80kA新型结构电解槽技术改造应用研究

论文摘要

本文作者根据我国关于自焙槽技术创新和产业化应用的策略,以降低投资成本和生产过程节能增效为目的,对80kA自焙槽改造为新型结构的预焙槽进行了全面系统的研究,得出了如下的研究结论。 1、通过对电解槽上部结构(包括阳极提升机构、阳极大母线与立柱母线)、下部结构(包括阴极母线、槽壳、槽测部、槽底部分)的改造,使电解槽结构设计更加科学合理,为确保电解槽的正常运行打下了良好的基础。 2、通过对预焙阳极形状、电解槽下料点位置以及下料方式的改造,下料点的位置根据槽膛和阳极的结构选择了斜对角对称布置,增加下料频率,减少每次的下料量,使下料均匀,易于在电解质中溶解,不形成沉淀。而且采用氧化铝超浓相输送装置,大大降低工人的作业强度,减少人工作业对工艺参数造成的波动。 3、通过对原有的智能控制系统的改造,使其性能更可靠,操作更简单,而且系统扩展非常方便,程序修改和刷新更快捷。 4、通过预焙槽排烟方式及密闭集气设计,改变了传统的烟气湿法净化技术,进而采用干法净化技术,使烟气集气效率可达到95.1%,排放的烟气中氟和粉尘的净化效率可达到98%以上,烟气排放符合GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》,有效地解决了铝电解烟气污染严重的问题。 5、通过对80kh预焙槽各部位电压平衡分析与计算,验证80kh预焙槽体系各部位电压的分布合理性;同时通过对比80kh预焙槽磁

论文目录

• 第一章 概论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 国内外铝工业发展现状和趋势
• 1.1.2 铝电解生产工艺简介
• 1.1.3 现代铝电解槽型结构特点及发展趋势
• 1.2 80kA新型结构槽技术改造的紧迫性、必要性和可行性
• 1.2.1 技术改造的紧迫性和必要性
• 1.2.2 80kA新型结构槽改造的可行性分析
• 1.3 技术改造总体方案的设计及预期目标
• 1.3.1 技术改造的设计原则
• 1.3.2 技术改造总体方案的确定
• 1.3.3 技术改造的预期目标
• 第二章 80kA新型结构电解槽的构造设计
• 2.1 前言
• 2.2 技术及工艺设计
• 2.3 参数的选择和计算
• 2.3.1 加工面尺寸
• 2.3.2 阳极规格
• 2.3.3 槽壳设计
• 2.3.4 内衬
• 2.3.5 槽上部架构及阳极提升装置设计
• 2.3.6 点式下料系统设计
• 2.3.7 立柱母线、阳极母线的设计
• 2.3.8 集气排烟系统
• 2.3.9 压缩空气处理
• 2.3.10 阳极母线框架提升机
• 2.3.11 阳极组装系统设计
• 2.4 设备安装和试车
• 2.4.1 阳极提升系统
• 2.4.2 钢架结构部分
• 2.4.3 打壳下料部分
• 2.4.4 母线系统
• 2.4.5 槽壳与内衬
• 2.4.6 预焙阳极的安装
• 2.4.7 电气控制系统、烟气集气排烟系统安装
• 2.5 运行效果评价
• 第三章 80kA新型结构槽烟气净化系统的设计改造
• 3.1 前言
• 3.2 电解烟气干法净化原理
• 3.2.1 吸附剂一氧化铝
• 3.2.2 氟化氢
• 3.2.3 吸附机理
• 3.3 80kA新型结构槽烟气净化流程改造
• 3.3.1 新型净化系统的结构设计改造
• 3.3.2 新型净化系统的工艺参数优化选择
• 3.4 运行效果评价
• 3.4.1 新型净化系统投资概算
• 3.4.2 新型净化系统环境效益评价
• 第四章 80kA新型结构槽控制系统的优化设计
• 4.1 前言
• 4.2 铝电解槽智能控制原理解析
• 4.2.1 计算机控制铝电解槽的数学模型解析
• 4.2.2 控制过程中的槽电压的变化
• 4.2.3 计算机控制系统的硬件构成
• 4.3 80kA槽新型控制系统的结构设计
• 4.3.1 智能槽控系统结构设计
• 4.3.2 智能槽控机硬件设计
• 4.4 80kA槽新型控制系统的功能解析
• 4.4.1 槽控机功能解析
• 4.4.2 管理机的硬件构成及功能解析
• 4.5 运行效果评价
• 第五章 80kA新型结构电解槽电压平衡和磁场分布研究
• 5.1 前言
• 5.2 槽电压平衡测试与结果分析
• 5.2.1 阳极电压降
• 5.2.2 阴极电压降
• 5.2.3 极间压降
• 5.2.4 母线压降
• 5.2.5 槽电压平衡测试结果分析
• 5.3 磁场计算、测试与结果分析
• 5.3.1 磁场测试
• 5.3.2 磁场计算
• 5.4 磁场优化效果验证
• 5.5 结语
• 第六章 80kA新型结构槽工艺技术优化研究
• 6.1 前言
• 6.2 工艺技术条件优化控制研究
• 6.2.1 电流强度的控制
• 6.2.2 铝水平、电解质水平的控制
• 6.2.3 槽电压的控制
• 6.2.4 电解质成分与电解温度的控制
• 6.2.5 阳极效应的控制
• 6.2.6 启动的后期管理控制
• 6.3 运行效果评价
• 6.3.1 80kA预焙槽技术经济指标完成情况
• 6.3.2 生产工艺技术条件
• 第七章 80kA新型结构槽综合效益分析
• 7.1 经济效益分析
• 7.1.1 投资成本核算
• 7.1.2 经济效益分析
• 7.2 社会效益分析
• 7.3 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果及论文