Создание чертежа электролизёра в САПР AutoCAD

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра «Автоматизация производственных процессов в металлургии»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Перспективные направления прикладной информатики»

Тема «Создание чертежа электролизёра в САПР AutoCAD»

Студент А.Г. Михалёв

Красноярск 2018

Содержание

Введение

1. Краткое описание САПР, в которой разрабатывается чертёж

2. Описание технологического объекта

2.1 История развития алюминиевой промышленности

2.2 Применение алюминия

2.3 Теоретические основы производства алюминия

2.4 Технико-экономические показатели электролиза

2.5 Электролизёр для производства алюминия

2.6 Классификация электролизёров

2.6.1 Электролизёры Содерберга

2.6.2 Электролизёры с предварительно обожженными анодами

Заключение

Список использованных источников

Введение

Целью данной работы является создание чертежа электролизёра. Для достижения это цели была использована система автоматизированного проектирования AutoCAD.

В первой главе рассмотрено назначение, возможности и пользовательский интерфейс данной САПР.

Во второй главе рассмотрены принципы электролитического производства алюминия, принципиальное устройство электролизёров и основы производственного процесса.

1. Краткое описание САПР, в которой разрабатывается чертёж

Система AutoCAD является платформой программного обеспечения систем автоматизированного проектирования (САПР), предназначенной для автоматизации графических работ и выпуска документации. AutoCAD является постоянно развивающейся базовой средой проектирования, каждая новая версия которой наследует все лучшее от предыдущих.

Создаваемый документ (чертёж) иногда называют рисунком. В программе реализована векторная графика, в которой чертёж создается из отдельных примитивов, которые называют объектами (отрезков, дуг, окружностей и других стандартных фигур). В отличие от графических художественных программ, в AutoCAD чертёж создается с указанием точечных координат примитивов.

Рассмотрим пользовательский интерфейс AutoCAD.

Ниже меню расположены панели инструментов Стандартная (Standart), Стили (Styles), Рабочие пространства (Workspaces), Слои (Layers) и Свойства (Properties). Панель инструментов Рабочие пространства (Workspaces) позволяет выбрать вариант интерфейса. По умолчанию установлен вариант Классический (AutoCAD Classic), который будем использовать для работы.

Слева рабочей области находится наиболее часто используемая панель инструментов Рисование (Draw), а справа - Редактирование (Modify). С некоторыми кнопками, отмеченными треугольниками, связаны подменю для вызова родственных команд. В программе используется много различных панелей инструментов. Для вызова любой панели используется правая клавиша (ПК) мыши.

Элементами интерфейса также являются инструментальные палитры. На рисунке представлены палитры Инструментальные палитры (Tool Palettes) и Свойства (Properties). Палитры представляют собой небольшие окна с вкладками.

Первая палитра предназначена для размещения часто используемых команд, пиктограмм блоков и образцов штриховок. Эти объекты можно внедрять в чертёж перетаскиванием с палитры. Вторая палитра предназначена для изменения свойств объектов чертежа. Инструментальные палитры вызывают с помощью кнопок на панели Стандартная или из меню СервисПалитры (ToolsPaletess).

Рабочая область (графический экран) - это центральная часть экрана, в которой создается чертёж. Указатель мыши в этой области имеет вид перекрестья с квадратной мишенью (прицел) в средней точке. В нижней части рабочей области расположена пиктограмма системы координат, командная строка, вкладка пространства Модель (Model), вкладки пространства листов Лист (Layout), а также строка состояния.

Устанавливать текстовый курсор в командную строку не обязательно. Новую команду можно вводить только после завершения предыдущей команды. Командная строка дополнена режимом динамического ввода координат. В этом режиме командная строка дублируется в рабочей области в виде диалогового окна.

После ввода команды необходимо ответить на все её запросы и <Enter> или <Пробел> или ПК мыши; для повторного вызова последней команды <Enter> или <Пробел> или ПК мыши на командной строке; для прерывания команд <Esc>.

