年產(chǎn)20萬(wàn)噸鋁電解車間畢業(yè)設(shè)計(jì)

年產(chǎn)20萬(wàn)噸鋁的鋁電解車間設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)，依據(jù)畢業(yè)任務(wù)書(shū)進(jìn)行了一年產(chǎn)20萬(wàn)噸鋁錠的鋁電解車間的設(shè)計(jì)。在查閱有關(guān)文獻(xiàn)、翻閱了自己所學(xué)的相關(guān)課程下，對(duì)我國(guó)鋁工業(yè)的開(kāi)展、國(guó)際煉鋁的綜合情況進(jìn)行了簡(jiǎn)明的論述；并確定了冰晶石熔鹽電解的方案，選用并論證了420KA電解槽的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。作了廠址的選擇與論證及鋁電解槽的設(shè)計(jì)計(jì)算、物料平衡及能量衡算、鋁電解煙氣凈化及原料輸送、環(huán)境保護(hù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及本錢(qián)核算等內(nèi)容。并繪制CAD四張，以及完成了一份畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告書(shū)。關(guān)鍵詞：電解鋁電解槽畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄一、緒論31.1鋁的物理化學(xué)性質(zhì)31.2國(guó)內(nèi)外鋁工業(yè)開(kāi)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)42.1工業(yè)布局問(wèn)題8工業(yè)布局的影響8各工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)8廠址和居住區(qū)的規(guī)劃92.2原材料供給及交通運(yùn)輸條件92.3供水供電條件及費(fèi)用102.4環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用地問(wèn)題10三、生產(chǎn)工藝流程與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證113.1工藝流程11工藝流程選擇的根本原那么11工藝流程圖12四、冶金計(jì)算134.1鋁電解槽的簡(jiǎn)介134.2鋁電解槽結(jié)構(gòu)與計(jì)算14陽(yáng)極尺寸14槽膛尺寸15槽殼尺寸15陰極炭塊數(shù)目16鋁母線16極距174.3臺(tái)數(shù)的計(jì)算以及產(chǎn)量的衡算17單個(gè)電解槽日產(chǎn)量計(jì)算17電解槽槽數(shù)確實(shí)定17備用槽槽數(shù)18電流密度18鋁電解槽的電壓平衡計(jì)算184.4物料平衡計(jì)算19鋁產(chǎn)量194.4.2Al2O3消耗量19氟化鹽的消耗量20陽(yáng)極炭塊的消耗20物料平衡列表204.5熱平衡計(jì)算21熱收入21熱支出22熱量平衡表24第五章鋁電解槽正常生產(chǎn)管理255.1電解車間的生產(chǎn)管理25．車間生產(chǎn)管理的一般法那么25．車間機(jī)構(gòu)及管理層次275．2電解車間工藝技術(shù)條件管理305.2.1槽電壓管理315.2.2鋁水平及出鋁管理325.2.3極上保溫料的管理335.2.4效應(yīng)管理335.2.5效應(yīng)間隔管理375.2.6原鋁質(zhì)量管理37第六章冶金環(huán)境保護(hù)416.1環(huán)境保護(hù)的重要性416.2鋁電解廠煙氣中的污染物及其危害426.3鋁電解的環(huán)境保護(hù)44七、編說(shuō)明書(shū)繪車間平面圖及電解槽三視圖46八、結(jié)束語(yǔ)46九、文獻(xiàn)48一、緒論1.1鋁的物理化學(xué)性質(zhì)鋁的物理性質(zhì)

1、銀白色的輕金屬,較軟,

2、密度2.7g/cm3,

3、熔點(diǎn)660.4℃,沸點(diǎn)2467℃,

4、它有良好的導(dǎo)電性和傳熱性.所以鋁常用來(lái)做導(dǎo)線,制造各種炊具.

5、鋁對(duì)光的反射性能良好,反射紫外線比銀還強(qiáng),鋁越純,它的反射能力越好,

鋁的化學(xué)性質(zhì)

1、和氧氣反響：鋁粉可燃鐃4Al+3O2=2Al2O3〔發(fā)強(qiáng)白光〕

2、和非金屬反響：2Al+3S=Al2S3

3、和熱水反響：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑〔反響緩慢〕

鋁和水發(fā)生置換反響：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑

4、和較不活動(dòng)金屬氧化物反響：3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3

5、和酸反響：在常溫下濃硫酸和濃硝酸可使鋁鈍化.鹽酸和稀硫酸可跟鋁發(fā)生置換反響,生成鹽并放出氫氣.2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑

2Al+6HCI=2AlCl3+3H2↑

6、和鹽溶液反響：2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3

7、和堿溶液反響：主要和NaOH、KOH強(qiáng)堿溶液反響,可看做是堿溶液先溶解掉鋁外表氧化鋁保護(hù)膜2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

注：1.鋁和不活動(dòng)金屬氧化物〔主要是難熔金屬氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等〕的混合物,都叫鋁熱劑,在反響中鋁做復(fù)原劑.反響過(guò)程放大量熱,可將被復(fù)原的金屬熔化成液態(tài)

