年產(chǎn)7萬噸鋅錠的濕法煉鋅浸出車間的設(shè)計說明

.PAGE.第三章鋅電積工藝過程及設(shè)備計算3.1概述工業(yè)上從硫酸鋅水溶液中電解沉積鋅有三種工藝：即低酸低電流密度法〔標(biāo)準(zhǔn)法；中酸中電流密度法<中間法>和高酸高電流密度法。目前我國多采用中酸中電流密度法的下限,低酸低電流密度法上限的電解法。表3-1為三種方法的比較。表3-1鋅電積三種工藝的比較工藝方法電解液含H2SO4〔克/升電流密度〔安/米2優(yōu)缺點(diǎn)酸低電流密度法〔標(biāo)準(zhǔn)法110--130300--500耗電少,生產(chǎn)能力小,基建投資大中酸中電流密度法<中間法>130--160500--300生產(chǎn)操作比前者簡單,生產(chǎn)能力比前者大但比后者小基建投資小高酸高電流密度法220--300800～1000甚至大于1000生產(chǎn)能力大；耗電多；電解槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜。3.2設(shè)計任務(wù)設(shè)計生產(chǎn)能力為7萬噸鋅錠的電解設(shè)備3.3原始資料3.3.1設(shè)進(jìn)入電解槽的電解液成份如表3-2所示：表3-2進(jìn)入電解槽的電解液成份〔克/升組成ZnFeCdCuCOMn〔克/升1200.0450.0050.00040.0054.7203.3.2電解后電解廢液成份如表3-3所示表3-3電解廢液成份〔克/升組成ZnFeCdCuCOMn〔克/升460.0280.0030.00020.0053.2173.3.3一些技術(shù)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用于制造鋅粉之鋅錠占年產(chǎn)鋅錠量的百分比,β=0.028；年工作日為330日。陰極鋅熔鑄直收率η1=97%陰極電流密度D陰=520安培槽電壓V槽=3.20伏電流效率ηi=98%陰極規(guī)格長×寬×厚=1000×666×4〔毫米3.4工藝過程及設(shè)備計算3.4.1物料平衡及電解槽計算陰極鋅成份的計算在電積過程中,一部分銅、鐵、鎘與鋅一齊在陰極上沉積,一升電解液得到的陰極鋅含金屬量如表3-4所示。表3-4一升電解液沉積的金屬量〔克組成ZnFeCdCu共計〔克64.000.0050.0020.000264.0072鉛-銀陽極在電解過程中被腐蝕,使一部分鉛進(jìn)入到陰極鋅中。設(shè)陰極鋅含鉛0.006%則進(jìn)入到陰極鋅中鉛的量為：克那么陰極鋅的成份如表3-5所示。表3-5陰極鋅成份組成ZnPbFeCdCu共計重量〔克64.000.00380.00500.00200.0002064.0110%99.9830.0060.00780.0030.00031003.4.2所需電解槽數(shù)量的計算〔1每日應(yīng)產(chǎn)出的陰極鋅量的計算。Q1=噸式中：Q1每日應(yīng)產(chǎn)出陰極鋅的數(shù)量,噸；Q設(shè)計生產(chǎn)能力,噸鋅錠/年；β用于制造鋅粉之鋅錠占年產(chǎn)鋅錠量的百分比,%；m年工作日,日；η陰極鋅熔鑄直收率,%。Q1=噸/日〔2陰極有效總面積及片數(shù)的計算陰極有效總面積的計算?！?06米2式中：F陰極有效總面積,米2Q每日產(chǎn)出的陰極鋅量,噸；D陰極電流密度,安培/米2；η電流效率,%；1.2195鋅的電化當(dāng)量,克/安培；24電解析出時間,小時。F=×106=15086米2陰極邊上裝有塑料絕緣條,沒邊各占區(qū)陰極板寬7毫米,陰極浸沒于電解液的深度為0.87米,則每片陰極的有效面積〔按兩面計為：f陰=0.87××2×2=1.13米2故共需陰極片數(shù)n==片設(shè)一個電解槽裝陰極片32塊,則共需電解槽數(shù)為：個每個電解槽的陰極總面積為：1.13×32=36.16米2取備用電解槽24個,則一共有電解槽560個。這就可把電解槽分為兩個系列。每個系列有280個電解槽,在每個系列中可按35個電解槽組成一組,共八組為一系列。3.4.3電解槽內(nèi)部尺寸大小的計算電解槽內(nèi)部寬度的計算。設(shè)陰極邊緣到槽壁距離為95毫米,則電解槽內(nèi)寬為：B=666+2×95=856≈860毫米電解槽內(nèi)部長度計算。設(shè)每片陰極厚度為5毫米,每片陽極厚度為10毫米,陰陽極間距離為34毫米,電極到兩端壁距離為125毫米,每個電解槽有陰極片32片,陽極片33片。則電解槽內(nèi)部長度為：L=32×5+33×10+32×2×34+125×2=2916毫米電解槽內(nèi)部高度的計算。設(shè)槽內(nèi)液面至槽面的距離為100毫米；槽內(nèi)陰極浸入電解液的深度為880毫米；陰極下部端緣距槽低500毫米。