Виробництво алюмінію кольорових металів 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ЗМІСТ
ВСТУП
1. МЕТАЛУРГІЯ алюмінію, КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ
1.1 Історія розвитку алюмінієвої промисловості
1.2 Виробництво первинного алюмінію та основні напрямки його споживання
2. СПЕЦ. ЧАСТИНА
2.1 Види електродних виробів і вимоги до них
2.2 Виробництво анодної маси й ін електродів
3. КПВО (карта покрокового виконання операції)
3.1 Отчерпиваніе електроліту з електролізера в урни
4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
4.1 Розробка виробничої програми
5. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ
5.1 Санітарно-гігієнічні характеристики умов праці
5.2 Електробезпека
5.3 Техніка безпеки при обслуговуванні електролізерів
6. Графічна частина
6.1 Таблиця - Технічні вимоги до якості анодної маси (ТУ 48-5-80-86)
6.2 Схема виробництва електродних виробів
ВИСНОВОК
Використаної літератури

ВСТУП
Для виготовлення будь-яких виробів, призначених до сприйняття зовнішніх сил, застосовують не чистий алюміній, а його сплави, яких у даний час розроблено досить багато марок.
Введення різних легуючих елементів в алюміній істотно змінює його властивості, а іноді надає йому нові специфічні властивості. При різному легуванні підвищуються міцність, твердість, здобувається жаропрочность і інші властивості. При цьому відбуваються і небажані зміни: неминуче знижується електропровідність, у багатьох випадках погіршується корозійна стійкість, майже завжди підвищується відносна щільність. Виняток становить легування марганцем, який не тільки не знижує корозійну стійкість, але навіть трохи підвищує її, і магнієм який теж підвищує корозійну стійкість (якщо його не більше 3%) і знижує відносну щільність, тому що він легше, ніж алюміній.
Основними легуючими елементами в різних деформівних сплавах є мідь, магній, марганець і цинк, крім того, в порівняно невеликих кількостях вводяться також кремній, залізо, нікель і деякі інші елементи.
Для отримання деформівних сплавів в алюміній уводять в основному розчинні в ньому легуючі елементи в кількості, що не перевищує межу їхньої розчинності при високій температурі. У них не повинно бути евтектики, яка легкоплавка і різко знижує пластичність.
Деформуємі сплави при нагріванні під обробку тиском повинні мати гомогенну структуру твердого розчину, що забезпечує найбільшу пластичність і найменшу міцність. Це і обумовлює їх гарну оброблюваність тиском.
Деформуємі сплави використовуються в автомобільному виробництві для внутрішньої обробки, бамперів, панелей кузовів і деталей інтер'єру; в будівництві, як оздоблювальний матеріал; у літальних апаратах і ін Алюміній у великому обсязі використовується в будівництві у вигляді облицювальних панелей, дверей, віконних рам, електричних кабелів . Алюмінієві сплави не схильні сильній корозії протягом тривалого часу при контакті з бетоном, будівельним розчином, штукатуркою, особливо якщо конструкції не піддаються частому намокання.
Деформуємі алюмінієві сплави ділять на зміцнюється і неупрочняемие. Це найменування відбиває здатність або нездатність сплаву помітно підвищувати міцність при термічній обробці.
Вже зараз важко знайти галузь промисловості, де б не використовувався алюміній або його сплави - від мікроелектроніки до важкої металургії. Це обумовлюється хорошими механічними якостями, легкістю, малої температурою плавлення, що полегшує обробку, високим зовнішніми якостями, особливо після спеціальної обробки. Огляду на перелічені та багато інших фізичних та хімічні властивості алюмінію, його невичерпна кiлькiсть в земній корі, можна сказати, що алюміній - один з найперспективніших матеріалів майбутнього.

1. МЕТАЛУРГІЯ алюмінію, КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ
1.1 Історія розвитку алюмінієвої промисловості
Алюміній порівняно недавно став промисловим металом. Вперше металевий алюміній отримав датський фізик Г. Ерстед в 1825 р . відновивши хлористий алюміній амальгамою калію. Надалі спосіб Ерстеда був поліпшений: амальгаму калію замінили металевим калієм, а потім - більш дешевим натрієм. Нестійкий і гігроскопічний хлористий алюміній замінили подвійним хлоридом алюмінію і натрію (AlCl 3-NaCI).
У 1865 р . російський вчений М.М. Бекетов запропонував отримувати алюміній витіснення його з фтористих з'єднанні магнієм. Цей спосіб знайшов застосування в ряді країн Західної Європи. Виробництво алюмінію "хімічними" методами здійснювалося приблизно протягом 35 років (з 1854 до 1890 р .). За цей час було отримано близько 200 т алюмінію. В кінці 80-х років минулого століття хімічні способи виробництва алюмінію були витіснені електролітичним.
Основоположниками електролітичного способу виробництва алюмінію є Поль Еру у Франції і Чарльз Холл в США, які в 1866 р . незалежно один від одного заявили аналогічні патенти на спосіб отримання алюмінію електролізом глинозему (А1 2 0 3), розчиненого в розплавленому кріоліті (Na 2 AIF 6). З відкриттям електролітичного способу почався швидкий розвиток алюмінієвої промисловості. Якщо в 1900 р . випуск алюмінію в усьому світі склав 5,7 тис. т, але вже до 1930 р . він наблизився до 270 тис. т, в 1950 р . склав (без країн соціалізму) близько 1,3 млн. т, а в 1980 р . - Більше 12 млн. т.
У капіталістичному світі основними виробниками алюмінію є США, Японія, Канада, ФРН, Норвегія.
У дореволюційній Росії не було власної алюмінієвої промисловості. Проте в кінці минулого і початку цього століття російські вчені (М. М. Бекетов, П. П. Федотов, Н. А. Пушиної, Д. А. Пеняк, Є. І. Жуковський та інші) виконали ряд досліджень, які відіграли велику роль у розвитку світової алюмінієвої промисловості. Під керівництвом П. П. Федотьева були проведені глибокі дослідження теоретичних основ електролітичного способу отримання алюмінію, зокрема були досліджені подвійні системи фторид алюмінію - фторид натрію, кріоліт - глинозем, явища розчинності алюмінію в електроліті, анодний ефект, а також ряд інших процесів, пов'язаних з електролізом кріоліт-глиноземних розплавів. Результати цих досліджень отримали світову популярність.
У 1882-1892 рр.. хімік К.П. Байєр розробив в Росії лужний спосіб отримання глинозему, який до теперішнього часу є основним у світовій алюмінієвій промисловості. У 1895 р . Д.А. Пеняк запропонував спосіб отримання глинозему з бокситів спіканням з сульфатом натрію в присутності вугілля, а О.М. Кузнєцов і Є.І. Жуковський в 1915 р . - Спосіб отримання глинозему з низькосортних руд шляхом відновної плавки їх на шлаки алюмінатів лужноземельних металів. Н.А. Пушин зі співробітниками в 1914 р . вперше в нашій країні отримав алюміній "російського походження", тобто з вітчизняних сировини і матеріалів.
Умови для створення в нашій країні алюмінієвої промисловості, що є великим споживачем електроенергії, з'явилися тільки після Великої Жовтневої соціалістичної революції. Вирішальну роль у цьому зіграв розроблений в 1920 р . з ініціативи і під керівництвом В.І. Леніна план ГОЕЛРО, що поклав початок створенню міцної енергетичної бази в нашій країні. Побудована у відповідності з цим планом у 1926 р . перша велика гідроелектростанція на р. Волхов з'явилася енергетичною базою першого в СРСР Волховського алюмінієвого заводу. У грудні 1927 р . XV з'їзд ВКП прийняв рішення про створення в нашій країні алюмінієвої промисловості, а в серпні 192 р. Рада Праці та Оборони прийняв рішення про будівництво в СРСР Волховського і Дніпровського алюмінієвих заводів. У 192 р. на Ленінградському дослідному заводі "Червоний Виборжец" під керівництвом П.П. Федотьева були проведені тривалі виробничі випробування з отримання алюмінію електролітичним шляхом з вітчизняних матеріалів.