2.鋁在加熱時(shí)可以跟濃硫酸或硝酸反響,情況較復(fù)雜不做要求1.2國(guó)內(nèi)外鋁工業(yè)開(kāi)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)世界金屬統(tǒng)計(jì)局表示，2023年全球前10個(gè)月鋁市供給過(guò)剩113.2萬(wàn)噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)去年同期4.4萬(wàn)噸的過(guò)剩量。值得關(guān)注的是，12月份開(kāi)始全球鋁庫(kù)存增加的速度突然變快。庫(kù)存的快速增加說(shuō)明全球原鋁供需正在繼續(xù)惡化。如今全球的原鋁生產(chǎn)商都面臨著全球經(jīng)濟(jì)放緩、鋁庫(kù)存增加、價(jià)格下跌等困難，并且走出這樣的困難需要時(shí)日。全球的原鋁生產(chǎn)商都在大幅度的削減生產(chǎn)或取消擴(kuò)建方案，以平衡供需關(guān)系。對(duì)于中國(guó)來(lái)講，首先，從政策環(huán)境來(lái)看，中國(guó)電解鋁行業(yè)的出口限制政策持續(xù)深化，鋁合金、鋁板帶或?qū)⒊蔀檎{(diào)整對(duì)象。與此同時(shí)，國(guó)儲(chǔ)局伸援手收儲(chǔ)30萬(wàn)噸電解鋁。此舉對(duì)企業(yè)短期內(nèi)緩解經(jīng)營(yíng)壓力、減少虧損是有利的。這次收儲(chǔ)價(jià)格確實(shí)定主要以企業(yè)以本錢(qián)報(bào)價(jià)后再加成后確定，為12350元/噸，該價(jià)格比市場(chǎng)價(jià)格高10%。但這種收儲(chǔ)行動(dòng)主要還是幫助企業(yè)度過(guò)難關(guān)，很難對(duì)市場(chǎng)價(jià)格產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的推動(dòng)作用。其次，從經(jīng)濟(jì)環(huán)境來(lái)看，宏觀經(jīng)濟(jì)面臨的國(guó)內(nèi)外環(huán)境將更加趨緊，尤其是內(nèi)部經(jīng)濟(jì)內(nèi)生性變化帶來(lái)的周期性調(diào)整壓力可能會(huì)明顯大于2023年。世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)周期性變化和國(guó)內(nèi)周期性因素相疊加，增大了2023年經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步向下調(diào)整的壓力。但是，我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期增長(zhǎng)的內(nèi)在條件沒(méi)有改變，宏觀經(jīng)濟(jì)政策有可能轉(zhuǎn)為中性偏松，2023年經(jīng)濟(jì)繼續(xù)向下調(diào)整的幅度可能會(huì)小于2023年。2023年以來(lái)，工業(yè)經(jīng)濟(jì)總體保持了平穩(wěn)較快的開(kāi)展態(tài)勢(shì)。08年前三季度，規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增長(zhǎng)15.2%，增速同比減緩3.3個(gè)百分點(diǎn)。其中7、8、9月增速分別為14.7%、12.8%、11.4%，減速趨勢(shì)十清楚顯。對(duì)于固定資產(chǎn)投資，進(jìn)入2023年以來(lái)，投資速度繼續(xù)加快，前三季度，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資116246億元，同比增長(zhǎng)27%，比上年同期加快1.3個(gè)百分點(diǎn)。2003-2007年，我國(guó)房地產(chǎn)投資增長(zhǎng)速度以26.32%的速度在增長(zhǎng)，進(jìn)入08年以來(lái)，受到國(guó)內(nèi)信貸政策及金融危機(jī)的影響，中國(guó)房地產(chǎn)投資增長(zhǎng)速度出現(xiàn)了回落，2023年1-10月，全國(guó)完成房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資23918億元，同比增長(zhǎng)24.6%，增幅比1-9月回落了1.9個(gè)百分點(diǎn)。再次，從社會(huì)環(huán)境來(lái)看，在有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織召開(kāi)局部骨干電解鋁企業(yè)市場(chǎng)分析座談會(huì)上全體代表通過(guò)了電解鋁企業(yè)聯(lián)合減產(chǎn)“建議書(shū)〞，并承諾自即日起一個(gè)月內(nèi)逐步到達(dá)減產(chǎn)5-10%的目標(biāo)。并向全國(guó)電解鋁企業(yè)發(fā)出建議，希望所有電解鋁企業(yè)參加到減產(chǎn)行列，為電解鋁行業(yè)爭(zhēng)取一個(gè)較為寬松的市場(chǎng)環(huán)境。此次聯(lián)合減產(chǎn)，不僅可以緩解電力緊張的狀況，而且可以穩(wěn)定鋁價(jià)，提高企業(yè)的盈利能力。但由于目前行業(yè)并沒(méi)有出現(xiàn)虧損，加上在建產(chǎn)能較多，我們預(yù)計(jì)實(shí)際影響的產(chǎn)量較為有限。最后，從技術(shù)環(huán)境來(lái)看，目前世界上所有的鋁都是用電解法生產(chǎn)出來(lái)的。電解鋁工業(yè)對(duì)環(huán)境影響較大，屬于高耗能、高污染行業(yè)，但是電解鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，輕工業(yè)、電器行業(yè)、機(jī)械制造、電子行業(yè)等各行各業(yè)都離不開(kāi)鋁。目前電解鋁的最重要的下游行業(yè)為建筑行業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電子電力行業(yè)及包裝行業(yè)，其對(duì)鋁金屬的消耗量約占總量的80%。隨著下游行業(yè)的開(kāi)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的托長(zhǎng)，電解鋁應(yīng)用前景廣闊。國(guó)家連續(xù)出臺(tái)了一系列政策，遏制鋼鐵、電解鋁、水泥等行業(yè)根本建設(shè)投資過(guò)熱勢(shì)頭。加上氧化鋁供給短缺價(jià)格居高不下。近期爆發(fā)的能源危機(jī)導(dǎo)致電價(jià)上漲，及出口退稅率降低等因素的影響，電解鋁企業(yè)四面受敵，這對(duì)于正處開(kāi)展頂峰的電解鋁工業(yè)來(lái)說(shuō)不亞于一場(chǎng)風(fēng)暴，據(jù)報(bào)道目前全國(guó)已經(jīng)有六十家鋁廠處于停產(chǎn)或者局部停產(chǎn)狀態(tài)，電解鋁企業(yè)陷入前所未有的困境。其中，電解鋁價(jià)格快速下跌，主要是兩個(gè)方面的原因，一是電解鋁行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，另一方面是經(jīng)濟(jì)危機(jī)使來(lái)自于汽車、房地產(chǎn)等下游行業(yè)的需求大幅減少。目前中國(guó)電解鋁產(chǎn)量過(guò)剩情況如此嚴(yán)重除了需求下降的因素外，中國(guó)電解鋁行業(yè)的非理性擴(kuò)張也是一個(gè)重要的原因。從中國(guó)的資源量來(lái)看，中國(guó)鋁土礦根底儲(chǔ)量只有7億噸左右，只占世界的2.3%，按照現(xiàn)在的開(kāi)展速度，中國(guó)的鋁土資源只能維持10年左右，因此行業(yè)的調(diào)整已是必然。如今電解鋁的主要原料氧化鋁價(jià)格都已經(jīng)在行業(yè)平均本錢(qián)價(jià)以下。從08年9月份以來(lái)，包括氧化鋁、電力及各類輔料在內(nèi)的幾乎所有本錢(qián)都出現(xiàn)下降，其中氧化鋁和輔料的價(jià)格下跌尤為迅速?？紤]到原料和輔料價(jià)格進(jìn)一步下跌的可能性，以及由于煤炭?jī)r(jià)格下跌，擁有自備電廠的電解鋁廠將在本錢(qián)上擁有優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)電解鋁的平均生產(chǎn)本錢(qián)有進(jìn)一步下降至15000元/噸，但由于中國(guó)鋁土礦的稀缺性，中國(guó)電力緊張的情況仍將長(zhǎng)期存在，因此電解鋁生產(chǎn)本錢(qián)再大幅下降的可能性不大。從電解鋁產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)來(lái)看，第一，進(jìn)入者的威脅。目前中國(guó)氧化鋁完全能夠滿足國(guó)內(nèi)電解鋁生產(chǎn)的需要，并出現(xiàn)供給過(guò)剩。氧化鋁供求彈性低，出現(xiàn)過(guò)剩將促使氧化鋁生產(chǎn)商向下游電解鋁行業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈。第二，購(gòu)置者分析。電解鋁行業(yè)的購(gòu)置方即鋁消費(fèi)者，在中國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，中國(guó)城市化進(jìn)程中根底設(shè)施、公共事業(yè)、住房和汽車等消費(fèi)品，將極大地帶動(dòng)國(guó)內(nèi)鋁消費(fèi)需求，而中國(guó)旺盛的鋁消費(fèi)是推動(dòng)電解鋁產(chǎn)量增長(zhǎng)的根源。第三，替代品分析。為了調(diào)節(jié)供需矛盾，作為電解鋁一局部替代品的再生鋁加大了加工生產(chǎn)力度，但國(guó)內(nèi)廢鋁回收比例并不高，原材料供給量缺乏致使廢鋁的進(jìn)口數(shù)量居高不下。第四，行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)者分析。目前電解鋁行業(yè)處于高速開(kāi)展階段，行業(yè)集中度不斷提升二、廠址的選擇與論證廠址選擇對(duì)工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)開(kāi)展、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)及工農(nóng)關(guān)系都能具有重要意義。2.1工業(yè)布局問(wèn)題2.1.1工業(yè)布局的影響建設(shè)一座電解廠，對(duì)全國(guó)的供給業(yè)布局、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)城市的合理開(kāi)展、各工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)及農(nóng)業(yè)開(kāi)展等起著重要作用，應(yīng)根據(jù)工業(yè)布局大分散、小集中、多搞小城市的方針，按工農(nóng)結(jié)合，城鄉(xiāng)結(jié)合，有利生產(chǎn)，生活方便的原那么，進(jìn)行廠址選擇和居住區(qū)的規(guī)劃，使之符合供給業(yè)布局總體規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃要求。