則電解槽的內(nèi)高位：H=100+880+500=1480毫米故電解槽的內(nèi)部尺寸為：長×寬×高=2916×860×1480〔毫米電解槽容積〔不設(shè)槽內(nèi)冷卻器為：V槽=L×B×H=2.916×0.86×1.48=3.711米2電解槽體的材料有木質(zhì)及鋼筋混凝土兩種。目前多采用鋼筋混凝土電解槽。電解槽內(nèi)襯耐腐蝕的材料有：鉛皮、聚氯乙烯、環(huán)氧玻璃鋼、輝綠巖等。3.4.4通過電解槽電流強(qiáng)度的計算一個電解槽的陰極總面積為36.16米2故電流強(qiáng)度I=36.16×520=18803安培設(shè)富余5.4%則I=18808×1.054=19818.362安培3.4.5整流設(shè)備選擇整流設(shè)備總功率按下式計算。式中：W整流設(shè)備總功率,千瓦；Q每天應(yīng)產(chǎn)出的陰極鋅總量,噸；E槽電壓,伏,取E=3.25伏則千瓦系列中的電壓降為總電壓降的1-2.5%,取1.5%,則總電壓降為：280×3.20×〔1+0.015=909.44伏選用GHS-10000/0-800硅整流器。單臺功率8000千瓦。故需整流器臺數(shù)為：臺取4臺每系列由2臺硅整流器供電,總電流為：10000×2=20000安培。整流器設(shè)備功率與電解槽數(shù)量要求相適應(yīng)。3.4.6進(jìn)入電解槽電解液數(shù)量的計算供給一個電解槽的電解液數(shù)量可按如下計算。式中：Q進(jìn)入一個電解槽的中性電解液數(shù)量,升/小時；I通過電解槽的電流強(qiáng)度,克/安培；q鋅的電化當(dāng)量,1.2195,克/安培η電流效率,%N電解槽數(shù)目,個P中性電解液含鋅量,克/升；p廢電解液含鋅量,克/升。故升/小時一個電解槽每天需中性電解液數(shù)量為：303.7×24=7289升/天全部電解槽每天共需中性電解液數(shù)量為：7289×417=3040米33.4.7廢電解液數(shù)量的計算一小時供中性電解液303.7升,含鋅120克/升,此時電解液比重為1.258。因此中性電解液重量為：公斤在陽極上析出氧量為：公斤電極反應(yīng)為：ZnSO4+H2O→Zn+H2SO4+1/2O2<直流電>析出的錳的量為：公斤故共析出：19.437+4.804+0.456=24.697公斤剩余：382.05-24.697=357.35公斤。電解時有一部分電解液被蒸發(fā)而損失。設(shè)每平方米電解液表面每小時蒸發(fā)損失一公斤電解液。電解液表面積為：S槽—S極=2.508—0.328=2.18米2則蒸發(fā)損失為：2.18×1=2.18公斤。由于電解液飛濺液要損失一部分電解液,設(shè)為0.3%,則飛濺損失為：303.7×0.003=0.911公斤損失電解液量一共為：2.18+0.911=3.09公斤故從一個電解槽每小時流出的廢電解液量為：357.35—3.07=354.28公斤/小時設(shè)此時電解液的比重為1.18,則廢電解液的體積為：升/小時3.4.8進(jìn)入陽極泥中各成分的計算設(shè)陽極消耗的鉛量誒：每噸陰極鋅為1.5公斤。則析出20.173公斤鋅,消耗鉛量為：公斤進(jìn)入陰極鋅中的鉛量為：公斤進(jìn)入陽極泥中的鉛量為：0.0303—0.00012=0.03018公斤換算成PbO2=公斤〔其中Pb=0.03018公斤,O2=0.0462公斤一個電解槽沉淀的錳量為0.456公斤換算成MnO2=公斤〔其中Mn=0.456公斤,O2=0.265公斤故進(jìn)入陽極泥的總量為：0.03487+0.721=0.7558公斤〔其中O2=0.2998公斤3.4.9進(jìn)入大氣中的氧量4.804—0.00465—0.265=4.5344公斤3.4.10編制一個電解槽的物料平衡根據(jù)以上計算結(jié)果,編制一個電解槽的物料平衡,如表3-6所示。表3-6一個電解槽的物料平衡加入產(chǎn)出序號項(xiàng)目公斤%序號項(xiàng)目公斤%1中性液382.0599.991陰極鋅19.4375.092從陽極進(jìn)入的鉛0.030180.012陽極泥0.75580.1983廢電解液354.2892.724進(jìn)入大氣中的氧4.53441.195損失3.070.86誤差-0.00292共計382.08018共計382.080121003.5電解槽熱平衡計算通常以單個電解槽為基礎(chǔ)進(jìn)行計算,然后計算出全車間或一個系列電解槽在電解過程中總的剩余熱量。電解槽熱平衡按下面式子計算。