畢業(yè)設(shè)計(jì) 鋅電解車(chē)間的工藝流程和生產(chǎn)方法

1、 設(shè)陰極邊緣到槽壁距離為95毫米，則電解槽內(nèi)寬為：B=666+2X95=856860毫米電解槽內(nèi)部長(zhǎng)度計(jì)算。設(shè)每片陰極厚度為5毫米，每片陽(yáng)極厚度為10毫米，陰陽(yáng)極間距離為34毫米，電極到兩端壁距離為125毫米，每個(gè)電解槽有陰極片32片，陽(yáng)極片33片。則電解槽內(nèi)部長(zhǎng)度為：L=32X5+33X10+32X2X34+125X2=2916毫米電解槽內(nèi)部高度的計(jì)算。設(shè)槽內(nèi)液面至槽面的距離為100毫米；槽內(nèi)陰極浸入電解液的深度為880毫米；陰極下部端緣距槽低500毫米。則電解槽的內(nèi)高位：H=100+880+500=1480毫米故電解槽的內(nèi)部尺寸為：長(zhǎng)X寬X高二2916X860X1480（毫米）電解槽容積（

2、不設(shè)槽內(nèi)冷卻器）為：V=LXBXH=2.916X0.86X1.48=3.711米2槽電解槽體的材料有木質(zhì)及鋼筋混凝土兩種。目前多采用鋼筋混凝土電解槽電解槽內(nèi)襯耐腐蝕的材料有：鉛皮、聚氯乙烯、環(huán)氧玻璃鋼、輝綠巖等。通過(guò)電解槽電流強(qiáng)度的計(jì)算一個(gè)電解槽的陰極總面積為36.16米2故電流強(qiáng)度I=36.16X520=18803安培設(shè)富余5.4%則I=18808X1.054=19818.362安培整流設(shè)備選擇整流設(shè)備總功率按下式計(jì)算。wQXEX1000W=24x0.98xl.2195式中：W整流設(shè)備總功率，千瓦；Q每天應(yīng)產(chǎn)出的陰極鋅總量，噸；E槽電壓，伏，取E=3.25伏W=225X3.2X1000=25

3、102千瓦24x0.98x1.2195系列中的電壓降為總電壓降的1-2.5%，取1.5%，則總電壓降為：280X3.20X(1+0.015)=909.44伏選用GHS-10000/0-800硅整流器。單臺(tái)功率8000千瓦。故需整流器臺(tái)數(shù)為:取4臺(tái)每系列由2臺(tái)硅整流器供電，總電流為：10000X2=20000安培。整流器設(shè)備功率與電解槽數(shù)量要求相適應(yīng)。進(jìn)入電解槽電解液數(shù)量的計(jì)算供給一個(gè)電解槽的電解液數(shù)量可按如下計(jì)算。式中：Q進(jìn)入一個(gè)電解槽的中性電解液數(shù)量，升/小時(shí)I通過(guò)電解槽的電流強(qiáng)度，克/安培；q鋅的電化當(dāng)量，1.2195，克/安培n電流效率，%N電解槽數(shù)目，個(gè)P中性電解液含鋅量，克/升p廢電

4、解液含鋅量，克/升。=303.7升/小時(shí)18803xl.2195x0.98x1=303.7升/小時(shí)120-46一個(gè)電解槽每天需中性電解液數(shù)量為：303.7X24=7289升/天全部電解槽每天共需中性電解液數(shù)量為：7289X417=3040米3廢電解液數(shù)量的計(jì)算一小時(shí)供中性電解液303.7升，含鋅120克/升，此時(shí)電解液比重為1.258。因此中性電解液重量為：303.7x64303.7x641000=19.437公斤在陽(yáng)極上析出氧量為：19.437x19.437x16654=4.804公斤電極反應(yīng)為：ZnSO4+H2OZi+H2SO4+1/2O2（直流電）析出的錳的量為：303.7x1.5=0.