2.1.2各工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)我國(guó)地域遼闊，經(jīng)濟(jì)開(kāi)展水平差距較大，不僅表現(xiàn)為東、中、西部三大地帶間的巨大差距，而且還表現(xiàn)為三大地帶內(nèi)部各省區(qū)之間的差距。特別是改革開(kāi)放以來(lái)得以快速開(kāi)展的東部沿海地帶，其內(nèi)部各省區(qū)之間、新興工業(yè)區(qū)和老工業(yè)區(qū)之間以及各省區(qū)內(nèi)部之間也存在開(kāi)展差距。由于不同區(qū)域的資源稟賦和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件不同，因而，各具獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)潛力和相對(duì)優(yōu)勢(shì)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)開(kāi)展理論認(rèn)為：地區(qū)間分工應(yīng)建立在發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的根底上，中央和地方政府應(yīng)積極支持和促成這種分工的形成;國(guó)家對(duì)地區(qū)的傾斜政策與國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策和地區(qū)優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，即對(duì)重點(diǎn)開(kāi)展地區(qū)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)或國(guó)家重點(diǎn)支持開(kāi)展的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行傾斜，對(duì)其他產(chǎn)業(yè)不予傾斜，國(guó)家加快條件較好地區(qū)開(kāi)展的同時(shí)，也要重視落后地區(qū)的開(kāi)展，將地區(qū)差距控制在社會(huì)能夠承受的范圍內(nèi)。2.1.3廠址和居住區(qū)的規(guī)劃我選擇的廠址位于位于秦晉豫黃河金三角中心――山西省永濟(jì)市境內(nèi)中條山北麓。圖紅1位置2.2原材料供給及交通運(yùn)輸條件鋁電解廠是連續(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，如不及時(shí)吞吐，勢(shì)必影響生產(chǎn)，因此在選擇廠址時(shí)，必須充分考慮交通問(wèn)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(chǎng)。原材料供給：山西鋁礦資源豐富，氧化鋁廠分布很多，多分布在山西南部，原料的供給充足。運(yùn)輸?shù)臈l件：在省道S336上建造，與其他縣之間運(yùn)輸可以走國(guó)道G59與國(guó)道G209，交通運(yùn)輸非常方便，而且廠之間距離短，運(yùn)輸本錢(qián)低。2.3供水供電條件及費(fèi)用鋁電解廠是大量用水和耗電多的企業(yè)，例如建設(shè)一座年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋁錠的電解廠，需要一座容量為250000KW左右的發(fā)電站做保證，因此希望廠址附近有充分的水源和電源。我選擇的廠址是在黃河邊上，水源豐富，借著豐富的水源，黃河上有許多水利發(fā)電站，離廠最近的發(fā)電站是三門(mén)峽發(fā)電站，直線距離58公里，年發(fā)電量：13.1億千瓦小時(shí)，電力充足，電度電價(jià)為0.4812,適合建廠。2.4環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用地問(wèn)題冶金生產(chǎn)的特點(diǎn)之一是無(wú)意例外地產(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外，必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置，安排好三廢處理廠和廢渣堆放場(chǎng)地，要有良好的自然通風(fēng)條件，并應(yīng)考慮廠址附近的居民點(diǎn)、城市開(kāi)展規(guī)劃、農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地、自然資源保護(hù)區(qū)等問(wèn)題，我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，人口多，土地相對(duì)少，耕地也較少，因此在選擇廠址時(shí)，必須節(jié)約用地，不占或少占耕地，不撤除或少撤除建筑物，盡可能選擇荒山野嶺或坡地建廠，我所選擇的廠址符合這些條件，是在郊區(qū)的山邊上建的，可以修條1公里的路便和S336接上，交通無(wú)問(wèn)題，并且不會(huì)占用耕地，不會(huì)撤除建筑，周圍無(wú)以上所說(shuō)的居民點(diǎn)等，所以無(wú)污染問(wèn)題，居民點(diǎn)距廠址有2公里的距離，坐公交車10分鐘，四周無(wú)牧漁業(yè)及旅游勝地、自然資源保護(hù)區(qū)等，適合建廠。三、生產(chǎn)工藝流程與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇與論證3.1工藝流程冶金工藝流程是指從單一的礦物原料或復(fù)雜的礦物原料經(jīng)過(guò)假設(shè)干工序加工成品的過(guò)程，因此工藝流程的選擇，實(shí)質(zhì)上就是生產(chǎn)方法及生產(chǎn)工藝路線的選擇。由于原材料原有的成分、品質(zhì)等的不同，各個(gè)國(guó)家技術(shù)水平和技術(shù)政策的差異，乃至同一國(guó)家不同地區(qū)自然條件、環(huán)保要求等的不同，所選的工藝流程也不同，可見(jiàn)工藝流程的選擇是一項(xiàng)十分復(fù)雜的綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作決策。一座新建有色冶金廠的全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，都是圍繞著確定的工藝流程而展開(kāi)的，所選工藝流程在技術(shù)是否先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)上是否合理，將直接關(guān)系到企業(yè)的投資水平和建成后的生產(chǎn)水平、經(jīng)濟(jì)效果乃至工廠的前途。因此，工藝流程的選擇是一項(xiàng)十分重要的工作。3.1.1工藝流程選擇的根本原那么所選工藝流程應(yīng)對(duì)原料有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能使產(chǎn)品品種具有可變性和多樣性，不致因原料成分有所變化而影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。所選工藝流程，應(yīng)在確保產(chǎn)品符合國(guó)家及市場(chǎng)需求的前提下，能充分利用原料中各有價(jià)元素并獲得最高的金屬回收率、設(shè)備利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率；能有效地進(jìn)行三廢治理，保護(hù)環(huán)境；能簡(jiǎn)化工藝，縮短流程，降低能耗，從而節(jié)省投資，降低本錢(qián)。3.1.2工藝流程圖以下圖為我所選的工藝流程圖：3-1氧化鋁氟化鹽陽(yáng)極塊直流電排空電解槽陽(yáng)極氣體電解槽干法凈化廢氣干法凈化鋁液凈化澄清回收氟化物凈化澄清澆鑄澆鑄鋁錠合金工藝流程圖3-1四、冶金計(jì)算4.1鋁電解槽的簡(jiǎn)介鋁電解槽是煉鋁的主要設(shè)備。鋁電解槽分為自焙槽、預(yù)焙槽和試驗(yàn)槽。預(yù)焙槽的陽(yáng)極是預(yù)先焙制好的，預(yù)焙槽中又分為不連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽和連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽。不連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽又分為邊部下料和中間下料槽。這兩種槽尤其是后者為目前鋁電解生產(chǎn)的主力槽型。自焙槽的陽(yáng)極是電解生產(chǎn)中在電解槽上自行焙燒的，按照陽(yáng)極棒的插入方式又分為側(cè)插陽(yáng)極電解槽及上插陽(yáng)極電解槽兩種。由于自焙槽能耗大，且電解過(guò)程中產(chǎn)生有害的氣體不便收集而極易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此這種槽型正在不斷淘汰或被改造成預(yù)焙槽。下面的圖分別為不連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽、連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽、上插棒陽(yáng)極自焙槽和側(cè)插陽(yáng)極電解槽。圖4-1不連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽簡(jiǎn)圖圖4-2連續(xù)陽(yáng)極預(yù)焙槽簡(jiǎn)圖圖4-3上插棒陽(yáng)極自焙槽簡(jiǎn)圖圖4-4側(cè)插陽(yáng)極電解槽簡(jiǎn)圖4.2鋁電解槽結(jié)構(gòu)與計(jì)算設(shè)計(jì)的參數(shù)I=420ka陽(yáng)極電流密度選擇0.8A/cm2電流效率為95%陽(yáng)極尺寸選1550*1320*620，陰極尺寸選1600*515*450大面尺寸為300mm，小面尺寸為420mm，陽(yáng)極炭塊組間距取45mm，陽(yáng)極行間距取250mm，陰極炭塊間距用炭糊扎縫30mm。體系電壓4V，陽(yáng)極氣體成分CO275%CO25%，排煙量7900m3/h4.2.1陽(yáng)極尺寸陽(yáng)極尺寸是鋁電解槽一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。一般說(shuō)來(lái)，電解槽容量越大，那么陽(yáng)極尺寸也要越大一些。預(yù)焙陽(yáng)極炭塊尺寸，視陽(yáng)極排列與組數(shù)不同，長(zhǎng)度各異，。在這里，炭塊的高度是一個(gè)主要參數(shù)。一般傾向于采用稍高一些的炭塊，綜合各種因子的考慮，本設(shè)計(jì)陽(yáng)極尺寸設(shè)計(jì)取為1550*1320*620mm需要陽(yáng)極面積S=420000/0.8=525000cm2需要陽(yáng)極炭塊數(shù)n=52500/155*132=25.65，選26塊陽(yáng)極，分二行排列，每行13組。