В левой части расположен счетчик координат, затем кнопки включения и отключения следующих режимов работы:

- СЕТКА (GRID) - включает или отключает отображение точек сетки - точек, покрывающих рисунок через определенные расстояния. Используется для удобства отсчета значений (на печать не выводится);

- ШАГ (SNAP) - включает или отключает шаг дискретного перемещения курсора.

ШАГ предназначен для точного указания координат мышью. Значение шага задается отдельно для координат Х и У. Может отличаться от значений шага сетки. При включенном шаге курсор дискретно перемещается только по значениям шага. При выключенном шаге курсор перемещается произвольным образом;

- ОРТО (ORTHO) - включает или отключает режим ортогонального построения. В этом режиме строятся только горизонтальные или вертикальные линии.

ОТС ПОЛЯР (POLAR) - включает или отключает полярное отслеживание, при котором отображается расстояние и характерные углы при создании и редактировании чертежа;

- ПРИВЯЗКА (OSNAP) - включает или отключает отображение и использование характерных точек объектной привязки - способа точного выполнения чертежей с привязкой создаваемых примитивов к различным элементам существующих в чертеже объектов.

ОТС ОБЪЕКТ (OTRACK) - включает или отключает объектное отслеживание, при котором координаты новых точек определяются по характерным точкам существующих объектов и линиям отслеживания;

- ДСК (DUCS) - включает или отключает динамическую систему координат;

- ДИН (DYN) - включает или отключает динамический ввод около курсора координат и команд.

ВЕС (LWT) - включает или отключает отображение веса (ширины) линий.

МОДЕЛЬ (MODEL) - осуществляет переключение пространств МОДЕЛЬ/ЛИСТ (MODEL/PARER). Пространство модели - это пространство, в котором обычно создается чертёж. Пространство листа предназначено для выполнения компоновки чертежа при подготовке его к печати. Все кнопки строки состояния имеют диалоговые окна, которые вызываются ПК.

Все действия пользователя фиксируются и могут быть просмотрены в текстовом окне. Вызов окна - <F2>, при этом можно просмотреть полный протокол текущего сеанса работы. Повторное <F2> возвращает графический экран.

Для создания чертежей выполняются следующие основные операции:

- настройка программы;

- настройка чертежа;

- создание объектов;

- редактирование объектов;

- получение справок;

- сохранение чертежа;

- печать.

Чертёж выполняется в пространстве модели. В этом пространстве рабочая область представляется бесконечным пространством, позволяющим создавать чертёж в натуральную величину. Имеется возможность область черчения ограничить лимитами (прямоугольной областью), позволяющими контролировать выход за эту область. Лимиты задаются координатами левого нижнего и правого верхнего угла прямоугольной области. ФорматЛимиты рисунка (FormatDrawing Limits).

Выделение рамкой слева направо - простая рамка, выделяются те объекты, которые полностью в неё попали. Выделение рамкой справа налево - секущая рамка, выделяются те объекты, которые полностью в неё попали или ею пересеклись. Отображение чертежа в пределах лимитов производится командой Вид Зумирование Все.

С помощью САПР AutoCAD создадим чертёж электролизёра. Поэтому в следующей главе рассмотрим принципы электролитического производства алюминия.

2. Описание технологического объекта

2.1 История развития алюминиевой промышленности

Первые неудачные попытки выделения алюминия в свободном виде были предприняты английским химиком Гемфри Деви в 1810 г. Впервые металлический алюминий был получен в 1825 г датским физиком Гансом Кристианом Эрстедом, а уже в 1854 г. француз Анри Сен-Клер Девиль, используя работы Эрстеда и Фридриха Велера, начал его коммерческое производство. По способу русского ученого Николая Николаевича Бекетова в г. Гмелингеме (Германия) в 1885 г. был построен завод, где за пять лет было произведено 58 т алюминия - более четверти всего мирового производства алюминия, полученного химическим путем, за период с 1854 по 1890 г.

