3、成品運(yùn)送機(jī)（3臺）：是一個(gè)鏈板式的平板運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)輸機(jī)上每隔一定距離設(shè)置一組高出鏈板的凸臺，這一凸臺即便于夾具的張開，又便于打捆時(shí)穿鋼帶和叉車叉板的插入。4、氣動捆扎機(jī)（3臺）：安裝在運(yùn)輸機(jī)上方，可沿其工字形軌道移動，對鋼帶進(jìn)行拉緊，鎖扣和切斷，完全由打捆機(jī)來完成。5、40噸混合爐主要作用：使液體鋁存放、保溫、精煉、靜止等的地方。第四部分動力動力車間是電解二分

10、廠的主要車間之一，它肩負(fù)著全廠各個(gè)車間生產(chǎn)用水、風(fēng)、汽、暖及生活用水、暖的供給和排出，它是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響全廠各車間的生產(chǎn)和職工的正常生活。一、工藝流程圖自來水經(jīng)過軟化器軟化后進(jìn)入水池，然后經(jīng)過水泵供給整流機(jī)組純水冷卻塔，整流機(jī)組熱交換器中的熱水經(jīng)過冷卻塔，返回水池循環(huán)使用。1、自來水軟化器冰池給水泵冷卻塔_整流機(jī)組純水冷卻塔1、 整流循環(huán)水工藝流程圖2、自來水軟化器水池給水泵*冷卻塔空壓機(jī)組2、 空壓循環(huán)水工藝流程圖3、自來水冷水池冷水泵鑄造機(jī)組A'冷卻塔熱水泵熱水池3、 鑄造循環(huán)水工藝流程二、空壓機(jī)的原理及工藝流程圖1、空壓機(jī)原理：通過吸氣管吸入空氣，經(jīng)過油過濾器進(jìn)入一級氣缸壓

11、縮達(dá)到0.20.3MPa壓力后進(jìn)入中間冷卻器，降低溫度后進(jìn)入二級氣缸，二次壓縮后達(dá)到0.81.0MPa壓力，經(jīng)過后冷卻器二次降溫進(jìn)入儲氣缸，再經(jīng)過排氣總管進(jìn)入干燥器析出水分，供給用戶。2、空壓機(jī)工藝流程圖吸氣管油過濾器一級氣缸中間冷卻器排氣總管儲氣罐后冷卻器二級氣缸干燥器用戶3、空壓站內(nèi)冷卻水流程圖總進(jìn)水管總出水管三、主要設(shè)備及用途1 、冷凍式干燥器（3臺）作用：利用氟利昂R22工作制冷劑降低壓縮空氣的濕度析出空氣中的水分使?jié)耧柡涂諝庾兂筛稍锟諝鉂M足用戶的需要。2 、微熱再生式干燥器（6臺）作用：利用變溫吸附和變壓吸附原理，吸收壓縮空氣的水分，使?jié)耧柡蛪嚎s空氣變成干燥空氣，滿足用戶需要。3 、

12、空壓機(jī)（12臺）作用：氣體的壓縮輸送。其中4臺2D-12-100/8空壓機(jī)通過3臺冷凍式干燥器把風(fēng)送入電解車間、鑄造車間、凈化車間及碳素分廠。8臺2D-12-100/10空壓機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)通過6臺微熱再生式干燥器送入凈化車間的濃相、稀相輸送及天車加料的小料倉。4 、冷卻塔（7臺）：作用：是敞開式循環(huán)水系統(tǒng)中主要設(shè)備之一，是用來冷卻熱交換器中排出的循環(huán)熱水。第五部分電氣一、簡介電氣車間主要包括：220KV配電室和調(diào)壓整流變電所。1 、220KV站配電裝置采用戶內(nèi)配置，220KV系統(tǒng)主接線采用雙母線系統(tǒng)，給本工程的六臺整流變壓器機(jī)組、動力變壓器供電。采用雙母線系統(tǒng)，方便以后的運(yùn)行操作，也更加符合電解鋁