陽(yáng)極實(shí)際面積與陽(yáng)極電流密度值為：S=26*155*132=531960cm2D=420000/531960=0.7A/cm2。4.2.2槽膛尺寸取陽(yáng)極到槽膛側(cè)壁尺寸為380mm，到槽膛端壁之距離為420mm。陽(yáng)極炭塊組之間距離取45mm，陽(yáng)極行間距離取250mm。由此計(jì)算：槽膛長(zhǎng)=2*420+13*1320+12*45-40=18500mm槽膛寬=2*300+2*1550+250=3950mm槽深取560mm4.2.3槽殼尺寸槽底內(nèi)襯選擇側(cè)部為散熱型結(jié)構(gòu)，一般底部和上部要加強(qiáng)保溫，在陰極炭塊底有炭素底墊〔30mm〕,三層耐火磚〔3*65mm〕,一層氧化鋁粉〔100mm〕,三層保溫磚〔3*65mm〕，硅酸鹽保溫磚一層〔65mm〕。由此可計(jì)算底部厚度=450+30+3*65+100+3*65+65=1035mm槽深=1035+560=1595mm槽殼結(jié)構(gòu)有臂撐式和搖籃式兩大類。搖籃架是彈性變形體，這種槽殼受力不產(chǎn)生應(yīng)力集中，在電解槽的端角部位，不能發(fā)生斷裂現(xiàn)象，這是搖籃式槽殼最大的優(yōu)點(diǎn)。搖籃支架選用360mm工字鋼，厚鋼板焊接而成，槽側(cè)壁都有一些搖籃架。根據(jù)槽膛及槽內(nèi)襯尺寸可算出槽殼尺寸：槽殼寬度=3950+2*125+12*2+25*2+2*300=4924mm槽殼長(zhǎng)度=18500+2*125+2*400+2*25=19640mm槽殼深度=560+1035+10+40+300=1945mm4.2.4陰極炭塊數(shù)目槽底部陰極炭塊選擇采用1600*515*450mm陰極炭塊數(shù)n=18540/(515+30)=32炭塊到端壁邊緣尺寸：{18540-〔30*31+515*32〕}/2=565mm炭塊到側(cè)壁邊緣尺寸=〔3950-3370〕/2=290陰極電流密度D=420*1000/〔32*200*140*2〕=0.23A/cm24.2.5鋁母線鋁電解槽有陽(yáng)極母線，陰極母線和立柱母線，都用鋁制作。鋁母線有兩種：壓延母線和鑄造母線，后者通用于高電流的大型電解槽，鋁母線的電流密度一般為0.25～0.40A/mm2。電解槽陽(yáng)極母線斷面為500mm×200mm，面積電流為0.35A/mm2，陽(yáng)極母線采用鑄造鋁母線，兩端用軟母線連接，以便陽(yáng)極母線升降，與立柱母線的連接采用壓接。立柱母線斷面為320mm×480mm，面積電流為0.38A/mm2。陰極母線也采用鑄造鋁母線，遠(yuǎn)電端母線面積電流為0.40A/mm2，近電端陰極母線經(jīng)電解槽槽底沿縱向中心引出，與遠(yuǎn)電端母線聚集引入下一臺(tái)電解槽，從而使電流分布均勻，減少了母線用量，減少了大容量電解槽產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響。4.2.6極距所謂極距，是指陰陽(yáng)兩極之間的距離。在工業(yè)電解槽上，浸在電解質(zhì)里的陽(yáng)極外表都是陽(yáng)極工作面，而槽底上的鋁液外表實(shí)際上就是陰極工作面。為便于測(cè)量起見(jiàn)，一般取陽(yáng)極底掌到鋁液鏡面之間的垂直距離作為極距。工業(yè)電解槽中，提高極距，那么電解質(zhì)電壓降有所增大。根據(jù)實(shí)測(cè)，每提高極距10mm，引起電壓降增加400mV〔旁插棒槽〕或350mV〔預(yù)焙槽〕。因此在工業(yè)生產(chǎn)上宜在取得高電流效率的情況下，保持盡可能低的極距，以便減少單位鋁產(chǎn)量的電能消耗量。本設(shè)計(jì)取極距為4.0cm。4.3臺(tái)數(shù)的計(jì)算以及產(chǎn)量的衡算4.3.1單個(gè)電解槽日產(chǎn)量計(jì)算電解槽日產(chǎn)原鋁量按下式計(jì)算P=0.3356Iηt×10〔t/d〕鋁產(chǎn)量：P=0.3356*420000*95%*0.001=133.9kg/槽h每年每個(gè)槽子的產(chǎn)量=133.9*365*24=1172964kg/槽年=1172.964t/槽年4.3.2電解槽槽數(shù)確實(shí)定工作槽數(shù)確實(shí)定年產(chǎn)鋁20萬(wàn)噸，那么電解槽臺(tái)數(shù)N計(jì)算如下N==200000/1172.964=170臺(tái)4.3.3備用槽槽數(shù)備用槽槽數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式[13]n=t=170*30/2000=2.55取3臺(tái)t此處取為30天4.3.4電流密度W=×10(KW·h/t)式中:V———電解槽平均電壓取4VW=×10=12689(KW·h/t)4.3.5鋁電解槽的電壓平衡計(jì)算工業(yè)電解槽的電流消耗率，與電流效率和平均電壓兩個(gè)因素有關(guān)，降低平均電壓或提高電流效率都能夠減少電解槽的電能消耗率。電解槽的平均電壓V=E實(shí)際+△V陽(yáng)+△V陰+△V電解質(zhì)+△V母線+△V效應(yīng)+△V聯(lián)〔1〕實(shí)際分解電壓即極化電壓，就是Al2O3理論分解電壓與陽(yáng)極過(guò)熱電壓和陰極過(guò)熱電壓之和。采用炭陽(yáng)極進(jìn)行電解時(shí)，Al2O3理論分解電壓是1.1～1.2V,取1.15V?，F(xiàn)代大型預(yù)焙槽的陽(yáng)極過(guò)電壓大約是0.4～0.5V。取其值為0.45V。那么實(shí)際分解電壓為1.60V?！?〕電解質(zhì)電壓電解質(zhì)電壓可根據(jù)柯魯鮑夫提出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：△V電解質(zhì)=式中S——陽(yáng)極的截面積，㎝2;L——極間距離，cm;本設(shè)計(jì)陽(yáng)極與陰極距離4.0～4.5cm，這里計(jì)算取4.2cm；2〔A+B〕——陽(yáng)極周長(zhǎng)，cm;——電解質(zhì)比電阻，Ω·cm，電解質(zhì)的分子比在2.1～2.3之間時(shí)，取其值為0.53Ω·cm?！鱒電解質(zhì)=4.4物料平衡計(jì)算4.4.1鋁產(chǎn)量鋁產(chǎn)量：P=0.3356*420000*95%*0.001=133.9kg/槽h4.4.2Al2O3消耗量產(chǎn)出1噸鋁所需氧化鋁=1000*102/54=1888.9kg/tAL2O3消耗量比理論多1.5~6.0%，取1噸消耗為1930kg，AL2O3的槽/時(shí)消耗量=133.9*1930*0.001=258.43kg/槽時(shí)AL2O3的理論槽/時(shí)消耗量=133.9*1888.9=252.92AL2O3損失量=258.4-252.92=5.484.4.3氟化鹽的消耗量以下是生產(chǎn)每噸鋁的消耗：需要冰晶石5*133.9/1000=0.67kg需要氟化鋁25*133.9/1000=3.35kg需要氟化鎂5*133.9/1000=0.67kg需要氟化鈣4*133.9/1000=0.54kg4.4.4陽(yáng)極炭塊的消耗實(shí)際理論炭消耗=12*12*133.9/7/54=514kg/槽時(shí)CO2的生成量=44*9*133.9/54/7=140.28kg/槽時(shí)CO的生成量=28*3*133.9/54/7=29.76kg/槽時(shí)炭塊消耗為450kg/tAL，那么實(shí)際消耗為=133.9*450/1000=60.25kg/槽時(shí)炭的損失=60.25-51=9.25kg/槽時(shí)4.4.5物料平衡列表收入支出名稱數(shù)量百分百%名稱數(shù)量百分百%AL2O3258.4379.78原鋁133.941.34冰晶石0.670.2冰晶石0.670.21氟化鋁3.351.03氟化鋁3.351.03氟化鈣0.540.16氟化鈣0.540.17氟化鎂0.670.2氟化鎂0.670.21陽(yáng)極炭塊60.2518.6CO2140.2843.31總計(jì)323.91100CO29.769.19碳損失量9.252.86氧化鋁損失5.581.72總計(jì)323.911004.5熱平衡計(jì)算4.5.1熱收入〔1〕電能的收Q=4*420*1000*3600=6048000000KJ/h〔2〕陽(yáng)極反響所得熱：根據(jù)反響方程式AL2O3+12/7C→2AL+9/7CO2+3/7CO計(jì)算已得：CO2的生成量140.28kg/槽日，所以nCO2=140.28/44=3.19kmol/槽hCO的生成量29.76kg/槽日，所以nCO=29.76/28=1.06kmol/槽h在電解溫度下:CO2的生成熱為394.97KJ/molCO的生成熱為113.07KJ/molQ=〔3.19*394.97+1.06*113.07〕*1000=1379808.5KJ/槽hCO燃燒熱CO+1/2O2=CO250%的CO發(fā)生了反響且CO的燃燒熱282.69KJ/molQ背=282.69*1.06*50%*1000=149825.7槽h4.5.2熱支出AL2O3的反響熱AL2O3→2AL+3/2O2nAL2O3=109.59/102=1.07mol在950℃下，AL2O3分解的自由能為：Gr=405760=3.75㏒T-92.22T=292986.52G292986.52*4.2*2.53=3113274.76氣體帶走的熱量氣體平均比熱：C=1.25JK/m3℃煙氣平均溫度85℃，根底溫度25℃Q=1.254*7900*〔85-25〕=954396KJ/h鋁液帶走熱鋁比熱298~933℃為C=4.96+0.002296Tcal/mol鋁比熱:933~1273℃位C=7.00cal/mol融化熱為93kcal/molQ1=〔4.96+0.0029*1231/2〕*133.9/27*4.2*1231/2=86944.93KJ/hQ2=93*133.9*4.2=52301.34KJ/hQ3=7*133.9/27*4.2*△t=145.80*1231/2=89739.9KJ/hQ總=86944.93+52301.34+89739.9=228986.2KJ/h殘極帶走熱：C殘：C消=160:400C消=60.25C殘=60.5*160/400/13=1.85Kmol/h殘極外表溫度450℃，電解溫度為950℃殘極的平均溫度為〔950+450〕/2=700℃Q殘極帶走的熱=1.85*4.1*4.2*700=10266.39KJ/hQAL2O3=1000*4.2=4200KJ/hQ殘總=10266.39+4200=14466.39加熱氟鹽、冰晶石22W/kg-ALQ鹽=22*3600*133.9*0.001=10604.88KJ/h散熱損失Q=7577634.2-10604.88-14466.39-228986.2-954396-3113274.76=3255905.97KJ/h4.5.3熱量平衡表收入支出名稱數(shù)量百分百名稱數(shù)量百分百陽(yáng)極效應(yīng)1379808.518.21%AL2O3反響3113274.7641.09%CO燃燒149825.71.98%氣體帶走熱95439612.59%電能收入604800079.81%鋁液228986.23.02%總收入7577634.2100.00%殘極14466.390.19%加熱氟鹽10604.880.14%散熱損失3255905.9742.97%總支出量7577634.2100.00%第五章鋁電解槽正常生產(chǎn)管理5.1電解車間的生產(chǎn)管理人類使用一定的工具，按照一定的方法對(duì)勞動(dòng)對(duì)象進(jìn)行勞作，從而構(gòu)成生產(chǎn)力。