Производство алюминия химическим способом не могло обеспечить промышленность дешевым и достаточно чистым металлом. Положение коренным образом изменилось после организации промышленного производства электроэнергии и передачи её на дальние расстояния.

Многотоннажное промышленное производство алюминия началось с 1886 г., когда Поль Эру (Франция) и Чарльз Холл (США), почти одновременно предложили получать алюминий электролизом глинозема в расплавленном криолите. С этого времени новый способ производства алюминия начал широко развиваться, чему способствовали совершенствование технологии получения алюминия и прогресс в электроэнергетике.

2.2 Применение алюминия

Алюминий за относительно короткий исторический период прошел путь от драгоценного металла до одного из самых ценных металлов промышленности. Основными секторами, определяющими мировой спрос, являются стройиндустрия, упаковка, общее машиностроение, авиакосмическая отрасль, автомобилестроение и энергетика.

Обладая такими свойствами, как малая плотность, высокая теплопроводность и низкое электрическое сопротивление, высокая пластичность и коррозионная стойкость, высокие прочностные свойства (особенно в сплавах), алюминий получил широкое распространение в различных отраслях современной техники и играет важнейшую роль среди всех цветных металлов. Алюминий во многих случаях заменяет другие металлы - медь, свинец, цинк и нередко конкурирует с изделиями из стали. Его широкому внедрению способствует самая низкая стоимость среди всех цветных металлов, и поэтому производство алюминия во всем мире увеличивается высокими темпами.

Качество электролитического алюминия регламентируется ГОСТ 11069-74, а алюминий марки А7Э, который является базовым на Лондонской бирже металлов, выпускается в соответствии с ТУ 48-5-287-67.

2.3 Теоретические основы производства алюминия

Алюминий широко представлен в земной коре различными соединениями, которые делятся примерно на две равные группы:

- первичные минералы, образующиеся при кристаллизации магмы и её производных. Главная роль в этой группе принадлежит алюмосиликатам, типичными представителями которых являются: ортоклаз K2O·Al2O3·6SiO2, альбит Na₂O·Al₂O₃·6SiO₂, лейцит K₂O·Al₂O₃·4SiO₂ и нефелин (Na,K)₂O·Al₂O₃·2SiO₂. Меньшее распространение имеют силикаты алюминия Al₂O₃·SiO₂ (дистен, силлиманит, андалузит). Относительно редкими являются шпинели Me²⁺O·Al₂O₃ и свободный оксид алюминия - корунд Al₂O₃;

- вторичные соединения алюминия, образующиеся под воздействием выветривания в земной коре, характеризуются более высоким содержанием оксида алюминия. Среди них широко распространены гидросиликаты алюминия - каолинит Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O и его разновидности, а также гидроксиды и оксигидроксиды алюминия - гиббсит (гидраргиллит) Al(OH)₃, бемит и диаспор AlOOH, которые являются важнейшей составной частью основных промышленных алюминиевых руд - бокситов. К этой же группе относится и алунит K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·4Al(OH)₃.

Условно производство алюминия можно разделить на 3 основные стадии:

- добыча руды;

- производство глинозема;

- электролитическое производство алюминия.

Глинозем получают тремя способами: щелочным, кислотным и электролитическим. Наибольшее распространение имеет щелочной способ Байера. Сущность способа состоит в том, что алюминиевые растворы быстро разлагаются при введении в них гидроокиси алюминия, а оставшийся от разложения раствор после его выпаривания в условиях интенсивного перемешивания может вновь растворять глинозем, содержащийся в бокситах. Этот способ состоит из следующих основных операций:

- подготовки боксита: дробление и измельчение в мельницах с последующей подачей едкой щелочи для получения пульпы;

- выщелачивания боксита, заключающегося в химическом разложении от взаимодействия с водным раствором щелочи с получением гидроалюмосиликата натрия и красного шлама;

- отделения алюминатного раствора от красного шлама;

- разложения алюминатного раствора (декомпозиция);

- выделения гидроокиси алюминия и её классификации; это происходит в гидроциклонах и вакуум-фильтрах, где от алюминатного раствора выделяют осадок, содержащий 50-60 % частиц Al(OH).