Q電流+Q新=Q廢＋Q蒸＋Q濺＋Ｑ輻＋傳＋Ｑ余式中：Q電流電流通過產(chǎn)生的熱量,千卡/小時；Q新新液帶入熱量,千卡/小時；Q廢電解廢液帶走的熱量,千卡/小時；Q蒸電解液表面蒸發(fā)損失的熱量,千卡/小時；Q濺電解液噴濺損失的熱量,千卡/小時；Ｑ輻＋傳輻射、對流和傳導(dǎo)損失的熱量,千卡/小時；Ｑ余剩余的熱量,千卡/小時。3.5.1熱收入〔1電流通過電解液產(chǎn)生的熱量Q電流=0.239IEt×10-3千卡/時式中：I通過電解槽的電流,18803安培；E為電解液、極板、陽極泥及濃差極化的電壓降。在一般情況下,占槽電壓的20%。即E=3.20×0.2=0.64伏t通電時間,秒,3600秒；故Q電流=0.239×18803×0.64×3600×10-3=10354千卡/時?！?新液帶入熱量Q新=m1c1t1千卡/時式中：m1單位時間進(jìn)入電解槽的新液重量,公斤/小時c1新液比熱,千卡/公斤·℃；t1加入新液的溫度,℃。從冶金計算得知,進(jìn)入電解槽的新液量為：382.05公斤/時。電解液配液采用大循環(huán)方式進(jìn)行,新液：廢液=1:5,要求混合后進(jìn)入電解槽新液溫度為35℃,此時電解液的比熱為：0.78千卡/公斤·℃。Q新=382.05×0.78×35=10430千卡/時Q收=10430+10354=20784千卡/時。3.5.2熱支出廢電解液帶走的熱廢電解液為354.28公斤/小時,設(shè)廢電解液溫度為40℃,此時電解液的比熱為0.8千卡/公斤·℃,則Q廢=354.28×40×0.8=11337千卡/時〔2電解液表面蒸發(fā)損失的熱Q蒸=S液表面×W×q汽式中：S液表面電解槽中電解液有效表面積,米2；已求出S液表面=2.18米2；W電解液表面蒸發(fā)損失的水量,公斤/米2·時。根據(jù)銅電解液中水的蒸發(fā)量與溫度的關(guān)系可確定40℃時電解液單位表面蒸發(fā)的水量W=1.公斤/米2·時；q汽40℃時水的汽化潛熱為578千卡/公斤。故Q蒸=2.18×1.0×578=1260.04千卡/時。〔3電解液飛濺損失的熱量為：0.911公斤故Q濺0.911×40×0.8=29.2千卡/小時。<4>輻射、對流和傳導(dǎo)損失的熱Q輻+傳=<Q蒸+Q濺>=〔1260.04+29.2=143.2千卡/時Q支=11336+1260.04+29.152+143.2=12768.43.5.3剩余熱Q剩=21108-12768.4=8339.6千卡/時根基計算結(jié)果,編制熱平衡表如表3-7所示。表3—7鋅電解槽熱平衡熱收入熱支出序號名稱千卡%序號名稱千卡%1電流產(chǎn)生熱10515.850.341廢液帶走熱1133654.742新液帶入熱1043049.662電解液蒸發(fā)損失熱1260.045.83電解液飛濺損失熱29.1520.144輻射、對流、傳導(dǎo)損失熱143.20.665剩余熱8339.638.65共計20945.8100共計20945.8100計算可知：鋅電解槽中熱量大大過剩。因此電解液必須冷卻。鋅電解液冷卻方法有以下幾種：槽內(nèi)冷卻；〔2真空蒸發(fā)冷卻；〔3冷卻塔冷卻。表3-8為各種冷卻方法的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)。冷卻方式的的選擇,需根據(jù)工廠的生產(chǎn)規(guī)模、電流強(qiáng)度、循環(huán)方式、溫度要求、氣候條件和供水條件等因素,經(jīng)多方案比較確定,可選擇其中的一種或兩種方式相結(jié)合的方案。我國株洲冶煉廠原來才用真空蒸發(fā)冷凍機(jī)冷卻電解液,實(shí)踐表明,每年耗費(fèi)蒸汽13萬噸,電力320萬度和循環(huán)冷卻水2584萬立方米。據(jù)報道,該廠1980年起試建一臺50平方米空氣冷卻塔,取得了滿意的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)在已改用空氣冷卻塔來冷卻電解液,改造后,每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤18000噸,節(jié)約經(jīng)營管理費(fèi)220萬元。經(jīng)濟(jì)效益顯著?？梢?方案的選擇是至關(guān)重要的。表3-8鋅電解液各種冷卻方式比較冷卻方式槽內(nèi)冷卻真空蒸發(fā)冷卻冷卻塔冷卻適用條件生產(chǎn)規(guī)模小,電流強(qiáng)度小,一般為小循環(huán),供水充足,水溫低〔一般為地下水。生產(chǎn)規(guī)模大,電流強(qiáng)度大,大循環(huán),建廠地區(qū)氣溫高,濕度大。生產(chǎn)規(guī)模大,電流強(qiáng)度大,大循環(huán),建廠地區(qū)氣溫低,濕度小,供水困難,水價高。優(yōu)點(diǎn)設(shè)備制造簡單,容易上馬；不需單獨(dú)管理；無動力消耗。