電解車間的管理者在從事管理活動(dòng)中應(yīng)從生產(chǎn)力的三要素來(lái)著眼，充分發(fā)揮要素的能動(dòng)作用，并注意調(diào)整三者之間的關(guān)系。電解鋁生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品永遠(yuǎn)不變，因此，作業(yè)方法也相應(yīng)穩(wěn)定。電解反響由于是在結(jié)殼封閉的熔池內(nèi)進(jìn)行，而熔體的高溫、腐蝕和沖刷使安裝各種傳感器異常困難，故不能從多側(cè)面反映槽內(nèi)的反映情況，不得不借助直觀感覺(jué)和體會(huì)。從而使對(duì)過(guò)程的判斷和處置帶有濃厚的經(jīng)驗(yàn)性。隨著槽型不斷大型化、操作機(jī)械化、自動(dòng)化水平的日益提高，與舊式電解車間相比，280KA中心下料預(yù)焙槽顯現(xiàn)出，對(duì)作業(yè)時(shí)間安排和作業(yè)質(zhì)量更加嚴(yán)格，各工種，上下式序間配合更加緊湊，協(xié)調(diào)，指導(dǎo)生產(chǎn)更加重視數(shù)據(jù)解析的大趨勢(shì)。電解車間是工廠主體車間，供電、陽(yáng)極、鑄造、化驗(yàn)、工藝車隊(duì)，原料供給庫(kù)，槽修、電解設(shè)備維修、計(jì)器等車間工作節(jié)奏服從于電解生產(chǎn)的節(jié)拍，他們的產(chǎn)品質(zhì)量或效勞質(zhì)量只有通過(guò)電解生產(chǎn)的成績(jī)才能表達(dá)和得到檢驗(yàn)。電解生產(chǎn)的特點(diǎn)和車間在工廠中所處的核心地位就決定了電解車間生產(chǎn)管理的根本點(diǎn)。5.1.1．車間生產(chǎn)管理的一般法那么人是生產(chǎn)力最活潑的要素。生產(chǎn)管理的核心，就是要發(fā)揮其活力。所謂“活力〞有兩層意義。其一，是指從事電解工作的人都能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，始終保持旺盛的工作熱情和責(zé)任態(tài)度，其二是操作著要熟練掌握各項(xiàng)操作，基層管理者要懂得技術(shù)條件和操作管理的方法，并具備較強(qiáng)過(guò)程分析和改善的能力。對(duì)此，車間的管理者應(yīng)調(diào)動(dòng)政治、行政、分配、教育等手段，長(zhǎng)期不懈地致力提高操作者和基層管理者的政治素質(zhì)及業(yè)務(wù)素質(zhì)。從構(gòu)成生產(chǎn)力的另兩個(gè)要素考慮，結(jié)合電解生產(chǎn)特點(diǎn)，應(yīng)從如下方面入手實(shí)施管理：⑴同步化電解車間每天的所進(jìn)行的作業(yè)都有固定的時(shí)間和程序，這是由過(guò)程平穩(wěn)所要求的，也是多功能天車作業(yè)能力決定的。因此，一到某一時(shí)間，所有參與作業(yè)的不同工種的操作都必須到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，并且在指定的時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)。根據(jù)電解車間作業(yè)時(shí)間表，排出了其他車間配合作業(yè)的節(jié)奏，從而形成了整個(gè)工廠的工作拍節(jié)。電解車間和其他車間都必須遵守已經(jīng)約定的配合時(shí)間表，到時(shí)同步動(dòng)作，使任務(wù)完成協(xié)調(diào)，高效。⑵標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于連續(xù)性強(qiáng)，機(jī)械化自動(dòng)化程度高，工序間環(huán)環(huán)相扣的大工業(yè)來(lái)說(shuō)，成百上千的人集中在一起，從事著相同的勞動(dòng)，制造著同樣的產(chǎn)品，這就需要在操作方法，管理制度和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)上的高度統(tǒng)一。因此，現(xiàn)代工廠中都把制訂標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)作為生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容，工廠只有執(zhí)行了標(biāo)準(zhǔn)化，才有可能使生產(chǎn)指標(biāo)跨上一個(gè)新臺(tái)階。⑶均衡化指進(jìn)入電解車間物流和從電解車間移出的物流均衡?！熬猕暫瑑芍匾饬x：第一，物流不能中斷；第二，投入和產(chǎn)出都保持在一定范圍之內(nèi)，維護(hù)投入產(chǎn)出的均衡是生產(chǎn)的重要內(nèi)容。簡(jiǎn)言之，槽子穩(wěn)定是物流均衡的根底，物流均衡又是槽子穩(wěn)定的客觀表現(xiàn)。⑷設(shè)備管理電解的主要操作，技術(shù)條件的調(diào)整，物流的進(jìn)出都是建立在設(shè)備正常的根底上，有人講，設(shè)備好壞是電解死或活的問(wèn)題，工藝的好壞是指標(biāo)高或低的問(wèn)題。一句話，設(shè)備不正常，同步化，標(biāo)準(zhǔn)化，均衡化均為奢談。在電解車間，除電解槽外最重要的設(shè)備是多功能天車、凈化大風(fēng)機(jī)、計(jì)算機(jī)、槽控箱和電解槽，因此要加強(qiáng)對(duì)此設(shè)備的管理。⑸全面質(zhì)量管理全面質(zhì)量管理是發(fā)動(dòng)群眾參加管理，實(shí)現(xiàn)從把關(guān)的一種行之有效的管理形式，全面質(zhì)量管理的根本思想是，以防為主，處理為輔；把管結(jié)果變成管原因，把處理事故變?yōu)樽ト粘９ぷ鞯膰?yán)格管理，使每個(gè)操作，每項(xiàng)技術(shù)條件都處于受控狀態(tài)，且整個(gè)過(guò)程中，始終貫徹用數(shù)據(jù)說(shuō)話，對(duì)于鋁電解這個(gè)連續(xù)性強(qiáng)，多人參與，效果反映緩慢，經(jīng)驗(yàn)色彩較濃的行業(yè)，全面質(zhì)量管理非常有用。5.1.2．車間機(jī)構(gòu)及管理層次⑴車間管理機(jī)構(gòu)電解車間的生產(chǎn)管理，涉及面寬，內(nèi)容復(fù)雜，絕非一個(gè)人能包打天下，需要一批人按照不同的分工，構(gòu)成不同的層次去進(jìn)行管理。電解廠房、計(jì)算機(jī)室、供料與凈化部在流程上是互相聯(lián)系不能分割的。三者產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)都是電解過(guò)程分析所不可缺少的。其具體分工如下：①管理者〔車間主任、區(qū)長(zhǎng)〕、監(jiān)督者〔區(qū)長(zhǎng)、班長(zhǎng)〕，執(zhí)行者〔各類操作工人〕層次清楚，職位明確。②作業(yè)組工種齊全，減少了因按工種劃分，而造成任一作業(yè)都需要電解工區(qū)對(duì)外聯(lián)系的麻煩和扯皮。③廠房自成小系統(tǒng)，配備的設(shè)備管理員、技術(shù)員、吸出管理員、資料員能獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)備管理，電解操作管理，日常對(duì)外聯(lián)系和過(guò)程的初步分析。④車間具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和過(guò)程分析能力，能夠提供廠房各種資料，指導(dǎo)廠房改善過(guò)程，使電解生產(chǎn)始終充滿向上的活力。⑵電解車間管理層次電解車間管理者層次一般劃分為管理者、監(jiān)督者、執(zhí)行者、三者承當(dāng)?shù)穆毮懿煌煌瑢哟喂芾碚吖芾淼膬?nèi)容和深度不同。①車間正、副主任按照工廠下達(dá)的方案，制定符合車間實(shí)際的實(shí)施方案；研究方案實(shí)施中生產(chǎn)存在的操作質(zhì)量，技術(shù)條件，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，原材料質(zhì)量，工種間配合協(xié)作等方面的問(wèn)題，并及時(shí)發(fā)出改善指示。遇到重大問(wèn)題負(fù)責(zé)與配合車間聯(lián)結(jié)，或向廠長(zhǎng)匯報(bào)并接受指示。②區(qū)長(zhǎng)他們是第一線的管理人員，每天都要處理大量的業(yè)務(wù)問(wèn)題和協(xié)調(diào)方面的問(wèn)題。他們應(yīng)精通操作和異常狀況發(fā)布操作或處置，能夠做到：按操作標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廠房、區(qū)的操作質(zhì)量和技術(shù)條件進(jìn)行嚴(yán)格管理；及時(shí)、準(zhǔn)確地異常情況發(fā)布操作或處理指示；將車間方針和實(shí)施方案具體化，制訂落實(shí)措施，向班組貫徹，并檢查班組長(zhǎng)工作。定期向管理人員對(duì)電解生產(chǎn)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出存在的問(wèn)題，提出改善的可能性和可行性意見(jiàn)；定期或不定期向廠房，區(qū)提供操作質(zhì)量和槽子趨勢(shì)的分析資料；協(xié)助車間，廠房，區(qū)制訂槽基準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期目標(biāo)的措施；指導(dǎo)廠房，區(qū)操作質(zhì)量的推進(jìn)；負(fù)責(zé)對(duì)操作標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件提出修正意見(jiàn)。③班、組長(zhǎng)是操作班的負(fù)責(zé)人，必須精通操作標(biāo)準(zhǔn)，善于做群眾工作。他們應(yīng)做到，經(jīng)常檢查操作質(zhì)量，貫徹操作標(biāo)準(zhǔn)；負(fù)責(zé)異常情況下的處置和協(xié)調(diào)；負(fù)責(zé)貫徹車間在操作方法的改善意見(jiàn)；團(tuán)結(jié)，領(lǐng)導(dǎo)好部下，完成操作，現(xiàn)場(chǎng)清掃和設(shè)備維護(hù)任務(wù)，不發(fā)生人身，設(shè)備事故。⑶電解車間定員電解車間定員是根據(jù)設(shè)計(jì)車間擬定的產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模規(guī)定具有一定質(zhì)量的各類人員的數(shù)量指標(biāo)。定員工作的中心任務(wù)是在保證生產(chǎn)需要的前提下，按照精兵簡(jiǎn)政、提高效率的原那么。合理使用勞動(dòng)力，節(jié)約勞動(dòng)力。