- обезвоживания гидроокиси алюминия (кальцинации); это завершающая операция производства глинозема; её осуществляют в трубчатых вращающихся печах.

В окончательно прокаленном глиноземе содержится 30-50% б-Al₂O₃ (корунд), остальное г-Al₂O₃.

Далее полученную окись алюминия подвергают электролитическому разложению.

Сущность электролитического метода получения алюминия заключается в электрохимическом разложении глинозема (Al₂O₃), растворенного в электролите (Na₃AlF₆).

Глинозем растворяют в расплавленном криолите, в котором он диссоциирует на ионы, что в упрощенном виде можно представить реакцией:

Аl₂O₃ = 2Аl³⁺ + 3O^2-. (1)

Другие компоненты электролита также диссоциируют на ионы - катионы и анионы. В соответствии с величинами разрядных потенциалов на электродах будут разряжаться ионы Al³⁺ и O^2- по реакциям:

На катоде:

2Аl³⁺ + 6е = 2Аl, (2)

на аноде:

3О^2- - 6е + 1,5С = 1,5 СО₂. (3)

Суммарный процесс в электролизе можно представить следующим образом:

Аl₂O₃ + 1,5С = 2Al + 1,5 СO₂. (4)

Получающийся в процессе электролиза металлический алюминий находится в электролизёре в соприкосновении с агрессивным криолитовым расплавом при температуре 950-960 °С, в связи с этим происходит растворимость алюминия в электролите.

Растворение алюминия может сопровождаться протеканием следующих реакций:

- взаимодействием алюминия с собственной расплавленной солью с образованием соединений низшей валентности - субсоединений:

2А1 + А1F₃ = 3AlF; (5)

- алюминотермическим восстановлением натрия из его соли с образованием алюминиевой соли исходного состава:

Аl + 3NaF = 3Na + AlF₃. (6)

Растворимости алюминия и натрия в электролите невелики и находятся в пределах 0,05-0,15 % каждого металла при 1000 °С. Переходя в солевой расплав, металл, независимо от очень малой концентрации его в соли, окисляется углекислотой анодных газов по реакции:

ЗСО₂ + ЗАlF₃ = АlF₃ + ЗСО + Аl₂O₃ (7)

что приводит к значительным потерям выделившегося на катоде металла.

Другое осложнение катодного процесса -- это разряд натрия совместно с алюминием. Исходя из существующего диффузионного перенапряжения, на катодных поляризационных кривых обнаруживаются площадки предельных токов разряда алюминий содержащих ионов. При работе с катодными плотностями тока, превышающими предельные плотности тока, происходит совместный разряд ионов алюминия и натрия. Несмотря на значительную разницу в напряжениях разложения фторидов натрия и алюминия процесс совместного разряда облегчается деполяризацией сплавообразования благодаря небольшой растворимости натрия в алюминии.

Выделившийся на алюминии натрий либо растворяется в электролите и окисляется анодными газами, либо проникает в угольную футеровку электролизёра и постепенно разрушает её.

Интенсивное движение электролита и металла устраняет диффузионное перенапряжение, и поэтому алюминиевый катод в условиях промышленного электролиза работает в равновесных условиях.

Анодный процесс сводится к разряду комплексных ионов типа AlOF^2-. Образующийся кислород окисляет углерод анода до углекислоты.