У 193 р. в Ленінграді був пущений дослідний завод, який відіграв велику роль у розвитку радянської алюмінієвої промисловості. На цьому заводі випробовувалося обладнання, освоювався технологічний режим, готувалися робітники та інженерно-технічні кадри для перших радянських алюмінієвих заводів. Одночасно були проведені дослідження з виробництва електродних виробів, необхідних для отримання алюмінію. Результати цих досліджень лягли в основу проектування перших електродних заводів - Московського та Дніпровського. Розроблений в Інституті прикладної мінералогії спосіб отримання кріоліту був покладений в основу проектування виробництва кріоліту на Полевском кріолітовом заводі.
У 1930 р. були створені Науково-дослідний інститут алюмінієвої промисловості (НИИС алюміній) та проектний інститут - гіпроалгомпній.
Пізніше НИИС алюміній і Гіпроалюміній були об'єднані в єдиний Всесоюзний алюмінієво-магнієвий інститут (ВАМИ).
14 травня 1932 р . вступив в експлуатацію Волховський алюмінієвий завод, а в 1933 р . на базі Дніпровської ГЕС - Дніпровський алюмінієвий завод. Дуже багато уваги становленню радянської алюмінієвої промисловості приділяв С.М. Кіров, який очолював Ленінградську партійну організацію. Першим алюмінієвим заводам нашої країни - Волховскому та Дніпровському надалі було присвоєно його ім'я.
У період з 1926 по 1936 р. в Державному інституті прикладної хімії (ГІПХ) під керівництвом А.А. Яковкін був розроблений спосіб отримання глинозему з тихвинский бокситів спіканням їх з содою і вапняком. У результаті вперше була вирішена проблема переробки висококремнистою бокситів. У 1938 р . увійшов в експлуатацію Тихвинський глиноземний завод, а в 1939 р . на базі високоякісних Североуральский бокситів - Уральський алюмінієвий завод.
На початку Великої Вітчизняної війни Волховський і Дніпровський алюмінієві заводи і Тихвинський глиноземний були виведені з ладу. Устаткування цих заводів вивезли на Урал і до Сибіру. У роки Великої Вітчизняної війни був значно розширений Уральський алюмінієвий завод до введені в експлуатацію Новокузнецький ( 1943 р .) Та Богословський ( 1945 р .) Алюмінієві заводи.
У післявоєнні роки були відновлені Волховський і Дніпровський алюмінієві заводи і Тихвинський глиноземний завод, а також увійшли в експлуатацію нові алюмінієві заводи: Канакерскій (1950 р.), Кандалакшский (1951 р.), Надвоіцкій (1954 р.), Сумгаїтський (1955 р. ). Ряд великих алюмінієвих заводів був пущений на базі дешевої електроенергії гідроелектростанцій, побудованих на Волзі і річках Сибіру: Волгоградський (1959 р.). Іркутський (1962 р.). Красноярський (1964 р.), Братський (1966 р.) і Таджицький (1975 р.).
Одночасно вводилися нові підприємства з виробництва глинозему - Нікалевскій ( 1959 р .) Та Ачинський ( 1970 р .) Глиноземні комбінати. Павлодарський ( 1964 р .) Та Кіровабадскіі ( 1966 р .) Алюмінієві заводи, Миколаївський глиноземний завод ( 1980 р .).
Алюмінієва промисловість, створена в нашій країні, займає одне з провідних місць у світі. При створенні її радянськими вченими і фахівцями вперше у світовій практиці було вирішено низку важливих науково-технічних проблем: комплексна переробка нефелінових руд і концентратів з одержанням глинозему, соди, поташу і цементу, комплексна переробка алунітових руд з одержанням глинозему, сульфату калію та сірчаної кислоти, а також багато інших.
Кольорову металургію можна вважати однією з небагатьох відносно благополучних галузей, хоча в цілому загальна тенденція реструктуризації галузі за останні два десятиліття принципово мало відрізняється від інших галузей.
1.2. Виробництво первинного алюмінію та основні напрямки його споживання
В даний час в промисловості алюміній отримують електролізом розчину глинозему Al 2 O 3 в розплавленому кріоліті. Al 2 O 3 повинен бути достатньо чистим, тому що із виплавленого алюмінія домішки видаляються дуже тяжко. Температура плавлення Al 2 O 3 близько 2050 о С, а кріоліту 1100 о С. Електролізу піддають розплавлену суміш кріоліту і Al 2 O 3, що вміщує близько 10 масс.% Al 2 O 3, та плавиться при 960 о С і має електричну провідність, густину та в'язкістю, найбільш придатними для проведення процесу. При додаванні AlF 3,, CaF 2 та MgF 2 проведення електролізу виявляється можливим при 950 о С.
Електролізер для виплавки алюмінія являє собою залізний кожух, викладений зсередини вогнетривкою цеглою. Його дно, складене з блоків спресованого вугілля, що є катодом. Аноди розташовані зверху: це - алюмінієві каркаси, заповнені вугільними брикетами.
Al 2 O 3 = Al 3 + + AlO 3 3 -
На катоді виділяється рідкий алюміній:
Al 3 + +- = Al
Алюміній збирається на дні печі, звідки періодично випускається. На аноді виділяється кисень:
4AlO 3 3 - - 12е - = 2Al 2 O 3 + 3O 2
У 1996 р . виробництво первинного алюмінію перевищило 19 млн. т. на рік і продовжує зростати. За останні 100 років виробництво алюмінію перетворилася на потужну галузь світового господарства і розвиток багатьох сучасних галузей науки і техніки (авіація і транспорт, атомна техніка, упаковка харчових продуктів, індустріалізація будівництва) взагалі було б неможливо без широкого застосування алюмінію.
Домінуючу частину сумарного світового виробництва алюмінію (близько 83%) складають деформовані сплави, в тому числі не виготовлення листів споживання близько 43%, пресованих напівфабрикатів - більше 18%, а на виробництво дроту і фольги - 7%. Крім того, близько 15% первинного алюмінію йде на фасонне лиття і близько 1% витрачається на виробництво порошків і пудри.
Сполучення унікальних властивостей алюмінію - мала щільність, низький електричний і тепловий опір, висока пластичність, корозійна стійкість, висока механічна міцність забезпечує широке застосування як чистого металу, так і сплавів на його основі.
Чистий алюміній завдяки своїй пластичності знайшов застосування у виробництві фольги, яка широко використовується для виробництва електролітичних конденсаторів і пакувальних матеріалів для харчових продуктів (чай, молочні продукти, кондитерські вироби). Завдяки дешевизні і високої провідності алюміній практично повністю витіснив мідь з виробництва провідникової продукції (настановні й обмотувальні проводи, кабелі, шинопроводи та ін.)
Однак переважна кількість алюмінію використовується у вигляді сплавів, які мають високі механічні властивості: у залежності від застосування діляться на дві великі групи - деформуючі (близько 80% від загального обсягу виробництва сплавів) та ливарні (близько 20%).
Деформуємі сплави піддають гарячої та холодної обробки тиском, тому вони повинні володіти високою пластичністю. З деформованих сплавів широке застосування знайшли дуралюмина - сплави алюмінію з міддю, магнієм і марганцем. Маючи невелику щільність, дуралюмина за механічними властивостями близькі до м'яких сортів сталі. З деформівних алюмінієвих сплавів, а також з чистого алюмінію в результаті обробки тиском (прокатка, штампування) отримують листи, смуги, фольгу, дріт, стрижні різного профілю, труби. Витрата алюмінію на виготовлення цих напівфабрикатів складає близько 70% його світового виробництва. Решта алюміній застосовується для виготовлення ливарних сплавів, порошків, розкислювачів, а також для інших цілей.