對(duì)生產(chǎn)崗位的定員主要是按照崗位的性質(zhì)和勞動(dòng)量來(lái)選定，不同素質(zhì)的勞動(dòng)力應(yīng)有不同的崗位配置，做到用其所長(zhǎng)，避其所短，優(yōu)化組合；各車間的管理人員按全車間的5%來(lái)確定。人員崗位是：每個(gè)車間三個(gè)主任，兩個(gè)副主任分別負(fù)責(zé)設(shè)備和生產(chǎn)，每車間分4個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)有兩個(gè)班長(zhǎng)和兩個(gè)區(qū)長(zhǎng)，每個(gè)區(qū)一個(gè)生產(chǎn)班，生產(chǎn)班分4個(gè)作業(yè)組，每個(gè)組設(shè)立一個(gè)作業(yè)組長(zhǎng)，每個(gè)作業(yè)組包括天車工、操爐工兩個(gè)工種，車間設(shè)立一個(gè)綜合班，負(fù)責(zé)整個(gè)車間的抬母線、檢修、以及檢測(cè)等工作。即臺(tái)母線兩個(gè)組，每組4人，檢修槽兩個(gè)組，每組8人，檢測(cè)4人，另外車間辦公室2人，負(fù)責(zé)車間的原財(cái)物料的領(lǐng)用、發(fā)放、保管，以及日常辦公工作，總?cè)藬?shù)為454人。具體見(jiàn)表電解車間定員表。表5-1電解車間定員表崗位每個(gè)車間〔2個(gè)車間〕每個(gè)工區(qū)〔4個(gè)工區(qū)〕每個(gè)作業(yè)組〔4個(gè)作業(yè)組〕總?cè)藬?shù)備注車間主任361正2副工區(qū)長(zhǎng)82161正1副生產(chǎn)班長(zhǎng)82161正1副作業(yè)長(zhǎng)164324班3倒天車工48123964班3倒操爐工1122872244班3倒綜合班30601正1副班長(zhǎng)辦事員24合計(jì)427454以上就是電解車間的不同層次的管理的人員配置。5．2電解車間工藝技術(shù)條件管理新槽啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的調(diào)整，逐漸形成規(guī)整的爐膛，電解槽進(jìn)入正常生產(chǎn)階段。在正常生產(chǎn)期，需要對(duì)各項(xiàng)工藝技術(shù)條件進(jìn)行管理，這些工藝技術(shù)包括槽電壓，加料量〔指氧化鋁通過(guò)加料間隔管理來(lái)實(shí)現(xiàn)〕，鋁水平和電解質(zhì)水平，陽(yáng)極效應(yīng)，槽溫等，在保證電解槽操作質(zhì)量的前提下，管理好這些技術(shù)條件，電解槽就能在長(zhǎng)期的狀態(tài)下工作，獲得高電流效率和低能量消耗，此為電解生產(chǎn)管理的主體，須特別重視。5.2.1槽電壓管理槽電壓指電解槽正常工作的電壓，由電解槽的陽(yáng)極母線壓降、卡具壓降、鋁導(dǎo)桿壓降、爆炸焊壓降、鋼爪-碳?jí)K壓降、陽(yáng)極碳?jí)K壓降、陰極壓降、分解與極化壓降、電解質(zhì)壓降、效應(yīng)分?jǐn)倝航到M成。生產(chǎn)中槽電壓的管理主要是注重于隨槽子狀態(tài)而變化的，主要是對(duì)陽(yáng)極壓降、陰極壓降、電解質(zhì)壓降和效應(yīng)分?jǐn)倝航档目刂?，其中?yáng)極壓降那么是由陽(yáng)極生產(chǎn)單位取保證。由于各個(gè)槽安裝質(zhì)量有異，槽工作狀態(tài)不一。每個(gè)槽的電壓并不絕對(duì)一致，需要依據(jù)實(shí)際情況人為設(shè)定。槽電壓的管理就是依照人為設(shè)定的槽電壓為目標(biāo)，通過(guò)計(jì)算機(jī)忠實(shí)地實(shí)行監(jiān)控進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整控制。在電流恒定的條件下，電壓是調(diào)節(jié)電解槽能量平衡最重要、最易實(shí)現(xiàn)的因素之一，因此，電壓管理實(shí)質(zhì)是電解槽能量平衡的管理。通過(guò)變更設(shè)定電壓實(shí)行對(duì)槽電壓進(jìn)行控制，實(shí)質(zhì)是通過(guò)增減極距來(lái)變更電解質(zhì)電壓降，因?yàn)椴垭妷号c極距呈現(xiàn)確定的線性函數(shù)關(guān)系，即隨著極距的增長(zhǎng)而升高。當(dāng)槽電壓恒定，但爐底、陽(yáng)極電壓降增高時(shí)，或電解質(zhì)電阻變大時(shí)，極距就會(huì)被壓縮，從而引發(fā)病變。為了使電壓能真正與極距呈現(xiàn)確定的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，在實(shí)際中應(yīng)盡量保證陽(yáng)極、陰極電壓降接近設(shè)計(jì)值，并按基準(zhǔn)要求保持電解質(zhì)成分，并使這些工程穩(wěn)定。在電流恒定的條件下，電壓是調(diào)節(jié)電解槽能量平衡的最重要，最易實(shí)現(xiàn)的因素之一，因此，電壓管理實(shí)質(zhì)是電解槽能量平衡的主要管理。實(shí)際生產(chǎn)中，通過(guò)增減極距來(lái)變更電解質(zhì)電壓降來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)槽電壓的控制。以下情況需要將電壓上升：電解槽熱量缺乏，效應(yīng)多發(fā)或早發(fā)。需要指出的是：但凡通過(guò)變更其它技術(shù)條件能到達(dá)同樣的目的，就盡量不要上升是電壓。這樣以防止提高電壓對(duì)槽膛產(chǎn)生的副作用。在電解槽恢復(fù)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整，否那么產(chǎn)生熱量收支不平衡，惡化槽況。5.2.2鋁水平及出鋁管理鋁水平的作用主要是穩(wěn)定磁場(chǎng)，降低針振和電壓擺發(fā)生的機(jī)率與幅度，并減少對(duì)陰極的侵蝕等。由于鋁的導(dǎo)熱性好，使電解槽內(nèi)溫度分布比擬均勻，因此保持較高的鋁水平使陽(yáng)極底部熱量能夠及時(shí)地散發(fā)出去，有利于調(diào)節(jié)、降低槽溫，減弱二次反響。較高的鋁水平能儲(chǔ)存較大的熱容量，因此使得電解槽有較大的熱穩(wěn)定性。在偶然發(fā)生的陽(yáng)極效應(yīng)、槽電壓升高和電流增大時(shí)，可使電解槽內(nèi)產(chǎn)生的大量多余熱量?jī)?chǔ)入鋁水中，而不至于使電解槽溫度上升得過(guò)高，不會(huì)給電解槽的熱穩(wěn)定性帶來(lái)很大的影響，這對(duì)改良和提高電解槽的電流效率是有好處的。事實(shí)證明，電解槽容量越大，電解質(zhì)和鋁水越多，電解槽的這種熱穩(wěn)定性就越好，越能承受諸如換極作業(yè)等對(duì)電解槽的干擾。鋁具有良好的導(dǎo)電性能，具有使陽(yáng)極電流和陰極電流分布比擬均衡的功能。較高的鋁水平能使電解槽周圍形成規(guī)整、穩(wěn)固的槽幫，收縮鋁液鏡面，提高陰極電流密度，這些因素均有利于提高電流效率、降低電耗、提高電解槽壽命。低鋁水平，對(duì)電解槽的平穩(wěn)、高效和平安生產(chǎn)均帶來(lái)了較為不利的后果。由上可以看見(jiàn)，電解槽的鋁水平的管理十分重要。管理的重點(diǎn)是平衡保持確定的鋁水平，防止偏高偏低。鋁水平的管理，首要條件是采用正確的測(cè)量方法，取得準(zhǔn)確的鋁水平數(shù)據(jù)。測(cè)定的方法一般為一點(diǎn)測(cè)定法和三點(diǎn)測(cè)定法。出鋁量的管理是指怎樣確定各臺(tái)槽吸出多少鋁，即確定指示量。嚴(yán)格地講，每臺(tái)槽每次的出鋁量應(yīng)等于出鋁周期內(nèi)所產(chǎn)的鋁量，但實(shí)際生產(chǎn)中難以做到準(zhǔn)確把握此量。由于鋁水平關(guān)系到槽子的熱平衡以及正常生產(chǎn)，我們也應(yīng)以鋁水平來(lái)決定出鋁量的多少，保證電解槽穩(wěn)定生產(chǎn)。5.2.3極上保溫料的管理極上保溫料是維持電解槽熱平衡的一個(gè)重要因素。槽子的熱設(shè)計(jì)確定之后，生產(chǎn)中必須保證熱輸入與熱支出的平衡，才能到達(dá)槽子平穩(wěn)運(yùn)行。極上保溫材料主要是保持槽子熱量的作用，但它也可作為調(diào)節(jié)熱支出的手段，通過(guò)增減極上保溫料的厚度，調(diào)節(jié)電解槽的熱支出，但不能只考慮這一種手段，必須與槽電壓，鋁水平高度調(diào)整配合實(shí)施。正常槽極上保溫料加的缺乏，自然會(huì)導(dǎo)致槽子走向冷態(tài)，必須升高槽電壓來(lái)維持熱平衡，勢(shì)必造成多耗電能。生產(chǎn)管理中必須按設(shè)計(jì)所確定的來(lái)添加。當(dāng)輸入熱量過(guò)剩時(shí)，可適當(dāng)減薄保溫料厚度加大槽散熱，否那么過(guò)剩的熱量就會(huì)通過(guò)側(cè)部散出，使槽幫變薄。當(dāng)輸入熱量缺乏時(shí)，可適當(dāng)增加保溫料厚度，角部和廠房?jī)深^及過(guò)道邊易散熱槽的保溫料要稍厚些，冬季時(shí)節(jié)也可適當(dāng)厚些。極上氧化鋁厚度的標(biāo)準(zhǔn)值為16～18cm，即與陽(yáng)極鋼爪橫梁下限2～3cm齊為標(biāo)準(zhǔn)。5.2.4效應(yīng)管理陽(yáng)極效應(yīng)是鋁電解過(guò)程中發(fā)生在陽(yáng)極上的一種特殊現(xiàn)象，無(wú)論哪種解釋機(jī)理都有氧化鋁濃度降低的原因。傳統(tǒng)的電解工藝認(rèn)為陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生可以調(diào)整槽子的熱平衡，校正電解槽內(nèi)電解質(zhì)中氧化鋁的濃度，并到達(dá)潔凈電解質(zhì)，清理陽(yáng)極底掌．爐底沉淀以及規(guī)整爐膛的目地。但是當(dāng)陽(yáng)極效應(yīng)發(fā)生時(shí)，電解過(guò)程會(huì)中止，很容易燒壞良好的側(cè)部爐幫，使熔體電解質(zhì)過(guò)熱，造成電流效率降低及環(huán)境污染．并浪費(fèi)大量電能、原材料、人力。因此國(guó)內(nèi)外各大鋁廠都在努力降低陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)．減少效應(yīng)的發(fā)生。在電解槽的正常生產(chǎn)中，我們總是希望能按照設(shè)定的陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)發(fā)生效應(yīng)。但是在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中不可防止存在設(shè)備故障及技水條件不合理的情況．因此不正常的效應(yīng)發(fā)生在所難免。在大型預(yù)焙鋁電解槽煉鋁生產(chǎn)過(guò)程中，所謂非正常效應(yīng)就是沒(méi)有按照設(shè)定的效應(yīng)系數(shù)在效應(yīng)等待以外期間發(fā)生的效應(yīng)。其主要有以下幾種類型。(1)突發(fā)效應(yīng)未到效應(yīng)等待期發(fā)生的效應(yīng)即為突發(fā)效應(yīng)。其主要產(chǎn)生的原因是電壓偏低。熱輸入缺乏，鋁水平偏高。