Современное представление о причинах анодного перенапряжения исходит из классической теории горения углерода. Горение углерода проходит через стадию хемосорбции кислорода на активных участках поверхности угля. В результате активированной сорбции на поверхности углерода получается промежуточное ненасыщенное и неустойчивое соединение типа С_хО переменного состава. Кислород в этих соединениях находится в полусвязанном состоянии. Продукты горения образуются в результате разложения этих промежуточных физико-химических комплексов после упрочнения связей кислорода с углеродом. На основе вышеизложенного анодный процесс в простейшем виде можно представить как:

О_x^2- - 2е + хС = C_xO; 2C_xO = СО₂ + (2х - 1)С. (8)

Однако упрочнение связей и образование продуктов горения происходит медленно, а, следовательно, С_xО определяет потенциал анода и является причиной перенапряжения.

2.4 Технико-экономические показатели электролиза

Выход по току - коэффициент полезного использования тока; представляет собой отношение полученного количества металла Q_ф к теоретически возможному Q_т:

(9)

Теоретически возможное количество металла, которое выделяется в процессе электролиза Q_т (г), определяется законом Фарадея:

(10)

где I - сила тока, А;

t - продолжительность процесса электролиза, ч;

k - электрохимический эквивалент (г/А·ч), который представляет собой количество вещества (г), выделившегося при прохождении единицы количества электричества (А·ч).

Величина выхода по току зависит от многих переменных факторов:

- состав электролита;

- температура электролита;

- перегрев электролита;

- стабильность электролизёра;

- примеси в исходном сырье.

Удельный расход электроэнергии (W) - количеством затраченной электроэнергии на производство единицы массы получаемого металла:

, (11)

где з - выход по току, доли единицы;

U_ср- среднее напряжение на электролизёре, В;

k - электрохимический эквивалент, г/А·ч.

2.5 Электролизёр для производства алюминия

Производство алюминия является одним из самых энергоёмких процессов, поэтому алюминиевые заводы строят вблизи источников энергии или источников добычи бокситов и производства глинозема с целью снижения затрат на транспортировку электроэнергии и/или сырья.

Все материалы, поступающие на электролиз, должны иметь минимальное количество примесей более электроположительных, чем алюминий (железо, кремний, медь и другие), так как эти примеси при электролизе практически полностью переходят в металл, снижая его качество и цену.

Основным агрегатом для производства алюминия является электролизёр. Первые промышленные электролизёры работали на силе тока 0,6 кА, а в настоящее время это значение приближается к 500 кА. По мере развития алюминиевой промышленности и повышения силы тока, совершенствования технологического процесса, применения новых материалов и т.д., конструкция электролизёров претерпела существенные изменения, но принципиальное их устройство и основы производственного процесса, не изменились. Схема производства алюминия приведена на рисунке 1.

Размеры электролизёра, плотность тока, характеристики электромагнитного и термического полей, конструкция деталей катода могут отличаться, но должны соответствовать следующим требованиям:

- механически крепкий стальной катодный кожух с минимальной возможностью разрушения из-за температурного и/или химического взаимодействия со стороны футеровки;

- ошиновка должна быть выполнена так, чтобы обеспечить минимальное падение напряжения в ней;

- конструкция тепловой и электрической изоляции должна быть выполнена до самого борта угольной футеровки в пределах вертикальной проекции анода на поверхность катода;

- сборка блоков подины должна обеспечить минимальное проникновение жидких, твердых и газообразных веществ сквозь них;

- отличие свойств материала футеровки от заданных свойств должно быть минимальным.

Рисунок 1 - Схема электролитического производства алюминия

Падение напряжения на электролизёре составляет около 4,5 В, и поэтому ванны соединяют последовательно, а всю группу подключают к источнику постоянного тока. Такая группа ванн, включая и преобразовательную подстанцию, носит название серии электролиза. Последовательно соединенные электолизёры могут располагаться как в одном, так и в нескольких зданиях, которые принято называть корпусами.

Для преобразования переменного тока в постоянный на современных заводах применяются полупроводниковые выпрямители на напряжение до 1600 В и с коэффициентом преобразования 98,5 %, установленные на преобразовательной подстанции. Один выпрямительный агрегат рассчитан на силу тока от 10 до 80 кА. Выпрямительные агрегаты включаются параллельно, а их число зависит от силы тока серии.