13、生產(chǎn)供電可靠性及繼電器保護(hù)的要求，斷路器采用六氟化硫斷路器，單柱型結(jié)構(gòu)，液壓操作機(jī)構(gòu)，隔離開關(guān)采用水平三柱雙斷口型，電動操作機(jī)構(gòu)，提高可供電的可靠性及自控水平。2 、整流所采用三層布置，調(diào)壓整流變壓器采用室外配置，整流器緊靠調(diào)壓整流變壓器一側(cè)。調(diào)壓變壓器設(shè)79級有載調(diào)壓，調(diào)壓整流變?yōu)樯线M(jìn)下出，整流器為下進(jìn)上出，二層為濾波室。作用是1）消除高次諧波，2）補(bǔ)償COS0。地下層為水管及電纜層。在整流器室端部一側(cè)設(shè)置總降壓動力變壓器，10KV中心配電所及主控制室，10KV中心配電所及總降壓動力變壓器為一層布置局部二層。工藝流程圖:二、主要功能1、將外部輸送的高壓（220KV）電能，通過整流變壓裝置，轉(zhuǎn)

14、變?yōu)樗枰闹绷麟?，輸送到電解車間。2、通過動力變壓器，轉(zhuǎn)變?yōu)?0KV,共給全廠動力系統(tǒng)，再通過各分電所和低壓配電，供給動力照明系統(tǒng)。三、主要設(shè)備及作用1、SF6斷路器:全站共11套，主要作用是切斷正常工作時(shí)負(fù)荷電流及事故情況下短路的過載負(fù)荷電流。2、隔離開關(guān)：全站共6套，有單接地、不接地和雙接地三種。主要作用是在無負(fù)荷時(shí)切斷及隔離電路，使被檢修設(shè)備兩側(cè)有明顯開點(diǎn)，確保檢修時(shí)人員及設(shè)備安全。3、電流互感器：全站共11套，主要作用是作監(jiān)測測量、計(jì)量，保護(hù)配套設(shè)備。4、無間隙氧化鋅避雷器：全站共有11套，主要作用是防止雷擊過電壓及操作運(yùn)行中過電壓與設(shè)備并聯(lián)，保護(hù)用電設(shè)備不致因瞬時(shí)間過電壓而發(fā)生絕緣

15、擊穿。5、電壓互感器：全站共有2套，主要是作監(jiān)測測量，計(jì)量保護(hù)時(shí)的配套設(shè)備。6、整流機(jī)組變壓器主要作用：將網(wǎng)側(cè)220KV電壓降至適合電解系列用的不多于1200V電壓,共6套，分別移相后并列運(yùn)行,為5備一運(yùn)行方式。7、濾波裝置全站共有12臺，主要作用是與電抗器，高壓電容器配合做無功補(bǔ)償和諧波治理。8、整流柜整流柜共12臺，主要是將整流變送進(jìn)來的不高于1200V的交流電壓變?yōu)橹绷麟妷?，供電解系列使用?、純水冷卻裝置共6臺，主要是在整流柜工作時(shí)，對柜內(nèi)硅元件交直流橋臂及匯流母排進(jìn)行冷卻，防止元件溫度過高而燒毀。10、10KV高壓開關(guān)柜全站共64臺，主要是對各個(gè)饋電線路進(jìn)行復(fù)合切換，柜內(nèi)裝有小車開關(guān)

