Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Определяем падение напряжения в анодных шинах

Конструктивный расчет

Конструктивный расчет выполняется для определения размеров конструктивных элементов ванн, для этого необходимы следующие показатели: сила тока на ванне, анодная плотность тока. Анодную плотность тока принимаем 0,78 А/см²

На основании этих данных определяем размеры анода

где: I - сила тока, А, d_A - плотность тока, А/см²

В_А - ширина анодного массива принимаем 210 см, тогда длина анодного массива будет:

Н_А - высота анодного массива:

Н_А= h_{конуса спекания}+ h_{жидкой части}= 135 + 45 =180 см

Размеры шахты ванны

Внутренние размеры шахты ванны определяются исходя из размеров анодного массива и расстояния до боковой футеровки, которое составляет: по продольной стороне 55см, а по торцевой 50см.

Ширина шахты - В_Ш

В_Ш= В_А + 2 · 55 = 210 + 110= 320 см

Длина шахты - L_Ш

L_Ш = L_АМ + 2 · 50 = 427,4 + 100 = 527,4 см

Глубина шахты - Н_Ш

Н_Ш= h_МЕ + h_ЭЛ = 30 + 20 =50 см

Конструкция подины

Число блоков. В настоящее время длина катодных блоков 60 - 220 см, шириной 55 см, высотой 40 см, ширина угольной засыпки 4 см. Отсюда число катодных блоков в ряду будет равно:

а - размер набоечного шва в торцах

b - Размер набоечного шва по продольным сторонам

где L₁ и L₂ длина катодных блоков, см

Внутренние размеры катодного кожуха.

Определяются размерами шахты ванны с учетом теплоизоляции

Длина катодного кожуха L_КОЖ.

L_КОЖ.= L_Ш + 2 (20 + h_ТЕПЛ) = 527,4 + 2 (20 + 8) = 583,4 см

Ширина катодного кожуха В_КОЖ.

В_КОЖ.= В_Ш + 2 (20+8) = 320 + 56 = 376 см

Высота кожуха Н_КОЖ.

Н_КОЖ.= Н_Ш + Н_Б + 6,5 + 5 = 50 + 40 + 11,5 = 101,5 см

Наружные размеры катодного кожуха

Наружная длина L_КОЖ.Н.

L_КОЖ.Н.= L_КОЖ.+ (2 · 40) = 583,4 + 80 = 663,4 см

Наружная ширина кожуха В_КОЖ.Н.

В_КОЖ.Н.= В_КОЖ.+ (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 - Р_г

Анодная масса - 0,5 т/т AI - Р_а

Фторсоли 0,057 т/т AI - Р_ф2.1 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 · Р_г = 21,17 · 1,92 = 40,65 кг

Р_АНОД= Р AI · Р_а = 21,17 · 0,5 = 10,6 кг

Р_ФТОР = Р AI · Р_Ф = 21,17 · 0,057 = 1,21 кг

Расходная часть

Анодные газы

Количество СО и СО₂.

N_СО и N_СО2 - мольные доли СО и СО₂в анодных газах, N_СО - 0,4, а N_СО2 - 0,6.

Весовое количество СО и СО₂

Р_СО2 = М_СО2 · 44 = 0,44 · 44 = 19,36 кг

Р_СО = М_СО · 28 = 0,29 · 28 = 8,12 кг

Потери глинозема ΔР AI₂O₃.

ПAI_{п, т} - практический и теоретический расход глинозема, т/т AI

ΔР AI₂O₃ = Р AI (ПAI_п - ПAI_т) = 21,17 · (1,92 - 1,89) = 0,635 кг

Потери фторсолей ΔР_ФТОР.

ΔР_ФТОР = Р_ФТОР = 1,21 кг

Потери углерода Р_С = (М_СО + М_СО2) · 12 = (0,29 + 0,44) · 12 = 8,76 кг

ΔР_С = Р_АНОД - Р_С = 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.

d_AI = 0,415 A/мм² = 41,5 A/см²

d_Cu = 0,7 A/мм² = 70 A/см²

d_Fe = 0,18 A/мм² = 18 A/см²

Определяем падение напряжения в анодном устройстве