5、456公斤1000故共析出：19.437+4.804+0.456=24.697公斤剩余：382.05-24.697=357.35公斤。電解時(shí)有一部分電解液被蒸發(fā)而損失。設(shè)每平方米電解液表面每小時(shí)蒸發(fā)損失一公斤電解液。電解液表面積為：SS=2.5080.328=2.18米2槽極則蒸發(fā)損失為：2.18X1=2.18公斤。由于電解液飛濺液要損失一部分電解液，設(shè)為0.3%，則飛濺損失為303.7X0.003=0.911公斤損失電解液量一共為：2.18+0.911=3.09公斤故從一個(gè)電解槽每小時(shí)流出的廢電解液量為：357.353.07=354.28公斤/小時(shí)設(shè)此時(shí)電解液的比重為1.18，則廢電解液的體

6、積為35428=300.24升/小時(shí)1.18進(jìn)入陽(yáng)極泥中各成分的計(jì)算設(shè)陽(yáng)極消耗的鉛量誒：每噸陰極鋅為1.5公斤。則析出20.173公斤鋅，消耗鉛量為：20.173x1.51000=0.0303公斤20.173x1.51000=0.0303公斤進(jìn)入陰極鋅中的鉛量為進(jìn)入陽(yáng)極泥中的鉛量為20.173x0.0061500=0.00012公斤0.03030.00012=0.03018公斤換算成PbO=0.03018x239207=0.0348公斤（其中Pb=0.03018公斤，O=0.0462公斤）2一個(gè)電解槽沉淀的錳量為0.456公斤換算成MnO=0.456X87=0.721公斤255（其中Mn二0.

7、456公斤，0=0.265公斤）2故進(jìn)入陽(yáng)極泥的總量為：0.03487+0.721=0.7558公斤其中O=0.2998公斤）2進(jìn)入大氣中的氧量4.8040.004650.265=4.5344公斤編制一個(gè)電解槽的物料平衡根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，編制一個(gè)電解槽的物料平衡，如表3-6所示。表3-6一個(gè)電解槽的物料平衡加入產(chǎn)出序號(hào)項(xiàng)目公斤%序號(hào)項(xiàng)目公斤%1中性液382.0599.991陰極鋅19.4375.092從陽(yáng)極進(jìn)入的鉛0.030180.012陽(yáng)極泥0.75580.1983廢電解液354.2892.724進(jìn)入大氣中的氧4.53441.195損失3.070.86誤差-0.00292共計(jì)382.0801

8、8共計(jì)382.08012100電解槽熱平衡計(jì)算通常以單個(gè)電解槽為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，然后計(jì)算出全車(chē)間或一個(gè)系列電解槽在電解過(guò)程中總的剩余熱量。電解槽熱平衡按下面式子計(jì)算。Q+Q=Q+Q+Q+Q+Q電流新廢蒸濺輻傳余式中：Q電流通過(guò)產(chǎn)生的熱量，千卡/小時(shí)；電流Q新液帶入熱量，千卡/小時(shí)；新Q電解廢液帶走的熱量，千卡/小時(shí)；廢Q電解液表面蒸發(fā)損失的熱量，千卡/小時(shí)；蒸Q電解液噴濺損失的熱量，千卡/小時(shí)；濺Q輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)損失的熱量，千卡/小時(shí)；輻+傳Q剩余的熱量，千卡/小時(shí)。余3.5.1熱收入（1）電流通過(guò)電解液產(chǎn)生的熱量Q=0.239IEtX10-3千卡/時(shí)電流式中：I通過(guò)電解槽的電流，18803安

9、培；E為電解液、極板、陽(yáng)極泥及濃差極化的電壓降。在一般情況下，占槽電壓的20%。即E=3.20X0.2=0.64伏t通電時(shí)間，秒，3600秒；故Q=0.239X18803X0.64X3600X10-3=10354千卡/時(shí)。電流（2）新液帶入熱量Q=m1c1t1千卡/時(shí)新111式中：m1單位時(shí)間進(jìn)入電解槽的新液重量，公斤/小時(shí)C新液比熱，千卡/公斤C；t1加入新液的溫度，C。從冶金計(jì)算得知，進(jìn)入電解槽的新液量為：382.05公斤/時(shí)。電解液配液采用大循環(huán)方式進(jìn)行，新液：廢液=1:5，要求混合后進(jìn)入電解槽新液溫度為35C此時(shí)電解液的比熱為：0.78千卡/公斤C。Q=382.05X0.78X35=1