З ливарних сплавів отримують фасонні виливки різної конфігурації.
Широко відомі ливарні сплави на основі алюмінію-силуміни, в яких основний легуючої добавкою служить кремній (до 13%).
В даний час алюміній і його сплави використовують практично у всіх областях сучасної техніки. Найважливіші споживачі алюмінію і його сплавів-авіаційна та автомобільна галузі промисловості, залізничний і водний транспорт, машинобудування, електротехнічна промисловість та приладобудування, промислове та цивільне будівництво, хімічна промисловість, виробництво предметів народного споживання.
Використання алюмінію і його сплавів у всіх видах транспорту і в першу чергу - повітряного дозволило вирішити завдання зменшення власної ("мертвої") маси транспортних засобів і різко збільшити ефективність їх застосування. З алюмінію і його сплавів виготовляють авіаконструкцій, мотори, блоки, головки циліндрів, картери, коробки передач, насоси і інші деталі.
Алюмінієм та його сплавами обробляють залізничні вагони, виготовляють корпуси та димові труби судів, рятувальні човни, радарні щогли, трапи.
Широко застосовують алюміній і його сплави в електротехнічній промисловості для виготовлення кабелів, шинопроводів, конденсаторів, випрямлячів змінного струму. У приладобудуванні алюміній і його сплави використовують у виробництві кіно-і фотоапаратури, радіотелефонного апаратури, різних контрольно-вимірювальних приладів.
Завдяки високій корозійної стійкості і нетоксичність алюміній широко застосовують при виготовленні апаратури для виробництва і зберігання міцної азотної кислоти, пероксиду водню, органічних речовин і харчових продуктів. Алюмінієва фольга, будучи міцніше і дешевше олов'яної, повністю витіснила її як пакувальний матеріал для харчових продуктів. Все більш широко використовується алюміній при виготовленні тари для консервування та храпения продуктів сільського господарства, для будівництва зерносховищ та інших швидкомонтованих споруд. Будучи одним з найважливіших стратегічних металів, алюміній, як і його сплави, широко використовується в будівництві літаків, танків, артилерійських установок, ракет, запальних речовин, а також для інших цілей у військовій техніці.
Алюміній високої чистоти знаходить широке застосування в нових галузях техніки - ядерній енергетиці, напівпровідникової електроніки, радіолокації, а також для захисту металевих поверхонь від дії різних хімічних речовин і атмосферної корозії. Висока відображає здатність такого алюмінію використовується для виготовлення з пего відбивають поверхонь нагрівальних та освітлювальних рефлекторів та дзеркал.
У металургійній промисловості алюміній використовують в якості відновника при отриманні ряду металів (наприклад, хрому, кальцію, марганцю) алюмотерміческімі способами, для розкислення сталі, зварювання сталевих деталей.
Широко застосовують алюміній і його сплави в промисловому і цивільному будівництві для виготовлення каркасів будівель, ферм, віконних рам, сходів та ін У Канаді, наприклад, витрата алюмінію для цих цілей становить близько 30% від загального споживання, в США-більше 20%.
За масштабами виробництва і значенням в народному господарстві алюміній міцно зайняв перше місце серед інших кольорових металів.

2. СПЕЦ. ЧАСТИНА
2.1 Види електродних виробів і вимоги до них
Вуглецеві електроди і вироби залежно від способу їх виготовлення поділяють на пресовані обпалені і безперервні самообжігающіеся.
Блоки анодні обпалені застосовують як анодів в алюмінієвих електролізерах. Кожен такий анод представляє собою призматичний блок, па верхній площині якого є одне або кілька ніпельні гнізд (заглиблень). Для підведення струму до анода служать сталеві ніпеля, які вставляють у ніпельні гнізда й заливають розплавленим чавуном або зашпаровують вуглецевої пастою. Розміри обпалених анодів залежать від розмірів електролізерів. Для потужних електролізерів в нашій країні випускають аноди перетином 1450х700 мм і висотою 600 мм .
Анодні блоки виготовляють з малозольних і малосірчистого коксів.
Блоки вугільні подові, службовці для футеровки подини (катода) алюмінієвих електролізерів, мають форму призми шириною 550 мм , Висотою 400 мм ч довжиною від 600 до 2400 мм . На одній з площин катодного блоку по його довжині є паз для заливки чавуном або закладення сталевого стрижня, який служить для відведення струму від катода.
Механічна міцність на стиск подових блоків повинна бути не менше 22,6 МПа, пористість не більше 22%, питомий електроопір не більше 90.10 -6 Ом.м.
Для футеровки подіі потужних електролізерів виготовляють вуглеграфітові статеві блоки. У результаті добавки графіту значно зменшується електроопір блоків. Вуглеграфітові блоки повинні мати електроопір не більше 60.10 -6 Ом.м і механічну міцність на стиск не менше 25,6 МПа.
Блоки вугільні бічні застосовуються для внутрішньої футеровки бічних стінок алюмінієвих електролізерів. Ці блоки виготовляють товщиною 200 мм , Висотою 550 мм н довжиною від 600 до 800 мм . Механічна міцність на стиск вугільних бічних плит повинно бути не менше 22,5 МПа.
Анодна маса використовується в алюмінієвих електролізерах з безперервними самообжігающіміся анодами. Такий анод складається з металевого кожуха з анодної масою, яку в міру згоряння завантажують в кожух. Під дією виділяється в електролізері тепла анодна маса обпалюється. Випускається анодна маса в брикетах або в розплавленому стані.
Анодна маса не повинна містити сторонніх твердих включень і мати певну плинність, яка характеризується коефіцієнтом плинності. Коефіцієнт плинності визначають по величині деформації поперечного перерізу зразка циліндричної форми після його нагрівання до 170 ° С протягом 30 хв н знаходять як відношення діаметра нижньої основи деформованого зразка до початкового його діаметру. Цей коефіцієнт повинен становити 1,7-2,7.
Подовий вугільна маса призначена для набивання так званої подушки, на яку встановлюють катодні блоки в алюмінієвих електролізерах, а також швів між катодними блоками. У залежності від вихідної сировини готують подовий масу двох видів: антрацитове та коксову.
Обпалені вугільні електроди застосовують для подпола струму в шихті і дугових електропечах; електроди мають форму циліндра. У залежності від марки і діаметра питомий електричний опір обпалених вугільних електродів повинно бути не більше (40-53) .10 -6 Ом.м і межа механічної міцності на стиск не менше 19,6-24,6 МПа.
У алюмінієвої промисловості застосовуються також графитированні електроди, які відрізняються від вугільних підвищеної хімічної і термічної стійкістю, а також низькою питомою електроопору. Питомий електричний опір графітованих електродів у залежності від їхньої марки і діаметра повинно бути не нижче (7,5 ÷ 12) .10 -6 Ом.м, а межа механічної міцності при розриві не нижче 2,9-3,4 МПа.
2.2 Виробництво анодної маси й ін електродів
Технологічна схема виробництва електродних виробів показана на рис. 2 - стр. 37 анодних і подовий масу зазвичай отримують безпосередньо на алюмініевиx заводах, а пресовані обпалені вироби-як на алюмінієвих заводах, так і на спеціалізованих (електродних) заводах.
Вступники на завод вуглецеві матеріали зберігають окремо за видами.
Тверді вуглецеві матеріали дроблять, а потім прожарюють при високій температурі для видалення летких речовин з вуглецевого матеріалу до усадки. Це необхідно зробити до випалу, щоб уникнути появи третій і готових виробах. Крім того, і результаті прожарювання знижується реакційна здатність вуглецевого матеріалу до кисню повітря, підвищується його електропровідність і механічна міцність. Вміст летких речовин у прожареному матеріалі не повинно перевищувати 0,15-0,2%.