不受地區(qū)氣候條件限制,能保證電解液達(dá)到較低溫度；電解槽利用系數(shù)大；由于蒸發(fā)時帶走水份,克增加洗渣水量,降低渣中水溶鋅；提高鋅直收率,降低酸耗。便于自動控制。設(shè)備制造比較簡單；投資少；不消耗水和蒸汽；經(jīng)營費(fèi)低；可蒸發(fā)部分水份。缺點(diǎn)間接熱交換,水消耗量大；受地區(qū)氣象條件限制；電解槽利用系數(shù)??；消耗有色金屬。設(shè)備制造復(fù)雜；蒸汽和水消耗量大；投資大能耗高；經(jīng)營費(fèi)用高；需經(jīng)常清理結(jié)垢物。受地區(qū)氣溫和濕度限制較嚴(yán)重,當(dāng)電解液溫度接近或超過空氣濕球溫度,不能采用。第四章電解經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)4.1主要設(shè)備選擇4.1.1電解槽〔1結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)襯防腐材料的選擇電解槽一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長方形槽體,其出液端設(shè)有溢流堰和溢流咀。當(dāng)采用鉛或塑料時,底部應(yīng)留檢漏孔。電解槽通常為預(yù)制。槽與槽間應(yīng)留20-40毫米絕緣縫,槽壁與樓板間留有80-120毫米絕緣縫,電解槽低于支撐梁之間應(yīng)置有絕緣瓷瓶或瓷磚。電解槽的內(nèi)襯防腐材料,通常的有鉛板、塑料和環(huán)氧玻璃鋼等；近年來有的廠試用無內(nèi)襯輝綠巖鋼筋混凝土電解槽。電解槽內(nèi)襯防腐材料及使用情況見表4—1。表5—1鋅電解槽內(nèi)襯防腐材料及使用情況內(nèi)襯防腐材料鉛板聚氯乙烯環(huán)氧玻璃鋼輝綠巖內(nèi)襯瀝青麻布或?yàn)r青毛氈或?yàn)r青馬蹄脂隔離層,襯3—5毫米鉛皮隔離層同左,內(nèi)襯3-5毫米軟聚氯乙烯板,側(cè)壁或底部應(yīng)加設(shè)軟或硬聚氯乙烯保護(hù)板一底四布二面。一純環(huán)氧樹脂為最好,也可摻入少量煤焦油或呋喃樹脂,側(cè)壁和底部加設(shè)塑料保護(hù)板施工質(zhì)量好,不需內(nèi)襯,新槽發(fā)現(xiàn)滲漏時可加襯1-2層環(huán)氧玻璃布或呋喃樹脂膠泥抹面外部防腐端壁：瀝青馬蹄脂5-10毫米側(cè)壁：瀝青馬蹄脂2-4毫米端壁：3毫米聚氯乙烯軟板端壁：一底二布一面?zhèn)缺冢憾投鏌o防腐層造價〔元/米8800-1100400-500400-500200-300壽命〔年約55-8約5適量好5年以上,質(zhì)量差2-3年優(yōu)缺點(diǎn)施工簡便,易發(fā)生鉛板砂眼穿孔,檢漏困難,消耗大量有色金屬,有微量鉛溶解,影響陰極鋅質(zhì)量,但修補(bǔ)容易施工簡便,防腐性能好,修補(bǔ)容易,使用時間長后易老化變形,無保護(hù)板側(cè)壁被極板碰破施工較復(fù)雜,不能從外部檢漏,使用時間長后有龜裂現(xiàn)象,環(huán)氧樹脂供應(yīng)困難,耐腐蝕性能好,修補(bǔ)容易,無保護(hù)板襯里,易被極板碰破槽體施工困難,抗?jié)B性尚未解決,干濕變化易龜裂,目前處于試用階段經(jīng)比較決定我廠電解槽內(nèi)襯防腐材料選用聚氯乙烯?！?陰極、陽極的選擇陰極：陰極由極板、導(dǎo)電棒、導(dǎo)電片和絕緣條組成。極板規(guī)格根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和材料供應(yīng)情況而定,我廠陰極為高1000毫米,寬666毫米,厚4毫米的鋁板。導(dǎo)電棒用鋁澆鑄而成,吊環(huán)采用與導(dǎo)電棒一次澆鑄成的鋁吊環(huán),以便于廢舊極板的回收,板棒間可全部焊接或鑄焊結(jié)合。導(dǎo)電片用銅鋁對焊導(dǎo)電片、鋁板端與導(dǎo)電棒直接焊接,以減少其接觸電壓降。絕緣條使用粘接聚乙烯條,粘接質(zhì)量好可以與陰極同壽命。陰極的數(shù)量除裝槽外,應(yīng)有一定的備用量,約為裝槽數(shù)量的15%-20%。陽極：陽極由鉛銀合金板、導(dǎo)電棒和絕緣器組成。鉛銀合金板有壓延和鑄造兩種：壓延板強(qiáng)度大,壽命長；鑄造板制造方便,重量輕,但壽命較短。我廠選用壓延板。板面可制成格網(wǎng)式,格網(wǎng)式雖強(qiáng)度差,易彎曲,但增大了陽極面積,降低了陽極電流密度,重量輕。板面尺寸比陰極小些,沉沒于電解液中的各邊比陰極小20毫米,為高980毫米,寬620毫米,厚6毫米。導(dǎo)電棒為斷面12～14×40～46毫米的紫銅板,先經(jīng)鍍錫,再外包鑄2-3毫米厚的鉛。