極上保溫料缺乏。加料量缺乏?？砂匆韵鲁绦蜻M(jìn)行判斷與處理，如圖5－1所示。圖5.1突發(fā)效應(yīng)處理程序(2)延遲效應(yīng)AE在設(shè)定的效應(yīng)系數(shù)的等待期以后，推遲發(fā)生或不發(fā)生即為延遲效應(yīng)，其發(fā)生的主要原因是陽(yáng)極本身有異常。物料過(guò)剩，電壓過(guò)高或Al水平過(guò)低，可按以下程序判斷處理，如圖6－2所示。圖5.2延遲效應(yīng)處理程序(3)異常效應(yīng)(1)效應(yīng)電壓小于15V的效應(yīng)，其產(chǎn)生的主要原因是陽(yáng)極底掌有局部病變，引起短路，電解質(zhì)水平過(guò)高引起槽子過(guò)熱，可按以下程序進(jìn)行判斷與處理，如圖5－3所示。圖5.3效應(yīng)電壓小于15V的處理程序(2)效應(yīng)電壓高于35V，其產(chǎn)生原因主要是AE時(shí)人為提高電壓；電解質(zhì)水平壓低；鋁水平過(guò)高或槽子過(guò)冷?？砂匆韵鲁绦蚧M(jìn)行判斷處理．如圖6－4所示。圖5.4效應(yīng)電壓小于35V的處理程序?qū)嵺`證明，只要認(rèn)真把好操作關(guān)，提高陽(yáng)極質(zhì)量，把好支配物料和熱因素的各項(xiàng)技術(shù)條件，并合理將他們組合，可望能取得效應(yīng)管理的滿意效果。5.2.5效應(yīng)間隔管理AE間隔，亦稱AE設(shè)定時(shí)間，即指上次AE結(jié)束時(shí)刻起，到停止本次加料歷程，開(kāi)始等待AE時(shí)止的規(guī)定時(shí)間，這是人為設(shè)定的。AE間隔越短，效應(yīng)次數(shù)越多，等待AE的時(shí)間越長(zhǎng)，加料次數(shù)越少，說(shuō)明AE間隔這個(gè)參數(shù)能夠影響加料量，其實(shí)際意義為：相隔多長(zhǎng)時(shí)間清理一次槽內(nèi)積料，校準(zhǔn)一次氧化鋁濃度，這個(gè)AE間隔取值取決于參加量與槽實(shí)際需要量的偏差的大小。因此要按照槽子的實(shí)際情況，調(diào)整好效應(yīng)間隔。5.2.6原鋁質(zhì)量管理鋁的質(zhì)量是鋁電解生產(chǎn)中一項(xiàng)重要指標(biāo)，純度高的鋁具有良好的化學(xué)物理性能，而鋁中雜質(zhì)增多將影響其理化性能，如導(dǎo)電性變壞、耐蝕性降低、白光反射率降低等。因此在電解槽中力求生產(chǎn)出高品位的鋁，純度越高，使用價(jià)值越高。一、影響原鋁質(zhì)量的因素(1)原材料對(duì)原鋁質(zhì)量的影響眾所周知，鋁錠的質(zhì)量與企業(yè)效益息息相關(guān)，鋁品位越高，其價(jià)格和銷路也越好，但好品位的鋁錠來(lái)源于高質(zhì)量的原鋁，因此我們有必要先摸清影響原鋁質(zhì)量的主要因素。影響原鋁質(zhì)量的雜質(zhì)成份，主要的是鐵(Fe)、硅(Si)兩種，它們的含量上下直接影響原鋁的品位。對(duì)預(yù)焙槽而言，由于其上部增加了陽(yáng)極鋼爪和打殼錘頭，加上炭陽(yáng)極質(zhì)量和保溫料質(zhì)量的影響，使得原鋁質(zhì)量更難控制。(2)病槽對(duì)原鋁質(zhì)量的影響原料中的雜質(zhì)有一局部沉積在槽膛內(nèi)壁上的結(jié)殼里，一旦電解槽失常進(jìn)入熱行程，這局部結(jié)殼便會(huì)熔化，而沉積在結(jié)殼里面的雜質(zhì)被鋁復(fù)原，使鋁內(nèi)雜質(zhì)含量增多，同時(shí)用于保護(hù)側(cè)部炭塊及粘土耐火磚層的結(jié)殼將熔化，炭塊中的灰分及炭塊外部的粘土耐火材料便會(huì)被腐蝕，也使鋁內(nèi)雜質(zhì)增多，而且在處理病槽時(shí)，隨著鐵工具伸入槽中的次數(shù)增加，熔入槽內(nèi)的鐵含量將升高。(3)破損槽對(duì)原鋁質(zhì)量的影響電解槽破損后，炭素中的灰份以及耐火材料內(nèi)襯中的雜質(zhì)進(jìn)入鋁中，同時(shí)陰極鋼棒熔化造成原鋁中雜質(zhì)含量增多。(4)生產(chǎn)操作對(duì)鋁質(zhì)量的影響在操作過(guò)程中，假設(shè)不慎將鐵工具、出鋁管及臟料帶入槽內(nèi)使其熔化，或陽(yáng)極周期掌握不好，造成陽(yáng)極棒及吊環(huán)的熔化，均使原鋁中雜質(zhì)增多，質(zhì)量下降。(5)效應(yīng)系數(shù)對(duì)質(zhì)量的影響效應(yīng)系數(shù)偏多，在熄滅效應(yīng)過(guò)程中，鐵工具極易被打斷或熔化，同時(shí)，效應(yīng)熄滅后槽溫較高，爐幫結(jié)殼易化，造成原鋁質(zhì)量下降。(6)電解槽殼面總高對(duì)質(zhì)量的影響總高過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)跑冒，使生產(chǎn)工藝技術(shù)條件控制不穩(wěn)定，造成病槽，同時(shí)上El不好維護(hù)，爐幫易化，使鋁質(zhì)量下降。二、提高原鋁質(zhì)量的措施嚴(yán)抓細(xì)管是提高原鋁質(zhì)量的關(guān)鍵，在生產(chǎn)管理上進(jìn)行嚴(yán)抓細(xì)管。(1)嚴(yán)格控制原材料的進(jìn)入，認(rèn)真按ISO9002質(zhì)量體系程序辦事，不合格產(chǎn)品決不允許進(jìn)入下一道工序。(2)在加工操作中，認(rèn)真按照操作規(guī)程操作，禁止將臟料帶入槽內(nèi)或?qū)㈣F工具熔化，在加工過(guò)程中實(shí)行“勤加工，少下料〞的加工方法，加強(qiáng)保溫工作降低陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)。(3)推行按時(shí)定置添加氟化鹽制度，電解質(zhì)成分趨于合理，’減少了氟化鹽的消耗。(4)生產(chǎn)組織上打破了幾十年不變的鋁電解生產(chǎn)管理模式，工資、獎(jiǎng)金與質(zhì)量掛勾，科學(xué)合理地將指標(biāo)考核到每個(gè)操作工人。(5)生產(chǎn)管理推行一體化考核制度，使各項(xiàng)生產(chǎn)管理到達(dá)嚴(yán)格和細(xì)致。(6)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和定置管理，到達(dá)物放有序，牌物相符，并制定了質(zhì)量責(zé)任制和質(zhì)量指標(biāo)方案。加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)、提高人員素質(zhì)，人員素質(zhì)的提高是獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的保證，自焙槽生產(chǎn)的特點(diǎn)是機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣，這就要求有一支高素質(zhì)的職工隊(duì)伍來(lái)保證電解生產(chǎn)的正常運(yùn)行。而目前職工多數(shù)是青工，文化素質(zhì)參差不齊，學(xué)技術(shù)熱情不高，出工不出力，整體操作水平低。針對(duì)這些問(wèn)題我們采取了以下措施。(1)加強(qiáng)思想教育和技術(shù)培訓(xùn)，使他們樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀，做一名懂技術(shù)、會(huì)操作的好職工，樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)。(2)以競(jìng)賽活動(dòng)為載體，經(jīng)常開(kāi)展創(chuàng)優(yōu)質(zhì)勞動(dòng)競(jìng)賽及技術(shù)比武，調(diào)動(dòng)職工學(xué)技術(shù)，爭(zhēng)先進(jìn)的積極性。(3)指標(biāo)層層分解，嚴(yán)管細(xì)抓，自我加壓，加大獎(jiǎng)罰力度，在企業(yè)內(nèi)形成提高質(zhì)量的動(dòng)力。(4)推行輪崗、輪訓(xùn)制度，每個(gè)職工必須經(jīng)過(guò)2個(gè)月的專業(yè)技術(shù)輪訓(xùn)制度，并設(shè)立了文化學(xué)習(xí)專項(xiàng)獎(jiǎng)，提高了職工學(xué)習(xí)文化的熱情。(5)制定了人才晉升程序和獎(jiǎng)勵(lì)制度，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有突出奉獻(xiàn)者重獎(jiǎng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量者重罰，形成了人人爭(zhēng)優(yōu)質(zhì)的局面。預(yù)焙槽的原鋁質(zhì)量管理雖難度較大，但只要找準(zhǔn)影響主要因素，從源頭抓起，采取行之有效的措施，進(jìn)行預(yù)防和糾正，是照樣能取得好效果的。影響原鋁質(zhì)量的因素主要有陽(yáng)極炭塊質(zhì)量、技術(shù)條件控制、輔料的質(zhì)量、操作人員工作質(zhì)量、系列電流的穩(wěn)定性及設(shè)備的影響等。陽(yáng)極炭塊對(duì)原鋁質(zhì)量的影響不可無(wú)視，鋁廠應(yīng)堅(jiān)持使用三級(jí)以上符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的炭塊，并實(shí)行優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的政策。原鋁質(zhì)量的管理過(guò)程是一個(gè)系統(tǒng)工程，以新建廠或改造廠而言，從投產(chǎn)之日起就要預(yù)先做好準(zhǔn)備工作，要分時(shí)期有階段性的實(shí)施管理。原鋁質(zhì)量的管理是鋁廠長(zhǎng)期的工作重點(diǎn)，必要時(shí)需從技術(shù)上采取措施，加以穩(wěn)固和持續(xù)改良。充分利用高品位原鋁質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，在鑄造車間對(duì)鋁資源進(jìn)行優(yōu)化配置，可為企業(yè)創(chuàng)造較好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。第六章冶金環(huán)境保護(hù)6.1環(huán)境保護(hù)的重要性全球環(huán)境問(wèn)題源于西方的工業(yè)化，工業(yè)開(kāi)展消耗了巨額的自然資源，排放了大量的廢氣、廢水和廢渣，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞，人類所賴以生存的地球變得越來(lái)越脆弱。時(shí)至今日，環(huán)境問(wèn)題依然是當(dāng)今人類面臨的主要問(wèn)題之一。聯(lián)合國(guó)最新公布的研究結(jié)果顯示，在過(guò)去30年中，雖然國(guó)際社會(huì)在環(huán)保領(lǐng)域取得了一定成績(jī)，但全球整體環(huán)境狀況持續(xù)惡化，主要表現(xiàn)在大氣和江海污染加劇、大面積土地退化、森林面積急劇減少、淡水資源日益短缺、大氣層臭氧空洞擴(kuò)大、生物多樣化受到威脅等多方面。