Для прожарювання твердих вуглецевих матеріалів застосовують трубчасті обертові і ретортной печі. У трубчастих обертових печах топкові гази год прожарюємо матеріал стикаються.
Необхідна для прожарювання тепло виділяється в основному при згорянні летючих речовин частково - при спалюванні мазуту або газоподібного палива. Прожарений матеріал з печі надходить у барабанний холодильник, де охолоджується до температури не вище 100 ° С. Трубчасті печі прості по пристрою і в експлуатації; основний їх недолік - великі втрати матеріалу при нею прожарюванні за рахунок чаду і пилеуноса, які зростають з підвищенням вмісту дрібниці в сирому коксі.
У ретортной печах матеріал нагрівається через стінки реторт без доступу повітря. Матеріал надходить у вертикальні реторти зверху і, переміщаючись вниз, проходить зони підігріву, прокалки та охолодження. В якості палива використовуються виділяються при прокалки леткі, які спалюються в пальнику. Для досягнення необхідної температури до летючих підмішують газоподібне паливо ззовні.
У ретортной печах можливе отримання рівномірно прокаленного вуглецевого матеріалу при невеликому його угарі.
Однак ретортной печі мають малу продуктивність і характеризуються великими трудовими витратами при обслуговуванні, тому мають обмежене застосування.
Трубчасті обертаючі і ретортной печі забезпечують прокалки матеріалу при 1250-1300 ° С. Прожарений при цій температурі пековий кокс при виготовленні анодної маси має дійсну густину 1,99-2,03 г / см 3 та питомий електроопір в порошку не більше 650.10 -6 Ом.м. При необхідності досягнення більш високої температури прокалки застосовують електрокальцінатори.
Прожарені тверді вуглецеві матеріали подрібнюють і класифікують за крупністю на кілька фракцій. Застосування вуглецевих частинок різної крупності дозволяє отримувати електроди з необхідними пористістю і механічною міцністю. Для кожного виду електродних виробів оптимальний гранулометричний склад знаходять дослідним шляхом.
Вид твердих вуглецевих матеріалів, що використовуються для отримання електродних виробів, залежить від призначення цих виробів. Анодний масу виготовляють з прожарений позовного та нафтового коксів або з їх суміші. Суху шихту для прошивних катодних блоків і бічних плит складають з термоантраціта або антрациту, графіту, вугільного бою і ливарного коксу. Для виготовлення подової антрацитної маси використовують Термоантрацит або антрацит, ливарний кокс і графіт.
Прожарений матеріал подрібнюють в кілька прийомів Для дроблення його дo крупності 25 мм зазвичай застосовують валкові, молоткові і конусні дробарки, дня тонкою подрібнення - кульові млини сухого помелу. Подрібнений вуглецевий матеріал розсіюють на вібраційних грохотах на фракції потрібної крупності, які надходять в сортові бункера і далі-на дозування і змішення відповідно до прийнятого гранулометричним складом.
Вступник на завод кам'яновугільний пек зберігають у пекоплавітелях, де він нагрівається до потрібної температури і зневоднюється
Мета змішання твердих вуглецевих матеріалів зі сполучною - отримання тістоподібної вуглецевої маси, в ​​якій кожне тверде зерно покрите тонкою плівкою пов'язує. Для змішування застосовують смесільние машини періодичної і безперервної дії.
Смесільная машина періодичної дії складається зі сталевої чаші з кришкою і паровою сорочкою всередині змішувача є дві Z-образні лопаті, що обертаються в протилежні сторони. Тверді вуглецеві матеріали завантажують у попередньо нагрітий змішувач і перемішують. Потім у змішувач подають сполучна в розплавленому стані, і суху шихту перемішують зі сполучною до отримання однорідної маси.
У змішувачі безперервної дії суха шихта з розплавленим сполучною перемішується одночасно переміщається за допомогою обертових снеків, що знаходяться усередині металевого кожуха з паровою сорочкою. Перемішана маса безперервно вивантажується з змішувача через фильеру. Перед зміщенням зі сполучною суха шихта перемішується і підігрівається в електричному змішувачі-подогревателе до температури не нижче 80 ° С. Застосовуються також смесільние установки, нагрів електродної маси в яких здійснюється за допомогою високотемпературного органічного теплоносія.
Необхідна кількість сполучного залежить від виду твердих вуглецевих матеріалів, їх гранулометричного складу, а також від призначення вуглецевої маси. У вуглецеву масу, призначену для виготовлення пресованих виробі, вводять приблизно 20-22% сполучного, в анодний масу 27-31%.
Готові анодний і подовий маси формують у брикети або транспортують в електролізний цех у спеціальних кабелях у розплавленому стані.
Вуглецева маса, призначена для виготовлення виробів, надходить на пресування.
Пресовані електроди отримують різними способами штампуванням в глуху матрицю на гідравлічних анодних пресах, прошивкою на прошивних гідравлічних пресах і пресуванням з одночасною вібрацією на вібропресу. За першим способом вуглецеву масу пресують за допомогою поршня, що входить в замкнуту матрицю. Спресований електрод виштовхується з матриці іншим поршнем. За способом прошивання масу продавлюють через мундштук, що має форму та розміри поперечного перерізу електродного вироби. Мундштук для пресування катодних блоків має спеціальною насадку, що дозволяє отримувати блоки з готовим пазом. Основним конструктивним елементом віброустановці є вібростіл, встановлений на пружинах.
На столі змонтована прес форма, в яку завантажують вуглецеву масу Необхідний тиск на масу створюється пуансоном, який вільно переміщається у вертикальному напрямку. Потім столу повідомляються коливальні рухи (вібрація) внаслідок обертання закріплених на столі валів з дебалансами. Після закінчення вібрації піднімають пуансон і виштовхують електрод вібропрессового зупинки в порівнянні з гідравлічними пресами мають меншу вагу і дозволяють отримувати аноди високої якості.
При пресуванні маси з неї віддаляється повітря, тверді вуглецеві частки зближуються і порожнечі між ними заповнюються сполучною Маса набуває велику щільність, яка зберігається і після припинення тиску Питомий тиск при пресуванні не повинно перевищувати значення при яких відбувається руйнування твердих зерен вуглецевих матеріалів і зазвичай становить 20 - 40 МПа.
Пресовані, але не обпалені електроди, називають "зеленими". Їх витримують не менше 24 год на повітрі, що необхідно для зняття внутрішніх напрузі, що виникають в електродах в процесі пресування
Випал "зелених" електродів полягає в їх поступове нагріванні без доступу повітря до 1300-C, витримці при цій температурі і повільному охолодженні.
При випаленні відбувається видалення летких речовин і коксування сполучного Утворений кокс міцно пов'язує зерна твердих вуглецевих матеріалів Електрод стає механічно міцним, зростають його електропровідність і дійсна густина.
Велика швидкість підйому температури при випаленні може викликати утворення тріщин в електроді і його деформацію. Особливо повільним повинен бути підйом температури при нагріванні виробів до 800 º коли відбувається видалення летких речовин з єднального і його коксування. Охолодження обпалених електродів повинно бути також досить повільним, щоб не відбулося розтріскування електродів внаслідок зменшення їх обсягу. Загальна тривалість випалення, включаючи нагрівання і охолоджування електродів, становить від 15 до 30 діб. Вона залежить перш за всією від розмірів гартованих виробів і для кожного виду виробі знаходиться дослідним шляхом.
Випал здійснюють в кільцевих багатокамерних печах - закритих або відкритих, аналогічних печей для випалу вогнетривкої цегли Чисто камер в закритій печі залежно від її продуктивності складає від 20 до 60. Кожна камера розділена вертикальними перегородками на п'ять касет, в які завантажують пекуче електроди. Зверху камери закриваються знімними склепіннями. Електроди нагріваються теплом топкових газів, які рухаються по каналах у перегородках і бічних стінках камер. В якості палива застосовується природний газ і мазут.