鑄造陽極可同時澆鑄,壓延陽極時先鑄好棒后焊接。用橡膠絕緣器。陽極的備用數(shù)量為裝槽數(shù)的5-10%。4.1.2新液貯槽和電解廢液貯槽為穩(wěn)定生產(chǎn),需貯存一定量的新液和電解廢液,通常兩者貯量相同,我廠按每天溶液消耗量的40-60%或8-16小時貯備。貯槽槽體為鋼筋混凝土搗制或鋼板焊接。電解廢液貯槽為鋼筋混凝土搗制內(nèi)襯采用環(huán)氧玻璃鋼。新液貯槽采用鋼板槽不需內(nèi)襯。表5-2為我廠鋅電解車間溶液貯槽設(shè)計使用情況。4.1.3溶液輸送泵鋅電解車間的溶液有新液和電解廢液。新液無腐蝕性,可選用普通材料的清水離心泵。電解廢液含硫酸約10%,應(yīng)選用耐腐蝕離心泵。備用率取30-40%。4.1.4橋式起重機(jī)由于電解出裝槽作業(yè)頻繁,我廠屬中型廠應(yīng)選用帶操縱室的重級工作制〔JC=40%雙梁式起重機(jī)。為安全著想起重機(jī)的絕緣設(shè)施,采用大車、小車和吊鉤三道絕緣。起重量一吊裝最大重量物件為準(zhǔn),我廠為中型車間應(yīng)選用3噸?？缍劝窜囬g配置而定,中型車間廠房跨度12米,起重機(jī)跨度可選10.5米。起重高度結(jié)合廠房高度而定應(yīng)為12米。起重機(jī)臺數(shù)為每兩列電解槽安裝1臺。表4-2我廠鋅電解槽及陰極、陽極規(guī)格項(xiàng)目單位所設(shè)計廠Ⅰ、Ⅱ系列Ⅱ系列電解槽：槽數(shù)長寬深防腐材料個毫米毫米毫米50428188601470軟聚氯乙烯25228188601470軟聚氯乙烯裝槽最大極板數(shù)：陰極陽極片/槽32333233陰極：長寬厚有效面積重量絕緣材料毫米毫米毫米米2/片公斤/片10006664聚乙烯10006664聚乙烯陽極：長寬厚重量絕緣材料毫米毫米毫米公斤/片975620646〔鑄造網(wǎng)格板聚乙烯975620646〔鑄造網(wǎng)格板聚乙烯4.2輔助設(shè)備掏槽裝置及陽極泥處置工藝流程電解槽中陽極泥的清理,采用機(jī)械處理。目前多采用真空抽取法。設(shè)備選擇和配置要求〔1真空設(shè)備可選用SZ-3或SZ-4型水環(huán)式真空泵1臺。其技術(shù)參數(shù)：抽氣量60～80公斤/時；吸氣壓力200～250毫米汞柱；排出壓力780～800毫米汞柱,當(dāng)工作蒸汽壓力為3、4、5、6公斤/厘米2時,相應(yīng)的蒸汽消耗量為900、600、450、350公斤/時?！?真空泵可低位安裝。真空泵與受液器之間設(shè)置氣水分離器?！?受液器容積為1～2米2不銹鋼制作,其直徑與高度比為1：2～3。安裝標(biāo)高應(yīng)在6～7米以上,以便陽極泥漿連續(xù)放出?！?液封槽槽體用鋼筋混凝土制作,內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼制作。槽容積約1～2米2。安裝時應(yīng)保持與受液器凈高差大于6～7米。4.3.技術(shù)操作條件及質(zhì)量要求1>熔鉛鍋溫度控制:加氯化銨時大于700。C；加銀粉時820～850。C；澆注時680～700。C。鉛液成分：Pd99%,Ag1%。為防止銀粉熔化和分布不均勻,可以先在小坩堝中將鉛液〔800～1000和銀錠〔或銀粉配制成含銀較高的鉛銀合金〔含銀約為30%,然后再熔鉛鍋中加電鉛熔化成含鉛99%、銀1%的鉛液進(jìn)行澆鑄。也有時是在鉛水溫度800。C以上時直接加入銀粉,攪拌均勻后進(jìn)行澆鑄。2鑄板和鑄棒要求外觀平整,無飛邊毛刺,鑄板無空洞,尺寸符合要求。導(dǎo)電棒的銅棒先經(jīng)鍍錫,再包鑄3毫米厚鉛。3壓延和剪板〔壓延陽極坯錠外形尺寸為450×370×40毫米,厚度均勻,表面不現(xiàn)藍(lán)色,不夾渣。錕壓要求：最終厚度6毫米,無殘缺和裂紋。剪板要求：尺寸誤差小于5毫米。4銅棒酸洗鍍錫洗液配比：硝酸:水=1：3～4。酸洗質(zhì)量要求：銅棒顯露金屬光澤。鍍錫：溫度300～400。C,浸泡時間10～20分。4.4.陽極使用設(shè)備以下表為年產(chǎn)7萬噸電鋅廠陽極〔澆鑄制造所用設(shè)備。陽極〔澆鑄制造所用設(shè)備名稱規(guī)格或性能單位數(shù)量熔鉛鍋直徑1200毫米個1陽極模鑄鋼加工,對開2片模尺寸:1127×720×6毫米臺1剪板機(jī)刀片長1000毫米臺1酸洗槽1300×600×420毫米,鋁板焊個1鍍錫鍋內(nèi)部尺寸:1040×380×145毫米鋼板焊接,電阻絲加溫個1煤氣鼓風(fēng)機(jī)JN6-3-18型,風(fēng)量18米3/分個1排風(fēng)機(jī)4-62-11,N5A臺1陽極棒模鑄鋼加工模尺寸:944×57×18毫米臺1電動葫蘆TV-0.5型,起重量0.5噸,起重高度6米臺14.5陰極制造一般委托外廠加工,大型工廠可自制,以一個工廠為例說明。