Электолизёры снабжены укрытиями, отводящими отходящие газы, и системой очистки для снижения выделения вредных веществ в атмосферу. Технологический процесс требует, чтобы укрытие было герметично для обеспечения отсоса газа в коллектор с помощью вентиляторов. В удаляемых газах от электолизёров преобладает диоксид углерода, большая часть которого дожигается над электролитом, либо в специальных горелках после газосборного колокола. Кроме этого в анодных газах содержится азот, кислород, газообразные и твердые фториды и частицы глиноземной пыли. Для их удаления и возвращения в процесс применяются различные технологические схемы.

Современные электолизёры оборудованы системой автоматического питания глиноземом (АПГ) с системой централизованной его доставки до электолизёра.

2.6 Классификация электолизёров

Алюминиевый электолизёр любой конструкции и мощности состоит из катодного и анодного узлов, ошиновки, устройства для сбора отходящих газов и опорных металлоконструкций.

Современные электолизёры можно классифицировать следующим образом:

- по устройству анода: на электолизёры с самообжигающимися (СОА, или аноды Содерберга) и с предварительно обожженными анодами (ОА);

- по конструкции анодного токоподвода: на электолизёры с боковым (БТ) и верхним (ВТ) подводом тока, к которому относятся также электолизёры с ОА;

- по мощности: на электолизёры малой (до 50 кА), средней (от 50 до 100 кА), большой мощности (от100 до 160 кА) и сверхмощные электолизёры (от 180 кА и более).

2.6.1 Электролизёры Содерберга

В мире более 30 % производимого металла выпускается на электролизёрах Содерберга. Ряд заводов (Россия, Норвегия, Китай) разрабатывают меры, направленные на повышение конкурентоспособности и экологической состоятельности, особенно электолизёров ВТ, в том числе:

- укрытие верха анода;

- внедрение системы точечного питания;

- реконструкция ошиновки;

- усовершенствование АСУ ТП;

- применение графитизированных катодных блоков;

- использование солей лития в электролите;

- переход на технологию «сухого» анода;

- применение систем сухой газоочистки;

- повышение силы тока;

- уменьшение частоты анодных эффектов;

- снижение МПР;

- применение новых огнеупорных теплоизоляционных материалов.

Электролизёры с анодом Содерберга имеют много технологических преимуществ, по сравнению с электолизёрами ОА, а именно:

- малая себестоимость производства анода;

- отсутствие огарков;

- меньше нарушений в работе анодов в связи с отсутствием

- операции их замены;

- большая, чем у электолизёров ОА устойчивость к нарушениям в энергоснабжении и колебаниям тока, и ряд других.

Общий вид электолизёра с анодом Содерберга представлен на рис. 2.

Электролизёр включает следующие основные блоки:

- катодное устройство;

- анодный узел;

- систему подвода тока (ошиновка);

- систему газоотсоса.

Катодное устройство размещается в стальном кожухе шириной от 3 до 4,5 м, длиной от 6 до 15 м, высотой 1 м. Размеры электролизёра зависят от мощности. Кожух футеруется теплоизоляционными и затем огнеупорными материалами. Внутренняя часть катодного устройства выкладывается угольными блоками. Заделанные в подовые блоки алюминиевые блюмсы служат для отвода тока.

Рисунок 2 - Схема электролизёра Содерберга с верхним токоподводом

Самообжигающийся анод формируется непосредственно на электолизёре за счет поглощения тепла электролиза и тепла при прохождении тока через анод. Сверху в анод Содерберга периодически загружается анодная масса, которая при продвижении вниз по мере расходования анода в электролизе запекается. Данная технология оказывает большое влияние на окружающую среду, так как продукты, выделяющиеся при спекании анода, непосредственно попадают в атмосферу корпуса. Но эта технология является более дешевой по удельным затратам, большую часть российского алюминия получают таким способом, и вряд ли можно ожидать в ближайшее время перевода этих заводов на технологию обожженных анодов.