На початковій стадії нагрівання відбувається розм'якшення електродів, що може привести до їх деформації під дією власної ваги. Для запобігання деформації випал проводять у пересипанню, що складається з пуття пінного коксу крупністю 1-5 мм. Пересипання засинають на подину камер, в простір між електродами і стінками касет, а також зверху на електроди.
У ряді випадків застосовують графитированні електроди, наприклад, в якості катодів в електролізерах для електролітичного рафінування алюмінію.
Такі електроди отримують з вугільних електродів шляхом їх нагрівання до температури близько 2500 ° С. При нагріванні до такої температури так званий "аморфний" вуглевод перетворюється в кристалічний графіт. Присутні в електроді мінеральні домішки утворюють карбіди, які при високій температурі дисоціюють, при цьому кремнії, залізо та інші метали віддаляються в пароподібному стані.
У результаті графітування в 4-5 разів знижується електричний опір електродів, в 8-10 разів зменшується вміст у них золи, зростає пористість і дійсна густина н зменшується механічна міцність
Графитирование здійснюють в електричних печах опору, в яких робочим опором є самі графитированні електроди. Cілу струму при графитирование змінюють від декількох тисяч ампер на початку процесу до 20 000 А і навіть вище в кінці графітації. Повна тривалість графітування, включаючи процеси завантаження і розвантаження, становить приблизно 180 ч.

3. КПВО (карта покрокового виконання операції)
3.1 Отчерпиваніе електроліту з електролізера в урни
Як відомо, що утворюється в процесі електролізу алюміній накопичується в шахті ванни під шаром електроліту. Для підтримки нормального технологічного режиму і перетворення алюмінію в товарну продукцію його періодично витягають (виливають) з електролізера. Сучасні електролізери середньої потужності напрацьовують на добу 550-700 кг алюмінію, а великої потужності-до 1200кг. У залежності від прийнятої технології і з урахуванням трудових витрат виливання алюмінію з ванн здійснювати за різними графіками. У вітчизняній промисловості найбільшого поширення набув графік, який передбачає виливання з ванн алюмінію через дві доби, в окремих випадках виливання ведуть щодня.
Виливання металу з ванн здійснюють під розрідженням спеціальними вакуумними ковшами, які транспортуються за допомогою електромостових кранів або спеціальними самохідними машинами. До сталевого корпусу вакуумного ковша, футерованной вогнетривкою цеглою, за допомогою фланцевих з'єднань монтуються знімна забірна труба з чавуну.
На верхній кришці ковша є герметизований люк для вилучення застиглого розплаву при чищенні ковша. З протилежного від забірної труби сторони в корпусі ковша передбачено оглядове отвір для спостереження за ходом наповнення вакуум-ковша.
Після монтажу футеровки вакуум-ківш ретельно просушують, а перед початком виливання прогрівають.
Для створення в ковші розрідження приймають різні схеми. Найбільшого поширення набули схеми централізованого створення вакууму в спеціально обладнаних високопродуктивними вакуум-насосами відділеннях електролізного цеху. У цьому випадку від вакуумних станцій в усі корпусу проводять трубопроводи, звані вакуум-лініями. За допомогою гнучкого шланга вакуум-ківш підключають до такої лінії й у нього засмоктується метал. Існують схеми створення розрідження встановленими на кожному ковші вихровими насосами. Для цього застосовують лінії стисненого повітря, наявні в корпусах, а на вакуум-ковші встановлюють ежектор.
Виливання металу з електролізера здійснюють через пробивається в кірці електроліту отвір - "льотку"; місце для виливання металу для кожного електролізера суворо постійно.
У цьому місці форму настил підтримують у стані, який дозволяє безперешкодно виливати метал. Для зменшення ймовірності заплавленія кінця забірної труби вакуум-ковша подину ванни в районі "льотки" перед виливання очищають від осаду.
Операції виливання металу виконують в такій послідовності:
До підготовленого для виливання електролізера підвозять повністю змонтований вакуум-ківш і його забірну трубу опускають під шар електроліту на глибину не менше 100 мм . При цьому уважно стежать, щоб кінець труби не торкнувся подини ванни. Потім ущільнюють оглядовий отвір і одночасно підключають ківш до системи, що створює усередині нього розрідження. За рахунок створеного в ковші розрідження метал всмоктується в ківш. За надходженням в ківш металу стежать через оглядовий отвір.
У міру зменшення алюмінію в електролізері на ньому зростає напруга внаслідок зростання опору збільшується междуполюсного зазору. Тому одночасно з виливання опускають анод з таким розрахунком, щоб напруга весь час не перевищувало нормального значення більш ніж на 0,2 В. Під час виливання уважно стежать за тим, щоб анод опускався рівномірно по всій шахті ванни. Не допускається зависання анода на шкірці електроліту і торкання його забірної труби, щоб уникнути її прогоряння.
Кількість вилитого металу з ванни визначають через оглядове вікно по заповненню ковша, обсяг якого відомий. Для більш точного визначення вилитого металу застосовують спеціальні пристрої, що дозволяють зважувати ківш за час виливання.
Після закінчення виливання "льотку" і що обрушилися місця кірки електроліту закладають глиноземом, на електролізері встановлюють нормальне робоче напругу. Вакуум-ківш з металом транспортують або до місця переливки металу в ливарні ковші відкритого типу, або в приймальню піч ливарного відділення.

4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
4.1 Розробка виробничої програми
В умовах становлення і розвитку ринкових відносин Комітетом Російської Федерації по металургії, розроблено концепцію акціонування і приватизації підприємств металургійної промисловості, яка в якості основи приватизації висунула вирішення таких найважливіших завдань:
1. Збереження оптимальних технологічних зв'язків, що дозволяють ефективно використовувати наявний у металургійному комплексі виробничий потенціал;
2. Створення та розвиток конкурентного середовища;
3. Залучення фінансових коштів для технічного переозброєння підприємств.
У процесі реалізації цих завдань всі підприємства металургійної промисловості (незалежно від масштабів виробництва та чисельності персоналу повинні бути віднесені до федеральної власності і перетворені в акціонерні товариства як об'єкти федеральної власності. Закріплені у власність федеральних органів пакети акцій будуть використані для проведення єдиної державної політики, спрямованої на формування збалансованості ринкового металургійного комплексу, на стабілізацію виробництва та створення умов для прискореної інтеграції в світову економіку.
Обов'язкове державне регулювання і безпосередня участь держави в діяльності металургійної промисловості підтверджується досвідом розвинутих промислових країн, де третя частина виробляється в цих країнах стали виробляється компаніями, що знаходяться в державній власності.
Створення міждержавних компаній в металургійній промисловості має сприяти виходу з кризи і, крім розв'язання наявних проблем, дозволить забезпечити загальний внутрішній ринок окремими дефіцитними видами металопродукції і скоротити імпорт їх з третіх країн, а також успішно конкурувати на зовнішніх ринках металопродукції.
Промислове зростання, що почався в Росії в останні роки, а також більш чітко сформульована урядова політика, спрямована на відновлення потенціалу в ряді галузей, в тому числі і у високотехнологічних, які виробляють продукцію військово-промислового комплексу, здатні дати підприємствам кольорової металургії ще один поштовх до бурхливого зростання. Активно зростаючі галузі, такі як автомобільна, будівельна індустрія споживають все більше прокату кольорових металів. Наприклад, для автомобільної промисловості застосування норм екологічного контролю, прийнятого в країнах Заходу, призведе до ряду структурних змін. Крім відмови від використання карбюраторних двигунів, в майбутньому можливе використання і більш сучасних двигунів, радіаторів, контактів і т.п. Не випадково УГМК включила нещодавно у свою структуру ШААЗ і Оренбурзький радіатор, зробивши ставку на майбутній попит з боку автобудівників. У будівельних організацій схожа картина: повсюдна заміна небезпечних алюмінієвих кабелів на більш якісні мідні, більш активне застосування мідної крівлі і труб також стимулюють зростання виробництва мідного прокату і катанки.