1.技術(shù)操作條件及質(zhì)量要求<1>熔鋁反射爐爐溫控制:熔化800～850。C；澆鑄750～850。C。質(zhì)量要求：鋁板放正,偏角小于1.5。；板棒結(jié)合緊密,導(dǎo)電棒飽滿平滑?！?剪板沖孔剪板：長度誤差10毫米,Q3寬度誤差5毫米,垂直度100：1。沖孔：長邊6～8孔,短邊4～5孔?！?粘邊鋁板加熱溫度：約300。C；聚乙烯條加熱溫度：100～150。C〔半熔狀態(tài)；粘壓時間：15～20分。4.6陰極使用設(shè)備以下為年產(chǎn)7萬噸電鋅廠陰極制造所用設(shè)備名稱規(guī)格或性能單位數(shù)量熔鋁反射爐熔池容量1.85噸,面積2.2米2臺1鑄模尺寸：944×46×14毫米,共12塊臺1沖剪兩用機(jī)剪板圓形刀片直徑150毫米；沖頭方形刀片,沖程40毫米臺1沖孔機(jī)孔徑直徑6.5毫米,沖程20毫米臺1電阻爐內(nèi)部尺寸：1300×920×800毫米,裝21片,功率32千瓦臺1粘邊機(jī)直徑3000毫米,上下兩層,同時粘8片臺1乙炔發(fā)生器Q-3型,發(fā)生量3米3/時,乙炔壓力0.45～1大氣壓臺14.7配置說明〔一配置說明1.車間配置〔1主廠房占地面積與生產(chǎn)能力的關(guān)系,下表為一些鋅電解廠房占地面積和生產(chǎn)能力關(guān)系。廠別占地面積〔米2陰極鋅生產(chǎn)能力〔噸/日單位占地面積陰極鋅產(chǎn)量〔公斤/日.米21669629742.62115459.751.732432.9712.34〔新建車間94037.740烏斯契卡明諾哥爾斯克鋅廠〔蘇510021442列寧諾哥爾斯克鋅廠〔蘇688522432.5〔2作業(yè)場占地面積作業(yè)場包括陰極鋅片沖洗、剝離,陰極板清刷,陰陽極準(zhǔn)備等操作的占地面積。下表為一些工廠作業(yè)場占地面積與生產(chǎn)能力。一些工廠作業(yè)場占地面積與生產(chǎn)能力廠別作業(yè)場占地面積〔米2陰極鋅生產(chǎn)能力〔噸/日單位產(chǎn)量需作業(yè)場面積〔米2/噸.日121302977.2253059.78.931082.9736.4432437.78.6一般大、中型工廠的作業(yè)場可考慮取7.2～8.9米2/噸.日。<3>車間配置與電路車間配置涉及直流供電電路,應(yīng)力求節(jié)約導(dǎo)電板材料和減少電路電壓降。國外有一種方案由25～30個電解槽組成一列,再由數(shù)列槽組成單獨(dú)分開供電的系列。每一系列第一列的端槽陽極導(dǎo)電板和最后一列的端槽陰極導(dǎo)電板與整流站來的導(dǎo)電母線連接,配置比較緊湊,廠房占地面積小,節(jié)約導(dǎo)電板并減少線路電壓降。每列槽上需制一臺特制平臺吊車,廠房跨度較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。為克服上述困難,可采取類似此方案,由較少列數(shù)〔2～6電解槽組成供電系列。2.電解槽的配置電解槽的配置與采用的出裝槽設(shè)備有關(guān)。國內(nèi)普遍采用電動橋式起重機(jī),起重量3～5噸,跨度10.5～11米。根據(jù)電解槽的長度,槽列之間的距離,槽壁與槽墻之間距離的要求,采取兩列槽為一單元的配置方案,并由若干單元組成一個系列〔供電回路。大、中型工廠每列槽數(shù)可取25～50個,小于25槽則不經(jīng)濟(jì),大于50槽則作用于相鄰兩列之間對稱兩槽的電壓過大,對操作不安全,距離過長,起重機(jī)負(fù)荷增大,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)也不安全。槽列之間及電解槽與墻壁之間的距離：相鄰兩列電解槽之間距離為2.0～2.7米。大、中型工廠應(yīng)大于2.5米,小型工廠可取2米。電解槽與廠房墻壁之間的距離為1.5～2.5米,大、中型工廠應(yīng)大于2米,小型工廠可取1.5米。電解槽安裝高度：電解槽一般安裝于基柱的橫梁上,電解槽槽面高出樓面約0.6～0.7米。3.作業(yè)場位置作業(yè)場的位置不宜設(shè)置在相鄰兩系列槽之間,而應(yīng)設(shè)置于每系列的一端。4.廠房標(biāo)高鋅電解廠房一般為兩層,主要作業(yè)在二樓進(jìn)行。二層樓面標(biāo)高為3.5～4.0米,大、中型工廠可取3.8米以上。廠房高度應(yīng)根據(jù)出裝槽設(shè)備、作業(yè)場內(nèi)空氣中酸霧含量及通風(fēng)要求確定。一般大、中型廠電解槽槽面至屋架梁下弦為8～12米,小型工廠,如陰極電流密度小,可低于此數(shù)之下限。5.