10、0430千卡/時(shí)新Q=10430+10354=20784千卡/時(shí)。收3.5.2熱支出（1）廢電解液帶走的熱廢電解液為354.28公斤/小時(shí)，設(shè)廢電解液溫度為40C，此時(shí)電解液的比熱為0.8千卡/公斤C,則Q=354.28X40X0.8=11337千卡/時(shí)廢（2）電解液表面蒸發(fā)損失的熱Q=SXWXq蒸液表面汽式中：S電解槽中電解液有效表面積，米2；已求出S=2.18米2；液表面液表面W電解液表面蒸發(fā)損失的水量，公斤/米2時(shí)。根據(jù)銅電解液中水的蒸發(fā)量與溫度的關(guān)系可確定40C時(shí)電解液?jiǎn)挝槐砻嬲舭l(fā)的水量W=1.公斤/米2時(shí);40C時(shí)水的汽化潛熱為578千卡/公斤。=2.18X1.0X578=1260.

11、04千卡/時(shí)。3）電解液飛濺損失的熱量為：0.911公斤故Q0.911X40X0.8=29.2千卡/小時(shí)。濺(4)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)損失的熱Q=1(Q+Q)=1(1260.04+29.2)=143.2千卡/時(shí)輻+傳9蒸濺9Q=11336+1260.04+29.152+143.2=12768.4支3.5.3剩余熱Q=21108-12768.4=8339.6千卡/時(shí)剩根基計(jì)算結(jié)果，編制熱平衡表如表3-7所示。表37鋅電解槽熱平衡熱收入熱支出序號(hào)名稱(chēng)千卡%序號(hào)名稱(chēng)千卡%1電流產(chǎn)生熱10515.850.341廢液帶走熱1133654.742新液帶入熱1043049.662電解液蒸發(fā)損失執(zhí)八、1260.0

12、45.83電解液飛濺損失執(zhí)八、29.1520.144輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)損失熱143.20.665剩余熱8339.638.65共計(jì)20945.8100共計(jì)20945.8100計(jì)算可知：鋅電解槽中熱量大大過(guò)剩。因此電解液必須冷卻。鋅電解液冷卻方法有以下幾種：（1）槽內(nèi)冷卻；（2）真空蒸發(fā)冷卻；（3）冷卻塔冷卻。表3-8為各種冷卻方法的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)。冷卻方式的的選擇，需根據(jù)工廠的生產(chǎn)規(guī)模、電流強(qiáng)度、循環(huán)方式、溫度要求、氣候條件和供水條件等因素，經(jīng)多方案比較確定，可選擇其中的一種或兩種方式相結(jié)合的方案。我國(guó)株洲冶煉廠原來(lái)才用真空蒸發(fā)冷凍機(jī)冷卻電解液，實(shí)踐表明，每年耗費(fèi)蒸汽13萬(wàn)噸，電力320萬(wàn)度和循

13、環(huán)冷卻水2584萬(wàn)立方米。據(jù)報(bào)道，該廠1980年起試建一臺(tái)50平方米空氣冷卻塔，取得了滿意的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)在已改用空氣冷卻塔來(lái)冷卻電解液，改造后，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤18000噸，節(jié)約經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)220萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)效益顯著?？梢?jiàn)，方案的選擇是至關(guān)重要的。表3-8鋅電解液各種冷卻方式比較冷卻方式槽內(nèi)冷卻真空蒸發(fā)冷卻冷卻塔冷卻適用條件生產(chǎn)規(guī)模小，電流強(qiáng)度小，一般為小循環(huán)，供水充足,水溫低（一般為地下水）。生產(chǎn)規(guī)模大，電流強(qiáng)度大，大循環(huán)，建廠地區(qū)氣溫高，濕度大。生產(chǎn)規(guī)模大，電流強(qiáng)度大，大循環(huán)，建廠地區(qū)氣溫低，濕度小,供水困難，水價(jià)高。優(yōu)點(diǎn)設(shè)備制造簡(jiǎn)單，容易上馬；不需單獨(dú)管理；無(wú)動(dòng)力消耗。不受地區(qū)氣候條件限制，能