16、，在線路進(jìn)行檢修時(shí)，推出小車開關(guān)，使被檢修設(shè)備兩端有明顯斷開點(diǎn)。11、動力變：站內(nèi)共有2臺，互為備有，主要是將220KV電壓將10KV，分站與10KV變壓器，共給全廠所有動力與照明負(fù)荷。第六部分質(zhì)管處一、主要功能：1 、負(fù)責(zé)進(jìn)入全廠原材料質(zhì)量的檢驗(yàn)工作。2 、負(fù)責(zé)鋁錠質(zhì)量檢驗(yàn)工作。3 、負(fù)責(zé)進(jìn)出全廠物品的計(jì)量工作。4 、負(fù)責(zé)電解車間原鋁質(zhì)量的分析、統(tǒng)計(jì)。5 、負(fù)責(zé)全廠質(zhì)量管理認(rèn)證工作。二、工藝流程：1、成品鋁錠的檢驗(yàn)鑄造車間按質(zhì)量分析單，把鋁液貯滿后，在混合爐內(nèi)取鋁液樣品，送往理化室進(jìn)行分析，并作記錄。如合格，通知鑄造進(jìn)行生產(chǎn)，并把統(tǒng)計(jì)結(jié)果送往相關(guān)部門。如不合格，通知鑄造車間按質(zhì)量分析單進(jìn)行重

17、新配料。2、電解鋁樣和電解質(zhì)樣的檢驗(yàn)在電解梢內(nèi)取鋁液樣品和電解質(zhì)樣品，送往理化室進(jìn)行化驗(yàn)，分析,并作記錄，然后把統(tǒng)計(jì)結(jié)果送往相關(guān)部門。3、原輔材料的檢驗(yàn)原輔材料到達(dá)倉庫后，原輔材料取樣組按取樣通知單進(jìn)行取樣，送到理化室化驗(yàn)、分析，并做好記錄。合格后，進(jìn)行使用并送往相關(guān)單位；不合格，返回原單位。4、主要設(shè)備用途1）、原子吸收光譜儀：用于電解質(zhì)中CaLi的分析及氟化鹽中K、Na的分析。2）、電子軌道衡：用于氧化鋁、碳素瀝青、重油等原材料的計(jì)量。3）、汽車衡：用于冰晶石、氟化鋁、氧化鋁等原材料計(jì)量。4）、電子臺秤：用于成品鋁錠計(jì)量。5）、ALR3460直讀光譜儀設(shè)備：用于成品鋁錠、原鋁、陽極組裝用高

18、磷生鐵爐前分析。第七部分運(yùn)輸二、主要設(shè)備及用途：1、扒渣車（2臺）主要作用：鑄造混合爐的扒渣與攪拌。2、陽極搬運(yùn)車（6輛）主要作用：將成品陽極預(yù)焙塊及時(shí)安全送往電解車間指定位置，然后將電解車間退出的殘極運(yùn)出。3、叉車主要作用；鋁錠的下線入庫、過磅、上站，廠內(nèi)臨時(shí)性任務(wù)。4、抬包出鋁車主要作用是，將電解車間電解梢中的液體鋁利用裝在真空包上的引射器所產(chǎn)生的負(fù)壓將鋁液吸入真空包中，然后用該車將真空抬包運(yùn)送到鑄造車間,倒完鋁液之后，將空的真空抬包再拉回電解車間，這樣周瑛始。五、罐車主要作用：將陽極組裝車間清理并破碎的殘極上的覆蓋料送到凈化車間的高位貯倉以供電解車間使用。第八部分微機(jī)中心一、工藝及主要設(shè)備情況鋁電解梢計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是采用分散式控制和集中式?jīng)Q策管理相結(jié)合的方式對電解梢生產(chǎn)過程進(jìn)行自動控制，系統(tǒng)分為過程控制級、過程管理監(jiān)管級和企業(yè)管理級三層，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、智能控制、過程實(shí)時(shí)監(jiān)控和生產(chǎn)管理有機(jī)的結(jié)合在一起，使控制系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、靈活方便和管理科學(xué)等特點(diǎn)。工藝流程圖三、主要設(shè)備及作用1、智能槽控機(jī)：采用最新開發(fā)研制的SR-CKJ300A型智能槽控機(jī)，采用“一對一”控制方式，即276臺智能槽控機(jī)獨(dú)立控制276臺電解槽。該設(shè)備采用壁掛式，大板結(jié)構(gòu)，分為動力箱、邏