廠房跨度廠房跨度系根據(jù)電解槽長度及有關(guān)距離確定,并需與選用起重機(jī)的跨度相適應(yīng)。當(dāng)采用兩列槽為一單元的配置方案時,廠房跨度可取9、10、12、15米。6.電解廢液中間貯槽及輸液泵房的配置電解槽中排出的電解廢液應(yīng)集中輸出。電解廢液中間貯槽及輸液泵房應(yīng)于電解主廠房分開叉緊靠廠房,其位置可在兩系列的中間。第五章廠址選擇與論證廠址選擇對工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)及工農(nóng)關(guān)系等具有重要意義。5.1選址原則1、節(jié)約土地是我國的基本國策；2、必須服從于當(dāng)?shù)匾?guī)劃和城市建設(shè)總結(jié)規(guī)劃要求；3、有得于節(jié)約投資,降低造價,提高經(jīng)濟(jì)效益；4、要全面的規(guī)劃,合理的工業(yè)布局；5、注意環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡,保護(hù)名勝古跡；6、有利于生產(chǎn)、交通施工、方便生活；7、有良好的交通運(yùn)輸、水、電、燃料以及輔助材料的供應(yīng)條件；5.2選址注意問題1．工業(yè)布局問題建設(shè)一座有色冶金廠,對全國的工業(yè)布局、一個區(qū)或一個城市的合理發(fā)展、個工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展等起著重要作用,應(yīng)根據(jù)工業(yè)布局"大分散、小集中、多搞小城鎮(zhèn)"的方針,按"工農(nóng)結(jié)合,城鄉(xiāng)結(jié)合,有利生產(chǎn),方便生活"的原則,進(jìn)行廠址選擇和居住區(qū)規(guī)劃,使之符合工業(yè)布局總體規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃的要求。2．原材料供應(yīng)及交通運(yùn)輸條件有色金屬冶煉是連續(xù)性的,物料吞吐量一般較大,大型冶煉廠每晝夜要處理數(shù)千噸物料,產(chǎn)處數(shù)百噸至數(shù)千噸產(chǎn)品。例如,每年產(chǎn)量為40萬t的氧化鋁廠,晝夜貨運(yùn)量可達(dá)8~10千噸以上；銅和鉛鋅企業(yè)的貨運(yùn)量,按每噸產(chǎn)品計算,分別為15~20噸和5~10噸,如年產(chǎn)9萬噸陽極銅、34~36萬噸硫酸的某冶煉廠,每年運(yùn)輸量為172萬噸,按每噸銅計,運(yùn)輸量達(dá)19噸。可見運(yùn)輸量是非?？捎^的,如不及時"吞吐"。勢必影響生產(chǎn),因此在選擇廠址時,必須充分考慮交通運(yùn)輸問題。為了減少運(yùn)輸費(fèi)用,在保證良好的運(yùn)輸條件下,應(yīng)使廠址盡可能接近原材料基地和銷售市場。我國銅、鉛、鋅、錫的生產(chǎn),50%以上的產(chǎn)量靠近原材料基地,有的還組成了采、選、冶聯(lián)合企業(yè)。3.供水供電條件有色冶煉廠一般是大量用水和耗電多的企業(yè)。列入某廠在煉銅和制酸過程中,日耗新水兩27.8萬噸,其中每噸粗銅耗水量大400~650噸；濕法煉鋅廠每廠一噸粗銅耗水量達(dá)300~400噸；某燒結(jié)法氧化鋁廠,根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù),每噸氧化鋁耗新水25噸,耗循環(huán)水95噸。耗電量則隨產(chǎn)品和方法而異,如生產(chǎn)一噸電銅耗電1000~1300kw·h,生產(chǎn)一噸電鋅耗電3000~6000kw·h,生產(chǎn)一噸鋁錠耗電15000~20000kw·h,建設(shè)一座年產(chǎn)10萬噸鋁錠的電解鋁廠,需要一座容量為25×10^4kw左右的發(fā)電站作保證。因此希望廠址附近有充分的水源和電源。4.環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用地問題有色冶金生產(chǎn)特點(diǎn)之一是無一例外的產(chǎn)出大量造成環(huán)境污染的"三廢"物質(zhì),除必須有完善的"三廢"治理工程設(shè)計外,在選擇廠址時,必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置,安排好"三廢"處理場地和廢渣堆放場地,要有良好的自然通風(fēng)條件,并應(yīng)考慮廠址附近居民點(diǎn),城市發(fā)展規(guī)劃。農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地,自然保護(hù)區(qū)等問題。