У цілому, розглядаючи довгострокові перспективи розвитку галузі, варто відзначити наступні ключові напрямки:
• Швидке зростання виробництва напівфабрикатів, споживаних автомобільною промисловістю (прецизійні мідні і латунні стрічки для радіаторів, латунні прутки підвищеної точності для обробки різанням, бронзові смуги для підшипників).
• Розширення виробництва мідних труб для систем водопостачання та кондиціонування, в тому числі зі складним профілем (внутрішнє ребра, з полімерним і пластиковим покриттям). У даному сегменті темпи зростання можуть досягати десятки відсотків у рік.
• Швидке зростання споживання тонких стрічок із бронз і мідно-нікелевих сплавів, використовуваних при виробництві продукції електроніки (комп'ютери, телефакси, копіювальна техніка, мобільні і радіотелефони).
• У той же час очікується і значне скорочення сегмента мідних проводів та стрічок з мідних сплавів в продукції електроніки через мініатюризації апаратури, застосування багатоканальних систем (до 96 каналів зв'язку по одному дроту), загострення конкуренції з боку скловолоконних провідників.
• Зменшення питомої витрати мідних напівфабрикатів в машино-і верстатобудуванні через зниження маси обладнання та застосування матеріалів-замінників (алюміній, нержавіючі сталі, пластмаси, композити).
• Розширення застосування конденсаторних труб з мідно-нікелевих сплавів замість латунних труб для теплових і атомних електростанцій у зв'язку з підвищеними вимогами до корозійної стійкості охолоджуючих елементів.
Таким чином, непростий стан промисловості по обробці кольорових металів є прямим наслідком відбуваються в країні та світі трансформацій. Йдучи в ногу з часом, підприємства кольорової металургії намагаються застосовувати нові технології виробництва та маркетингу, однак головний обмежує їх зростання фактор - відсутність адекватного попиту споживачів. Вирішити проблему обробних кольорові метали підприємств відразу не вдасться. Тим не менш задекларований урядом вектор розвитку, що передбачає зростання виробництва в споживаючих секторах, здатний зробити благотворний вплив і на розвиток галузі з обробки кольорових металів. Залишається сподіватися, що це зростання відбудеться вже в найближчій перспективі, оскільки запас міцності працюють у галузі підприємств постійно знижується.

5. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ
Право на безпечну працю є одним з основних прав робітників, яке гарантується Конституцією Російської Федерації. Під охороною праці відповідно до "Основ законодавства РФ про охорону праці" розуміється "система забезпечення безпеки життя і здоров'я працівників у процесі трудової діяльності, що включає правові, соціально - економічні, організаційно - технічні, лікувально - профілактичні, реабілітаційні та інші заходи". Розглянемо основні положення щодо організації цієї роботи.
5.1 Санітарно-гігієнічні характеристики умов праці
Виділяються в атмосферу корпусу газоподібні речовини впливають на обслуговуючий персонал і створюють можливість професійного захворювання. Тому зміст таких сполук в атмосфері робочої зони суворо лімітований, а їх гранично допустимі концентрації наведені нижче:
Істотний вплив на умови праці в корпусах надає виділення тепла від електролізерів, в результаті чого в літній період температура на робочих місцях, особливо в одноповерхових корпусах і при багаторядному розташуванні ванн, не рідко перевищує 50 0 С, а взимку практично не відрізняється від зовнішньої температури внаслідок великого повітрообміну.
Вологість повітря на робочих місцях визначається вологістю зовнішнього повітря.
Окремі технологічні та ремонтні операції, що проводяться в цеху, супроводжуються значним шумом, який впливає на органи слуху і на організм в цілому.
Виконання деяких операцій (робота на самохідних машинах з обслуговування ванн, при використанні переносних машин по забиванні штирів на ваннах з БТ, пневмоінструменту та ін) пов'язана з впливом вібрації на робітника. Ці фактори не є постійно діючими і при нормальному стані техніки і технології не перевищують допустимих норм.
Характерна особливість електролітичного виробництва алюмінію - термічний вплив і, як наслідок, опіків тіла людини. Опіки можливі при розпліскування розплаву з ванни під впливом газів, що виділяються, при роботі з виливання і переливці рідкого металу, при зіткненні з розжареним частинами технологічного обладнання та інструменту і пр.
Використання значних кількостей різних хімічних речовин не виключає можливість отруєння організму працюючих та отримання професійного захворювання.
Переміщення великої кількості сировини, інструменту, готової продукції та відходів виробництва, що виконується за допомогою різних підйомних і транспортних пристроїв, пов'язане з потенційною небезпекою ненавмисного наїзду на людину, перекидання, обриву і падіння вантажу, що також становить небезпеку для здоров'я.
Найбільш небезпечним виробничим фактором у корпусі є можливість ураження людини електричним струмом, так як практично всі частини електролізера мають значний потенціал (до 850 В) по відношенню до землі або заземленою предметів. Крім технологічної електроенергії в корпусі є лінії змінного струму, від яких живляться різні транспортні машини (крани, МНП), а також мережі, обслуговуючі електродвигуни, встановлені на електролізерах. Тому при порушеннях правил електробезпеки завжди є можливість ураження людини електричним струмом. Крім того, в цеху експлуатуються велика кількість трубопроводів, що перебувають під тиском, застосовуються балони із зрідженими газами, що також може стати джерелом травматизму.
Незважаючи на вживані заходи щодо поліпшення умов праці у працівників електролізних цехів, в окремих випадках виникають професійні захворювання, і основною з них є флюороз, який викликається відкладенням солей фтору у кістках. Найбільш часто флюороз виражається у поразці суглобів, шлунково-кишкового тракту, зубів і печінки. У робітників, які тривалий час контактують з пеком, можуть виникнути різні шкірні захворювання. Постійне вдосконалення техніки і технології виробництва алюмінію призводить до зниження ризику професійного захворювання.
5.2 Електробезпека
Розглянемо основні питання електробезпеки в цехах електролізу. Як вже було сказано вище, едектролізи з'єднуються послідовно у великі групи - (серії) та і підключаються до кремнієвої перетворювальної підстанції (КПП). Число ванн на серії залежить від конструкції електролізера і величини напруги, що може забезпечити КПП, і досягає 200 шт. Всі конструктивні інструменти електролізерів надійно ізольовані від землі і заземлених конструкцій. Але проведення технологічних операцій з обслуговування ванн призводить до повним або частковим замикань ванн на землю і виникнення струмів витоку, які можуть досягати значних величин. Точки витоку проходять по підземних спорудах (трубопроводи, залізобетонні конструкції, оболонки кабелів тощо), їх вихід у вологий грунт супроводжується електрохімічної корозією, яка руйнує вищевказані споруди і сприяє виникненню аварій. Порушення ізоляції електролізерів призводить до того, що одночасний дотик до конструкцій, що знаходяться під протіканням електричного струму через тіло людини. Сила струму вище 0,1 А є смертельною для людини, і тому безпечним вважається напруга не більше 36 В, а в деяких випадках (робота всередині металевих судин тощо) допускається застосуванням напруги не більше 12 В.
Обличчя не електротехнічних спеціальностей можуть обслуговувати електрифіковані пристрої (верстати, переносні прилади та інструменти та ін) тільки після виробничого інструктажу, в тому числі з електробезпеки.
Для захисту персоналу від ураження електричним струмом, що протікає по електролізера, передбачаються різні заходи.
Електрична ізоляція. Електролізні корпусу уявляю собою складні інженерні споруди, і необхідність захисту людей від ураження електричним струмом зумовлює необхідність розробки безлічі ізоляційних вузлів. Складність полягає в тому, що доводиться ізолювати від землі багатотонні будівельні конструкції.
