Электролизер для получения алюминия с боковым токоподводом на силу тока 80000А

 
 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Среднего  профессионального образования

Каменск-Уральский  Политехнический Колледж 
 
 

                                             Специальность: 150102

                                             Металлургия цветных  металлов

                                             Группа Мт-42 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

По дисциплине «Металлургия алюминия» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           Выполнил:          
 

           Проверил:          
 
 
 
 

2009 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Электролизер  для получения алюминия с боковым токоподводом на силу тока 80000А 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

     1 Пояснительная записка

            Введение…………………………………………………..4

1. Госты на алюминий и сырье…………………………6
2. Обоснование состава электролита и технологичес-

       ких параметров ……………………………………..10

3. Описание конструкции………………………………16
4. Обслуживание при нормальной работе, неполадки,

     способы устранения ………………………………....19

5. Вопросы БЖД………………………………..……....26

2 Расчетная часть

      2.1 Конструктивный расчет……………………………...33

      2.2 Материальный расчет………………………………..35

      2.3 Электрический расчет………………………………..37

      2.4 Тепловой расчет………………………………………44

      2.5 Расчет числа электролизеров в серии……………….45

3 Графическая  часть проекта

          Библиография……………………………………………47

                   Спецификация……………………………………………48

           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ

     Алюминий (AI) – химический элемент 3 группы периодической системы Д.И. Менделеева. Порядковый номер его 13, атомная масса 26,97.

          Алюминий – серебристо – белый  металл, в чистом виде – с  синеватым оттенком.

     Важнейшие физические свойства алюминия представлены в таблице 1                                 Таблица 1 – Свойства алюминия

 

   Пластические свойства алюминия зависят от его частоты: чем меньше примесей           включает металл, тем легче он подвергается ковке, штамповке, прокатке и резанию. Введение в алюминий меди, цинка, магния и других металлов в

сочетании с термической обработкой даёт получение высококачественных

сплавов, в которых отношение прочности  к плотности выше, чем у легированных

 
 

сталей. Отражательная способность алюминия на 15–20 % меньше, чем у серебра,

однако, зеркало из алюминия более стойко и не тускнеет.

Электропроводность  алюминия составляет 65 % от электропроводности меди, а, следовательно, провода одинаковой проводимости из алюминия в 2,16 раза легче  медных.

         В электрохимическом аспекте – алюминий электроотрицательный элемент, его стандартный электронный потенциал равен – 1,67 В. На воздухе алюминий покрывается тонкой (порядка 10-5 см) и плотной плёнкой оксида алюминия, которая защищает поверхность алюминия от окисления. Чем чище алюминий, тем тоньше и прочнее плёнка оксида и выше коррозионная стойкость металла.

Алюминий  обладает, значительным химическим сродством  к кислороду  теплота образования  алюминия, составляет 1670 кДж / моль. Это  свойство алюминия широко используется в процессах алюминотермического  восстановления металлов.

       Малая плотность, высокая электропроводность, низкая коррозионная стойкость, достаточно высокая механическая прочность, пластичность обеспечили высокое применение, как чистого металла, так и сплавов на его основе. К тому же алюминий, как известно, относится к числу наиболее распространенных элементов. Содержание его в земной коре достигает 7,45%, и по распространенности он занимает третье место после кислорода (49,3%) и кремния (26%).Чистый алюминий применяется в электротехнической промышленности для изготовления проводов и кабеля, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей. В силу большой коррозионной стойкости он широко применяется в химическом машиностроении, для изготовления бытовых приборов, в пищевой промышленности для хранения пищевых продуктов (упаковочные материалы).Алюминиевые сплавы – литейные и деформируемые – также находят широкое применение в различных областях техники, главным образом в авиа-строении, автомобильной промышленности, транспортном машиностроении, в промышленном и гражданском строительстве. В данном проекте рассматривается конструкцию электролизера с боковым  токоподводом  
 
 

1 ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Государственные  стандарты на алюминий  и сырьё

      Для получения алюминия путём электролиза применяется сырьё которое должно соответствовать определенным требованиям ГОСТа. ГОСТы на алюминий и сырьё приведены в следующих таблицах.

Жидкий  алюминий – сырец, ГОСТ 11070 – 01. Обычно получают марки А7, А6, А5, А35, А0. Процентное содержание алюминия и примесей в техническом алюминии сведено в таблицу 2.                                        

Таблица 2-Технический алюминий, ГОСТ 11070-01

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходным сырьем для получения алюминия является глинозем

Требования  предъявляемые к глинозему приведены  в таблице 3 

Таблица 3-Глинозем металлургический ГОСТ 30558-98