我國(guó)是開(kāi)展中大國(guó)，目前正處在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的高速開(kāi)展時(shí)期，在全球環(huán)境狀況趨于惡化的背景下，我國(guó)環(huán)境形勢(shì)也十分嚴(yán)峻，主要表達(dá)在以下四個(gè)方面：〔1〕環(huán)境污染依然嚴(yán)重。主要污染物排放總量超過(guò)環(huán)境自凈能力。重要河流湖泊遭受不同程度的污染，城市空氣污染嚴(yán)重，工業(yè)危險(xiǎn)廢物、城市垃圾的數(shù)量在增加，噪聲擾民相當(dāng)嚴(yán)重?！?〕生態(tài)破壞問(wèn)題突出。主要表現(xiàn)為森林質(zhì)量不高，草地退化，土地沙化速度加快，水土流失嚴(yán)重，水生態(tài)環(huán)境仍在惡化。〔3〕生物資源破壞加劇。生物多樣性銳減，有害外來(lái)物種入侵，遺傳資源大量喪失?！?〕未來(lái)面臨的環(huán)境壓力加大。工業(yè)化進(jìn)程中造紙、釀造、電力、化工等行業(yè)將繼續(xù)開(kāi)展，控制環(huán)境污染和生態(tài)破壞的難度加大；以煤為主的能源結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期存在；城市環(huán)境根底設(shè)施建設(shè)滯后，大量的垃圾與污水得不到平安處置；沿海地區(qū)高強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)加大近岸海域的環(huán)境壓力；農(nóng)業(yè)面源和農(nóng)村環(huán)境污染加??；社會(huì)消費(fèi)轉(zhuǎn)型中，電子電器廢物、機(jī)動(dòng)車尾氣、有害建筑材料和室內(nèi)裝飾不當(dāng)?shù)雀黝愋挛廴境恃杆偕仙厔?shì)；轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品、新化學(xué)物質(zhì)等新技術(shù)、新產(chǎn)品將對(duì)環(huán)境和健康可能帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)，持久性有機(jī)污染物危害加重。所以環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)崇高的事業(yè)，功在當(dāng)代，利在千秋。6.2鋁電解廠煙氣中的污染物及其危害冰晶石一氧化鋁熔體電解制鋁過(guò)程中，散發(fā)的有害氣體與粉塵主要有固態(tài)與氣態(tài)氟化物．二者各占約50％左右。其它污染物有CO和s。自焙槽還有瀝青煙(內(nèi)含苯并芘)與SO2。1、氟化物(1)熔融電解質(zhì)蒸氣．主要質(zhì)點(diǎn)是NaAIF、(NaA1)2和A1F，。在低于920℃時(shí)．NaA1分解成亞冰晶石與AF3。(2)氣態(tài)氟化物主要是HF．因?yàn)樵谠现泻兴郑螂娊赓|(zhì)液面暴露時(shí)與空氣中水分發(fā)生下述反響：(3)在接近發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)時(shí)．產(chǎn)生c．含量占1．5-2％．在陽(yáng)極效應(yīng)時(shí)高達(dá)20-40％。(4)向電解槽參加氟化鹽產(chǎn)生粉塵進(jìn)入煙氣中進(jìn)入電解煙氣中總氟量(氣態(tài)與固態(tài))16～20kg／tA1．集氣罩內(nèi)煙氣中氣一固氟總含量90～120mg／N。2、CO、與CO2瀝青煙電解過(guò)程中氧化鋁與碳陽(yáng)極發(fā)生反響生成鋁與CO與CO2。碳陽(yáng)極消耗與電流效率(1)及陽(yáng)極氣體中CO含量(x)與CO2含量(1一x)關(guān)系見(jiàn)圖6－1。圖6.1陽(yáng)極消耗與電流效率，CO,CO2含量關(guān)系3、粉塵打殼加料時(shí)產(chǎn)生的氧化鋁粉塵為23～25kg／t．Al；另外還有少量陽(yáng)極碳粒子。粉塵粒子尺寸0．005～1m占50％，1一lO0m占50％。4、廢渣電解槽內(nèi)襯大修時(shí)，廢內(nèi)襯(陰極碳?jí)K與耐火保溫磚)中有大量氟化物，以160kA預(yù)焙槽為例，槽內(nèi)襯使用壽命3．5年，折除廢內(nèi)村稱重后，約增重10～12t／臺(tái)槽，相當(dāng)于內(nèi)襯吸氟11～13kg／t．AI。年產(chǎn)鋁1O萬(wàn)t的鋁廠，每年大修槽廢料中含氟260～310kg。為此鋁廠必須設(shè)置大修槽廢料堆場(chǎng)，此堆場(chǎng)要具有防止地下水污染之性能，以到達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn).6.3鋁電解的環(huán)