Проект цеха электролиза производительностью 315 тыс. т алюминия в год с установкой электролизеров с обожженными анодами на силу тока 315 кА
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Вµдущей отраслью материального производства. Поэтому немаловажным и одним из необходимых условий развития экономики нашей страны будет правильное и рациональное территориальное размещение объектов промышленности, в особенности, металлургических предприятий.
Большую роль в выборе района строительства металлургического предприятия занимает обеспеченность выбранного района богатыми природными энергоносителями. К таким регионам можно отнести Восточную Сибирь, в частности, Иркутскую область. Здесь сосредоточенно до 85% всех угольных запасов страны (АО ВостСибУголь) и до 80% гидроэнергетических ресурсов Сибири (АО ИркутскЭнерго).
Производство алюминия относится к числу энерго- и материалоемких производств, основные затраты которого связаны с расходом сырья и электроэнергии (до 81% всех затрат), причем затраты по последней статье достигают на некоторых заводах 45% от себестоимости продукции [1]. Поэтому при проектировании электролизного цеха необходимо ориентироваться на максимальное приближение его к источникам дешевой электроэнергии и сырья.
До настоящего времени в Иркутской области были предложены следующие районы строительства: г. Шелехов (строительство второго электролизного цеха ИркАЗа по проекту Сибирско-Уральской Алюминиевой Компании);
г. Тайшет (строительство электролизного цеха, проект в настоящее время уже осуществлен);
г. Братск (п. Гидростроитель, промплощадка АО СибТеплоМаш, и п. Чекановский, промплощадка АО БрАЗ), г. Усть-Илим.
Из всех вариантов рассмотрим размещение проектируемого цеха в г. Усть-Илим, целесообразность строительства завода в котором подтверждают следующие экономически важные факторы:
наличие в большом количестве дешевой электроэнергии, поступающей с Усть-Илимской ГЭС;
наличие в неограниченном количестве гидроресурсов (Усть-Илимское водохранилище);
решение транспортных затрат с помощью железной дороги ВСЖД;
наличие трудового ресурса (безработица среди населения);
стабильность в поступлении сырья как от отечественных, так и от зарубежных производителей (по тоулинговой системе).
Кроме перечисленных факторов немаловажно отметить и то, что строительство алюминиевого завода (цеха электролиза) в г. Усть-Илим позволит повысить материальное благосостояние населения города и района за iет создания новых рабочих мест и повышения уровня конкуренции на рынки труда.
1.2 Обоснование типа и мощности электролизера
Важнейшими факторами, определяющими технический уровень и экономику производства алюминия, является мощность и тип электролизера. Увеличение мощности позволяет снижать расходы на тонну выпускаемого алюминия, так как снижаются расходы на эксплуатацию электротехнического и технологического оборудования, уменьшаются удельные капитальные вложения. Но повышение мощности электролизера вызывает увеличение перекосов металла, что вынуждает поддерживать более высокое межполюсное расстояние.
Вероятность проникновения алюминия через швы подины до стальных катодных стержней и выхода электролизера из строя возрастает в прямой зависимости от площади швов и, поэтому, срок службы более мощных электролизеров значительно ниже, чем электролизеров средней мощности.
Отечественная алюминиевая промышленность с самого начала ее организации встала на путь внедрения электролизеров с непрерывными самообжигающимися анодами прямоугольной формы.
Алюминиевые заводы, строящиеся в настоящее время оборудуются, электролизерами с предварительно обожженными анодами (ОА) в комплексе с эффективными средствами механизации, автоматизации и газоочистки.
Электролизеры с обожженными анодами отличаются от электролизеров с самообжигающимися анодами верхнего, бокового токоподвода меньшим электросопротивлением анодного узла, отсутствием необходимости в формировании однородного, крупногабаритного, самообжигающегося анода, лучшими условиями отвода тепла, газов из расплава, более симметричным магнитным полем меньшей напряженности. Все это позволяет иметь более высокие технико-экономические показатели. Главное преимущество указанных электролизеров заключается в том, что при их эксплуатации значительно улучшаются условия труда производственного персонала и защиты окружающей среды, так как исключается источник выделения смолистых погонов, содержащих канцерогенные вещества. Газообразные укрытия просты по конструкции и надежны в работе, обеспечивают высокую степень эффективности улавливания выделяющихся технологических газов.
В связи с вышеизложенным в настоящем проекте принимается к установке электролизер с обожженными анодами на силу тока 315 кА.
2. Раiёт электролизёра, параметров цеха электролиза
2.1 Конструктивный раiёт электролизёра
Зарубежные алюминиевые заводы в основном оснащены электролизёрами с предварительно обожжёнными анодами (ОА), что позволяет улучшить технологию и достичь высоких технико-экономических показателей процесса электролиза и, самое главное, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. В нашей стране заводы в основном оборудованы ваннами с анодом Содерберга. Однако намечается тенденция к расширению внедрения электролизёров с ОА. Строительство новых серий также планируется с введением в эксплуатацию ванн с предварительно обожжёнными анодами.
2.1.1 Раiёт размеров анодного устройства
Анодную плотность тока ia принимаем согласно граф