我國是農(nóng)業(yè)大國,人口多,土地相對較少,耕地也較少。我國土地總面積約9.6×10^12㎡,人均為8.93×10^2㎡,遠(yuǎn)低于世界人均量3.2×10^4㎡;耕地約1×10^12㎡,人均量約為9.33×10^2㎡,約為世界人均量的30%。因此在選擇廠址時,必須節(jié)約用地,不占或少占耕地,不拆或少拆建筑物,盡可能選擇荒山野嶺或坡地建廠。5.廠址的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件冶煉廠的土建投資是相當(dāng)大的,廠址地震等級不同會對建筑結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)工程的投資帶來很大影響,因此廠址不能選在發(fā)震斷層地區(qū)和基本烈度為9級以上的地震區(qū)。此外,所選廠址的地耐力應(yīng)不低于147.1~196.1kpa,地下水位最高也要低于基礎(chǔ)底面0.5m,廠址最低洼處要高于歷年最高洪水位0.5m以上；不能選在厚度較大的Ⅱ級自重濕陷性黃土地區(qū)和有泥石流或滑坡等危害的山區(qū),廠址地下不宜有有用礦物礦藏或已開采的礦坑和溶洞等。6.廠址的協(xié)作條件冶煉廠一般是機(jī)械化自動化水平較高的現(xiàn)代化企業(yè),為保證生產(chǎn)順利進(jìn)行,必須有充足的設(shè)備及備品備件供應(yīng),要有強(qiáng)有力的機(jī)械加工和維修能力。若廠址附近具備這些條件,便可發(fā)揮專業(yè)化協(xié)作的優(yōu)越性,減少輔助設(shè)施投資和降低生產(chǎn)成本。工廠在建設(shè)過程中的施工條件諸如磚瓦、沙石、石灰、水泥木材等能否就地取材,施工力量和施工場地是否具備等,都對建設(shè)進(jìn)度起著一定的作用。在選擇廠址時,應(yīng)該充分考慮XX附近是否具備這些條件,那種片面強(qiáng)調(diào)"小而全"不重視專業(yè)化協(xié)作的做法是不恰當(dāng)?shù)?甚至是錯誤的。然而,在具體確定廠址時,并不是每項(xiàng)條件都能滿足要求,只能考慮一些主要因素。例如,耗電量極大的電解鋁廠,首先就應(yīng)考慮建在水電資源豐富并又足夠電力供應(yīng)的地區(qū)；物料"吞吐"大的氧化鋁廠,首先就要考慮建在鋁土礦資源豐富和交通運(yùn)輸條件較好的地區(qū)等等。在擬建一個新的有色冶煉廠往往要到工廠廠址的選擇問題,廠址的選擇是有色冶煉在設(shè)計中的主要任務(wù)之一,也是工業(yè)項(xiàng)目可行性研究中不可缺少的主要環(huán)節(jié)。

廠址選擇所涉及的范圍很廣,廠址選擇恰當(dāng)與否,不公關(guān)系到建廠的總投資費(fèi)用,施工條件的好壞,建設(shè)周期的長短,工廠能否近期投產(chǎn),而且對建設(shè)和發(fā)展都有很大的關(guān)系,并且對工廠及本地區(qū)其它工廠的生產(chǎn),居民的衛(wèi)生條件有很大的影響,廠址的選擇是一項(xiàng)極為重要和復(fù)雜的工件,它是到政治,經(jīng)濟(jì)技術(shù),黨的方針政策和政府法令的綜合性工作,必須給予高度的重視,認(rèn)真對待。第六章設(shè)備設(shè)計計算制圖第七章勞動定員配置原則：對生產(chǎn)崗位的定員主要是指崗位的性質(zhì)和勞動數(shù)量來選定。不同素質(zhì)的勞動人員應(yīng)有不同的崗位配置,做到用其所長,避其所短,優(yōu)化組合。各車間的管理應(yīng)按車間總?cè)藬?shù)5%確定。鋅電解車間工人大部分在高溫、灰塵多的環(huán)境下工作,一般采取6～8小時工作時間。本設(shè)計確定電解車間的全員勞動生產(chǎn)率為350噸/年·人。因年產(chǎn)70000t電解鋅。故車間定員人數(shù)為70000/350＝200崗位分類與定員：見表8-1,8-2,表8-1車間領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)及車間辦公室機(jī)構(gòu)表崗位人數(shù)備注車間主任4負(fù)責(zé)全面工作車間黨委書記2負(fù)責(zé)黨務(wù),政治思想工作車間副主任4其中生產(chǎn)副主任二人,設(shè)備副主任二人主任工程師3負(fù)責(zé)技術(shù)工作工程師6鋅電解生產(chǎn)工藝四人技術(shù)員5鋅電解、始極片加工、電解液處各三人安全員8負(fù)責(zé)車間安全技術(shù)工作車間成本會計5車間成本核算車間材料員9材料領(lǐng)用及發(fā)放勞資統(tǒng)計員4負(fù)責(zé)發(fā)放工資合計50