Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Внутренние размеры катодного кожуха.
Определяются размерами шахты ванны с учетом теплоизоляции Длина катодного кожуха LКОЖ.
LКОЖ. = LШ + 2 (20 + hТЕПЛ) = 527, 4 + 2 (20 + 8) = 583, 4 см
Ширина катодного кожуха ВКОЖ.
ВКОЖ. = ВШ + 2 (20+8) = 320 + 56 = 376 см
Высота кожуха НКОЖ.
НКОЖ. = НШ + НБ + 6, 5 + 5 = 50 + 40 + 11, 5 = 101, 5 см
Наружные размеры катодного кожуха
Наружная длина LКОЖ.Н.
LКОЖ.Н. = LКОЖ. + (2 · 40) = 583, 4 + 80 = 663, 4 см
Наружная ширина кожуха ВКОЖ.Н.
ВКОЖ.Н. = ВКОЖ. + (2 · 40) = 376 + 80 = 456 см Материальный расчет
Проводится для определения производительности электролизера и расхода сырья на производство алюминия. Исходными данными является сила тока, выход по току и расходные нормы по сырьевым материалам и анодной массе. η i - выход по току, принимаем 0, 9 I - сила тока 70000 А Расходные нормы
AI2O3 - 1, 92 - 1, 93 т/т AI - Рг
Анодная масса - 0, 5 т/т AI - Ра Фторсоли 0, 057 т/т AI - Рф 2.1 Приходная часть Производительность электролизера определяется по формуле Р AI = С · I · η i · 10-3, где С - электрохимический эквивалент, 0, 336 г/А·ч
Р AI = 0, 336 · 70000 · 0, 9 · 0, 001 = 21, 17 кг/ч
Определяем приход материалов в ванну
Р AI2O3 = Р AI · Рг = 21, 17 · 1, 92 = 40, 65 кг РАНОД = Р AI · Ра = 21, 17 · 0, 5 = 10, 6 кг РФТОР = Р AI · РФ = 21, 17 · 0, 057 = 1, 21 кг Расходная часть
Анодные газы Количество СО и СО2. NСО и NСО2 - мольные доли СО и СО2 в анодных газах, NСО - 0, 4, а NСО2 - 0, 6.
Весовое количество СО и СО2
РСО2 = МСО2 · 44 = 0, 44 · 44 = 19, 36 кг РСО = МСО · 28 = 0, 29 · 28 = 8, 12 кг
Потери глинозема Δ Р AI2O3. ПAIп, т - практический и теоретический расход глинозема, т/т AI
Δ Р AI2O3 = Р AI (ПAIп - ПAIт) = 21, 17 · (1, 92 - 1, 89) = 0, 635 кг
Потери фторсолей Δ РФТОР.
Δ РФТОР = РФТОР = 1, 21 кг
Потери углерода РС = (МСО + МСО2) · 12 = (0, 29 + 0, 44) · 12 = 8, 76 кг
Δ РС = РАНОД - РС = 10, 6 - 8, 76 = 1, 84 кг
Таблица материального баланса. Электрический расчет
Цель: определение конструктивных размеров ошиновки, определение падения напряжения на всех участках цепи, составление баланса напряжений. Определение рабочего греющего и среднего напряжения. Определение выхода по энергии и удельного расхода по электроэнергии.