2.6.2 Электролизёры с предварительно обожженными анодами

Современные электролизёры с обожженными анодами работают на силе тока свыше 400 кА и имеются сведения о подготовке к пуску серии электролизёров на силу тока 500 кА. Большинство электролизёров с ОА оборудовано системами точечного питания с объемными дозаторами и системами АСУТП различных модификаций.

На рисунке 3 представлен электролизёр с ОА.

Рисунок 3 - Электролизёр с предварительно обожженными анодами

Предварительно обожженные аноды изготавливаются в специальных печах, путем обжига сформированных из угольной массы анодов. Замена происходит по мере сгорания. Сверху система обожженных анодов и корка застывшего электролита засыпаются глиноземом или дробленым электролитом, также на электолизёрах с ОА имеются металлические укрытия, разделяющие электролизёр с окружающей средой.

В настоящее время электролизёры ОА эксплуатируются на многих заводах, а сила тока на них значительно превысила 300 кА.

Относительно высокая стоимость строительства новых заводов с обожженными анодами побуждает практически все компании мира к более интенсивной эксплуатации имеющихся мощностей, т.е. к увеличению силы тока, для чего необходимо найти пути уменьшения падения напряжения в электродах и электролите, а также интенсифицировать отвод тепла с поверхностей ванны.

Электролизёры с ОА имеют следующие преимущества перед электолизёрами с СОА:

- падение напряжения в аноде меньше на 50-200 мВ, чем в анодах БТ и ВТ, соответственно;

- меньшие габариты и стоимость электолизёров, более облегченные и дешевые строительные конструкции;

- более высокая анодная плотность тока и съем металла с единицы площади анода и катода;

- расход анода составляет 430-475 кг/т алюминия (без огарков), против 515-560 кг/т алюминия на электолизёрах с СОА;

- более высокий выход по току и меньший расход электроэнергии;

- меньший объем отходящих газов и отсутствие в них смолистых соединений;

- более высокое качество металла.

К недостаткам электролизёров c ОА следует отнести:

- значительно более высокую стоимость обожженных анодов, чем анодной массы;

- сложность переработки анодных огарков;

- необходимость значительных капиталовложений в производство ОА.

Существенными недостатками всех конструкций электролизёров, используемых в России, являются низкий срок службы катодных устройств, высокий расход электроэнергии, недостаточная эффективность улавливания и утилизации выделяющихся вредных веществ.

В виду большей распространённости электролизёров Содерберга, выполним чертёж электролизёра именно этого типа с помощью САПР AutoCAD.

autocad электролиз анод алюминий

Заключение

В работе было рассмотрено назначение, возможности и пользовательский интерфейс системы автоматизированного проектирования AutoCAD.

Значительное внимание было уделено принципам электролитического производства алюминия, принципиальному устройство электролизёров и основам производственного процесса алюминия. Также рассмотрена классификация современных электролизёров.

Современные системы автоматизированного проектирования привносят огромную пользу и сокращают время в процессе проектирования по сравнению с тем временем, когда для создания чертежей использовался кульман.

Список использованных источников

1. Бирнз, Д. AutoCAD 2010 для "чайников" / Д. Бирнз. - М.: Диалектика / Вильямс, 2010. - 311 c.

2. Ветюков, М.М. Электрометаллургия алюминия и магния / М.М. Ветюков, А.М. Цыплаков, С.Н. Школьников. - Москва : Металлургия, 1987. - 320 с.

3. Минцис, М.Я. Электрометаллургия алюминия / М.Я. Минцис, П.В. Поляков, Г.А. Сиразутдинов. - Новосибирск: Наука, 2001. - 368 с.

4. Производство алюминия: Официальный сайт компании ОАО «РУСАЛ».

5. СТО 4.2-07-2014 Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. - Взамен СТО 4.2-07-2012; введ. 30.12.2013. - Красноярск: ИПК СФУ, 2014. - 60 с.

Размещено на Allbest.ru

...