Особливу небезпеку становить поява потенціалів землі на конструкціях шинного каналу в одноповерхових корпусах при виконанні таких операцій, як чищення каналів від пилу, зварювальні роботи при капітальному та поточному ремонтах катодних кожухів і ошиновки.
Сталеві вентиляційні грати, які розташовуються уздовж корпусів, укладаються на ізоляційні прокладки. Катодні кожухи і ошиновка встановлюються на конструкції з прокладками з електроізоляційного матеріалу - найчастіше азбоцементу. Електролізери від стін встановлюють на відстані не менше 4 м , А між рядами електролізерів відстань повинна бути не менш 7 м . Металеві перекриття шинних каналів (ріфленкі) кріплять одним кінцем до катодного кожуха, і тому вони перебувають під потенціалом ванни. Трубопроводи і газоходи встановлюють у корпусі на висоті більше 3,5 м , І всі трубопроводи і газоходи повинні мати електроізоляційні вставки через кожні 40 м , А газоходи кожної ванни з'єднуються із загальним газоходом через електроізоляційну вставку.
Розділові трансформатори. Харчування електродвигунів, встановлених на конструкціях електролізера (механізми підйому анодів, анодних рам і штор), здійснюється через розділові трансформатори, у яких вторинна обмотка не заземлена. Це дозволяє виключити потрапляння постійного струму в мережу змінного струму, що могло б призвести до важких аварій в живильних трансформаторах. Тому такі розділові трансформатори встановлюються на два ступені: забезпечують споживачів в корпусі напругою 380/220 В, а трансформатори другого ступеня - безпосередньо в корпусі і до них підключаються 4-8 електролізерів. При необхідності проведення ремонтних робіт на електролізерах зварювальні трансформатори та іншої електрифікований інструмент підключається через ці ж розділові трансформатори. У системах АСУТП змонтовані пристрої, що дозволяють фіксувати погіршення електроізоляції між обмоткою двигуна і мережею постійного струму.
Вантажопідйомні механізми мостових кранів (гаки, штанги, механізми на комплексних кранах) повинні мати потрійну ізоляцію від моста крана, що переміщується по не ізольованим від землі підкранових колій - рейки, візки ізолюються від моста крана. Механізми, встановлені на візки, ізолюють від її корпуса, і гак ізолюють від обойми. Кожна ступінь ізоляції повинна мати опір не менше 1,5 МОм, змінене переносним мегомметром напругою 1000 В.
У процесі експлуатації ізоляція періодично очищається від пилу і бруду і її стан контролюється електрослужби.

5.3 Техніка безпеки при обслуговуванні електролізерів
Персоналу необхідно знати, що обслуговування ванн повинно проводитися в справному спецодязі і валянках, а роботи, пов'язані з розплавом (пробивання кірки, подгартиваніе глинозему, гасіння анодних ефектів, виливання металу, переплавлення холодного металу тощо) повинні виконуватися в опущеній на обличчя і надійно закріпленої капелюсі з захисними окулярами. Всі роботи в корпусі ведуться в респіраторі.
Випал і пуск електролізерів. Залежно від способу пуску електролізерів (нових чи після капітального ремонту), їх типу (БТ, ВТ, ОА) і способу та способу випалу умови і безпеки праці в корпусі мають свої особливості. При пуску нових серій з СОА головною особливістю є різко підвищена загазованість погонами пеку, що утворюється при формуванні анодів. Обсяг робіт при пуску нових серій завжди більше, а умови праці завжди гірше, ніж при пуску ванн після капітального ремонту.
Перед пуском електролізери ретельно перевіряються усіма фахівцями цеху - технологами, механіками і електриками. Простір навколо електролізера і шинні канали очищаються від сторонніх предметів та сміття, готуються необхідний технологічний інструмент, сировину і метали, потреба в яких може виникнути в період випалу і пуску (азбест, ізоляційні прокладки, оборотний електроліт, фториди та ін.)
Часто контроль над розподілом струму по подині здійснюють шляхом визначення величини струму, поточного по блюмсам, для чого відкривають ріфленкі. Проводити такі виміри можна лише під наглядом технологічного персоналу; після вимірів шинні канали повинні бути закриті, так як санітарно-гігієнічні умови праці в цей період дуже важкі, що підвищує ймовірність травматизму.
При пуску заливати метал і електроліт у ванну значно простіше, тому що не потрібно формувати новий анод. Пуск таких ванн не відрізняється від пуску нових ванн, але Подина і анод під час пуску на рідкому металі, особливо в зимовий час, повинні бути прогріті з метою видалення вологи та запобігання вибухів. У процесі пуску ванна повинна бути обгороджена, і весь персонал, що не бере участь в операціях з пуску, повинен бути видалений за огорожі.
У післяпускових період заходи безпеки не відрізняються від вимог для нормально працюючих ванн.
Пробивання корки електроліту є однією з основних операцій з обробки ванни. Залежно від типу електролізера для виконання цієї операції застосовуються ті чи інші машини.
Основна небезпека при виконанні цих операцій полягає у впливі на людину високої температури, а також можливості опіків в результаті викиду електроліту. Як показує практика, в ході цих операцій відбуваються нещасні випадки через наїзд машин на людей. Тому виконувати ці операції необхідно максимально уважно і обережно.
При зніманні з поверхні електроліту скопилася піни необхідно користуватися прогрітим інструментом, а при оплесківаніі шумівкою бічній поверхні анода слід перебувати збоку від оплесківаемого місця.
Харчування ванн сировиною проводиться різними способами і з застосуванням різних машин. При перевезенні глинозему в машинах типу МРС або їм подібних необхідно бути уважним, щоб не збити людей, так як швидкість машин досить висока; за 5 м . перед проїздами, поворотами й обгону людей і транспорту необхідно подати звуковий сигнал.
Сировина на кірку слід засипати тільки при передньому ході машини, рух заднім ходом допускається тільки при розворотах, в'їзді і виїзді з-під силосу чи стоянки.
Свіжий глинозем або іншу сировину не слід завантажувати на відкриту поверхню електроліту, тому що сировина може містити вологу або бути холодним, що може призвести до вибуху. Засипати свіжий глинозем необхідно на попередньо прикриту поверхню старим глиноземом, опустивши тічку якомога ближче до кірці щоб уникнути цвітіння.
Харчування ванн фторидами проводиться найчастіше вручну за індивідуальним графіком. У ході цих операцій слід пам'ятати, що фториди можуть містити від 0,6 до 6,0% вологи, і тому необхідно їх надійно прогріти до подачі в розплав. Фториди слід засипати на кірку електроліту і присипати зверху глиноземом, що значною мірою запобігає сублімацію і втрати трифториду алюмінію.
Переплавлення оборотного електроліту і "козлів". Для підтримки оптимальних технологічних параметрів, а також для підвищення техніко-економічних показників у ваннах переплавляють твердий алюміній у вигляді чушок або відходів лінійного виробництва. Однією з поширених операцій є переплавлення ізвінченних з демонтованої ванни безформних плит (козлів), що містять алюміній і електроліт. Витягнуті з подини після її охолодження водою "козли" містять вологу, і тому їх переплавлення вимагає дотримання особливих пересторог. Переплавлення "козлів" здійснюється лише з боку середнього проходу корпусу і з застосуванням спеціальної підставки, яка надає "козлу" похиле положення. Підставка підвозиться краном і встановлюється передніми ногами на борт ванни. Потім підвозиться "цап" і обережно опускається на кірку електроліту для просушування і підігріву протягом зміни. Далі мостовим краном "козел" обережно опускається в розчищений від кірки електроліт до його зіткнення з подини, тулиться до підставки і надійно закріплюється на ній. Після оплавлення нижній частині "козел" опускається нижче і знову закріплюється на підставці. Електролізер, на якому плавиться "козел", повинна бути обгороджена, і повинні бути виставлені попереджувальні плакати.
