СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1. УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ТИПА РА-300 11
1.1. Назначение электролизера 11
1.2. Технические характеристики и параметры 11
1.3. Описание конструкции 12
1.3.1. Катодное устройство 12
1.3.2. Металлический кожух 13
1.3.3. Фланцевый узел 13
1.3.4. Футеровка 13
1.4. Анодное устройство 15
1.4.1. Балка – коллектор 16
1.4.2. Анодная ошиновка 16
1.4.3. Механизм перемещения анодной ошиновки (МПА) 17
1.4.4. Система автоматического подачи сырья (САПС) 17
1.4.5. Торцевые укрытия 18
1.5. Катодная ошиновка 18
1.6. Створки 19
1.7. Анод трехниппельный 19
1.8. Автоматизация технологического процесса 19
1.9. Масса основных узлов электролизера РА-300 21
2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В МИРОВОЙ ПРАКТИКЕ 22
2.1. Сила тока электролизерах типа РА 300 23
2.2. Выход по току 25
2.3. Удельный расход электроэнергии 28
2.4. Расход глинозёма 30
2.5. Расход углерода 33
2.6 Расход фторида алюминия 35
2.7 Трудозатраты 38
2.8 Качество металла 39
2.9 Срок службы 41
2.10 Экологические показатели 43
3. ПРОЕКТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ 47
3.1. Материальный баланс электролизера 47
3.1.1. Приход материалов 47
3.1.2. Расход материалов 48
3.1.2.1. Расход глинозема 48
3.1.2.2. Анодные газы 48
3.1.2.3. Потери углерода 49
3.1.2.4. Потери фторсолей принимаем равными их приходу 49
3.2. Расчет геометрических размеров электролизера 50
3.2.1. Определение размеров анода 50
3.2.2. Расчет внутренних размеров шахты ванны 52
3.2.3. Внутренние размеры катодного кожуха 53
3.2.4. Cуммарное сечение катодных стержней 54
3.3. Электрический баланс электролизера 54
3.3.1. Ошиновка электролизёра 54
3.3.1.1. Схема ошиновки 54
3.3.1.2. Расчет ошиновки 55
3.3.2. Напряжение поляризации (ЭДС поляризации) 56
3.3.3. Падение напряжения в электролите 57
3.3.4. Падение напряжения от анодных эффектов 57
3.3.5. Падение напряжения в анодном устройстве 58
3.3.5.1. Расчет электросопротивления угольной части анода 58
3.3.5.2. Электросопротивление контакта ниппель – анод 59
3.3.5.3. Электросопротивление контакта штанга – кронштейн 60
3.3.5.4. Электросопротивление анододержателя 60
3.3.6. Падение напряжения в катодном устройстве 60
3.3.6.1. Электросопротивление контакта, расплавленный алюминий — подовые блоки 60
3.3.6.2. Электросопротивление подовых блоков 61
3.3.6.3. Электросопротивление контакта блок – катодный стержень 61
3.3.6.4. Электросопротивление катодных стержней 61
3.3.6.5. Падение напряжения в ошиновке 62
3.3.6.6. Падение напряжения в обще серийной ошиновке 62
3.3.7. Расчет греющего, рабочего и среднего напряжения 62
3.4. Энергетический баланс электролизёра 63
3.4.1. Уравнение энергетического баланса 63
3.4.1.2. Расчет выделившегося тепла от пропускания электрического тока и от сгорания анода 64
3.4.2. Расход тепла 64
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА РА-300 Ш 69
4.1. Футеровка 69
4.2. Система автоматического подачи сырья (САПС) 71
4.3. Угольный анод 77
4.4. Пенообразование 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 92
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 93
Схема конструкции электролизера типа РА-300 100
Приложение А 100
Схема конструкции электролизёра типа РА-300 (вид с торца) 101
Приложение Б 101
Схема анодной ошиновки 102
Приложение В 102
Схема балки-коллектор и анодного стояка 103
Приложение Г 103
Фотографии опытных анодов 104
Приложение Д 104