dAI = 0, 415 A/мм2 = 41, 5 A/см2 dCu = 0, 7 A/мм2 = 70 A/см2 dFe = 0, 18 A/мм2 = 18 A/см2
Определяем падение напряжения в анодном устройстве
Падение напряжения в стояках
,
где: I - сила тока, А ρ t - удельное сопротивление проводника, Ом · см а - длина участка шинопровода, см SОб - общее сечение проводника, см2 SЭК -экономически выгодное сечение стояка, см2
nШ - число алюминиевых шин, шт
,
где: SПР - практическое сечение одной шины, см2 SОб - общее сечение стояка, см2
SОб = nШ · SПР = 6 · (43 · 6, 5) = 1677 см2
ρ t AI - удельное сопротивление алюминиевых шин
ρ t AI = 2, 8 (1 + 0, 0038 · t) · 10-6 Ом · см,
где t из практических данных 60 ° С
ρ t AI = 2, 8 (1 + 0, 0038 · 60) · 10-6 = 3, 44 · 10-6 Ом · см
высота стояка а - из практических данных 265 см
Определяем падение напряжения в анодных шинах Общее сечение анодных шин
SОб= SОб ст = nШ · SПР = 6 · (43 · 6, 5) = 1677 см2
Удельное сопротивление АI шин при t = 80 ° С
ρ t AI = 2, 8 (1 + 0, 0038 · 80) · 10-6 = 3, 65 · 10-6 Ом · см
Длина анодных шин принимается равная длине кожуха + 100 см
LА.Ш. = LКОЖ + 100см = 583, 4 + 100 = 683, 4 см
Падение напряжения в анодных шинах
Определяем количество рабочих штырей
,
где: 2 - количество рабочих рядов, шт Р - периметр анода, см
Р = 2 · (LА + ВА) = 2 · (210 + 427, 4) = 1274, 8 см
Определяем среднее сечение штыря
Определяем средний диаметр штыря
Длина штыря 105см
Определяем падение напряжения в анодных спусках Удельное сопротивление анодных спусков при t = 150 ° С
ρ t Cu = 1, 82 · (1 + 0, 004 · 150) · 10-6 = 2, 9 · 10-6 Ом · см
Сечение анодных спусков
При длине анодных спусков 210 см определяем падение напряжения
Определяем количество медных шинок приходящихся на 1 штырь, если сечение одной шинки 1см2
Определяем падение напряжения в самообжигающемся аноде Определяется по формуле
Где: ВА - ширина анода, см SА - площадь анода, см2 К - количество штырей, шт lСР - среднее расстояние от токоведущих штырей до подошвы анода - 45см ρ t - удельное электро сопротивление анода 0, 007 Ом · см dА - анодная плотность тока - 0, 78 А/см2 D - длина забитой части штыря - 85 см
Определяем падение напряжения в контактах анодного узла Принимается по практическим данным: Анодная шина - анодный стояк Анодный стояк - катодная шина Анодная шина - анодный спуск Принимаем по 0, 005 в на каждом участке, тогда
Δ UКОНТ = 0, 005 · 3 = 0, 015 в
В контакте шинка - штырь 0, 007 в, тогда общее падение напряжения в контактах составляет Δ UКОНТ АН. = 0, 022 в
Падение напряжений в анодном устройстве определяется суммой всех падений напряжения в аноде
Δ UАН УСТР = Δ UСТ + Δ UА.Ш. + Δ UА. СП. + Δ UА + Δ UКОНТ АН = = 0, 036 + 0, 1 + 0, 0426 + 0, 254 + 0, 022 = 0, 4546 в Падение напряжения в электролите
Рассчитывается по формуле
,
где: I - сила тока 70000 А ρ t - удельное сопротивление электролита 0, 5 Ом · см l - межполюсное расстояние 4-5 см SА - площадь анода, см2 LА - длина анода 427, 4 см ВА - ширина анода 210 см
Падение напряжения в катодном устройстве
Падение напряжения в подине
где lПР - приведенная длина пути тока по блоку
,
где: Н - высота катодного блока 40 см h - высота катодного стержня с учетом чугунной заливки 13 см в - ширина катодного стержня с учетом чугунной заливки 26см
ρ t - удельное электро сопротивление угольного блока 0, 005 Ом · см А - половина ширины шахты 320: 2 = 160 см а - ширина бортовой настыли в шахте ванны 40-60 см В - ширина блока с учетом шва 59 см SСТ - площадь поперечного сечения катодного стержня с учетом чугунной заливки 338 см2 dА - 0, 78 А/мм2
|
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 185; Нарушение авторского права страницы