Переплавлення відходів ливарного виробництва проводиться у ванні після їх прогріву на борту ванни або на шкірці електроліту. При переплавки відходів на ваннах з ОА доцільно зняти один анод.
Чистка шинних каналів може виконуватися тільки з письмового дозволу майстра зміни і після проведення вимірів напруги між днищем, стінками і арматурою шинного каналу і струмоведучими шинами, результати яких заносяться в спеціальний журнал. Чистку каналу можна починати при наявності напруги не вище 36 В, в іншому випадку необхідно ізолювати небезпечні місця деревом, гумовими килимками та ін Безпосередньо чистку каналів веде бригада в складі не менше двох осіб, причому найбільш досвідчений електролізнік призначається виконавцем робіт - спостерігає - і відповідає за дотримання членами бригади заходів безпеки. Необхідно пам'ятати, що під шаром пилу може виявитися оголена арматура. Забороняється чистити канали на ваннах, які можуть дати текти розплаву в шинний канал.
Виливання металу з ванни проводиться за допомогою вакуум-ковша, в якому створюється розрідження (450 - 600 мм ртутного стовпа) при його підключенні до вакуум-лінії або ежектора. Кількість виливається металу задається старшим майстром корпусу на основі замірів рівня металу у ванні. Виливання з ванн, розташованих в корпусі поздовжньо, здійснюється з боку середнього проходу корпусу, як правило, 1 раз на дві доби; на ваннах великої потужності при поперечному їх розташуванні в корпусі виливу проводиться щодня у торці ванни.
Перед виливання ванна відключається від АСУТП, вимірюються рівні металу і електроліту, і 5-10 хв. до виливання очищається льотка для установки вакуум-носка, шматки кірки підтягуються до борту, а з поверхні електроліту ретельно знімається піна. Виливання металу виконує вилівщік, який проходить спеціальний інструктаж з правил безпеки. Електролізнік в процесі виливання стежить за зміною напруги і, опускаючи анод, підтримує його на заданому рівні, не допускаючи збільшення більш ніж на 0,2 В. Після закінчення виливання льотка закривається глиноземом. При проведенні цієї операції ніякі інші роботи на ванні не виконуються, а сторонні особи віддаляються від ванн.

6. Графічна частина
6.1. Таблиця - Технічні вимоги до якості анодної маси
(ТУ 48-5-80-86)
Технічні вимоги на анодний масу вуглецевих марок АМ-0 і АМ-1 наведено нижче:
Вміст сірки,%
0,9 / 1,4 *
Вміст золи,%
0,5 / 1,0 *
Тимчасовий опір стиску, МПа
30,0
Питомий електроопір, мкОм · м
75
Пористість, не більше,%
30
Волога, не більше,%
0,9
* Цифри в чисельнику - для марки АМ-0, в знаменнику - для АМ-1.
Таблиця 1 - Технічні вимоги до якості анодної маси
(ТУ 48-5-80-86)
Слід зазначити, що за фізико-механічними властивостями обпалена анодна маса на основі пекових коксів істотно перевершує показники якості, регламентовані ТУ. Наприклад, механічна міцність досягає (40-50 МПА), питомий електроопір 40-50 мкОм · м, пористість 26-28%. Обпалена маса на основі нафтових коксів має показники, близькі до наведених.
Параметри представлені вище, відображають фізичні властивості анодної маси. Проте хороші фізичні властивості ще не є гарантією високих експлуатаційних якостей анода, оскільки витрата анода визначається в основному електрохімічними процесами.

6.2 Схема виробництва електродних виробів
Технологія виробництва анодної маси докладно описана в Главі 2.2
Тверді вуглецеві матеріали
Дроблення
Прожарювання
Розмелювання
Класифікація
Сполучне
Дозування і змішування
Вуглецева маса
 

Пресування Формування
Випал Анодна маса
Пресовані
електроди
Рис. 1 - Схема виробництва електродних виробів

ВИСНОВОК
Сьогодні алюміній зайняв лідируюче положення у світі шкодь конструкційних матеріалів і дана ситуація збережеться в майбутньому, підтвердженням цього є:
- Унікальні властивості алюмінію;
- Застосування в нових технологіях, упаковка харчових продуктів;
- Алюмінієвий автомобіль;
- Забезпеченість якісною сировиною на довготривалу перспективу;
- Можливість значного зниження витрат його виробництва.
Переваги алюмінію перед іншими конструкційними матеріалами виражається в наступному:
- Порівняно низький для металів питома вага;
- Висока корозійна стійкість;
- Легкість формування та обробки;
- Здатність до стовідсоткової вторинної переробки (при цьому економія енергії 95%);
- Вогнестійкість;
- Висока електропровідність;
- Стійкість до низьких температур (при низьких температурах він має навіть більш високою міцністю, пластичністю та в'язкістю).
Конструкції з алюмінію вимагають більш низьких витрат протягом терміну служби і практично не вимагають ремонту. Володіючи хорошою гнучкістю, алюмінієві конструкції ефективно несуть навантаження і значно знижують витрати на спорудження фундаментів і опор. Це дозволяє в стислі терміни проводити модернізацію будівельних споруд, мостів, шляхопроводів і т.п.
За оцінкою провідних фахівців Росії в найближчі роки прогнозується, що Росія підійде до позначки виробництва алюмінію 3,5 млн. тонн на рік, а в перспективі і 4 млн. тонн на рік.
Це розширення Саянського, Іркутського і Волховського алюмінієвих заводів, будівництво двох нових заводів (у Сибіру і на Північно-заході країни), інтенсифікація діючого виробництва.
Росія має всі передумови до того, щоб залишатися найбільшим у світі експортером алюмінію, поступово нарощуючи експорт напівфабрикатів і виробів з алюмінію.
Імовірно через 5-7 років, експорт алюмінію скоротиться до 2 млн. тонн на рік і на такому рівні встановиться на тривалу перспективу.

Використаної літератури
1. Тарарін С.В. «Електроліз розплавлених солей», М.: Металургія, 1982.
2. Борісоглевскій Ю.В., Галевскій Г.В., Кулагін Н.М., Мінціс М.Я., Сіратзутдінов Г.А., «Металургія алюмінію». М.: Металургія, 1999.
3. Бєляєв А.І. «Металургія легких металів», М.: Металургія, 1978.
4. «Кольорові метали» журнал № 5, 1996.
5. Багров Н.М., Трофимов Г.А., Андрієм В.В. «Основи галузевих технологій: навчальний посібник» СПБ. Видавництво СПбГУЕФ 2006.
6. Матюнін В.М. Карпман М.Г., Фетисов Г.П. Матеріалознавство і технологія металів, 2002.
7. Лахтін Ю.М. «Основи металознавства» - підручник для технікумів М.: Металургія 1988.
8. Д. Парфьонов «Обробка кольорових металів: боротьба протиріч» - видання Аналітичного центру «Національна металургія» 2004.
9. Уткін Н.В. «Кольорова металургія» - підручник для ВНЗ за фахом «Металургія кольорових металів» Челябінськ 1988.
10. Матеріали міжнародної конференції: «Металургія легких металів на рубежі століть. Сучасний стан та стратегія розвитку »(3-6 вересня 2001р.).
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Контрольна робота
135.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Виробництво алюмінію кольорових металів 3
Виробництво алюмінію кольорових металів 4
Руди кольорових металів
Економічні основи видобутку кольорових металів
Товарознавча характеристика кольорових металів і виробів з них
Технологія монтажу трубопроводів з кольорових металів і їх сплавів
Виробництво алюмінію 2
Виробництво алюмінію
Пружна і пластична деформація металів Способи обробки металів тиском
© Усі права захищені
написати до нас