14、保證電解液達(dá)到較低溫度；電解槽利用系數(shù)大；由于蒸發(fā)時(shí)帶走水份，克增加洗渣水量，降低渣中水溶鋅；提高鋅直收率，降低酸耗。便于自動(dòng)控制。設(shè)備制造比較簡(jiǎn)單；投資少；不消耗水和蒸汽；經(jīng)營(yíng)費(fèi)低；可蒸發(fā)部分水份。缺點(diǎn)間接熱交換，水消耗量大；受地區(qū)氣象條件限制；電解槽利用系數(shù)??；消耗有色金屬。設(shè)備制造復(fù)雜;蒸汽和水消耗量大；投資大能耗高；經(jīng)營(yíng)費(fèi)用咼；需經(jīng)常清理結(jié)垢物。受地區(qū)氣溫和濕度限制較嚴(yán)重，當(dāng)電解液溫度接近或超過(guò)空氣濕球溫度，不能采用。第四章電解經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)主要設(shè)備選擇電解槽（1）結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)襯防腐材料的選擇電解槽一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方形槽體，其出液端設(shè)有溢流堰和溢流咀。當(dāng)采用鉛或塑料時(shí)，底部應(yīng)留檢

15、漏孔。電解槽通常為預(yù)制。槽與槽間應(yīng)留20-40毫米絕緣縫，槽壁與樓板間留有80-120毫米絕緣縫，電解槽低于支撐梁之間應(yīng)置有絕緣瓷瓶或瓷磚。電解槽的內(nèi)襯防腐材料，通常的有鉛板、塑料和環(huán)氧玻璃鋼等；近年來(lái)有的廠試用無(wú)內(nèi)襯輝綠巖鋼筋混凝土電解槽。電解槽內(nèi)襯防腐材料及使用情況見(jiàn)表41。表51鋅電解槽內(nèi)襯防腐材料及使用情況內(nèi)襯防腐材料鉛板聚氯乙烯環(huán)氧玻璃鋼輝綠巖內(nèi)襯瀝青麻布或?yàn)r青毛氈或?yàn)r青馬蹄脂隔離層，襯35毫米鉛皮隔離層同左，內(nèi)襯3-5毫米軟聚氯乙烯板，側(cè)壁或底部應(yīng)加設(shè)軟或硬聚氯乙烯保護(hù)板一底四布二面。一純環(huán)氧樹(shù)脂為取好，也可摻入少量煤焦油或咲喃樹(shù)脂，側(cè)壁和底部加設(shè)塑料保護(hù)板施工質(zhì)量好，不需內(nèi)襯，新

16、槽發(fā)現(xiàn)滲漏時(shí)可加襯1-2層環(huán)氧玻璃布或咲喃樹(shù)脂膠泥抹面外部防腐端壁：瀝青馬蹄脂5-10毫米側(cè)壁：瀝青馬蹄脂2-4毫米端壁：3毫米聚氯乙烯軟板端壁：一底二布一面?zhèn)缺冢憾投鏌o(wú)防腐層造價(jià)（元/米8）800-1100400-500400-500200-300壽命（年）約55-8約5話量好5年以上，質(zhì)量差2-3年施工簡(jiǎn)便，易發(fā)生鉛板砂眼穿孔，檢漏困難，消耗大量施工簡(jiǎn)便，防腐性能好，修補(bǔ)容易，使用時(shí)間長(zhǎng)后易老化變形，施工較復(fù)雜，不能從外部檢漏，使用時(shí)間長(zhǎng)后有龜裂現(xiàn)象，環(huán)氧樹(shù)脂供應(yīng)困難，耐槽體施工困難，抗?jié)B性尚未解決，干濕變化易龜裂，目前處于試用階段優(yōu)缺點(diǎn)有色金屬，有微量鉛溶解，影響陰極鋅質(zhì)量，但修補(bǔ)容

17、易無(wú)保護(hù)板側(cè)壁被極板碰破腐蝕性能好，修補(bǔ)容易，無(wú)保護(hù)板襯里，易被極板碰破經(jīng)比較決定我廠電解槽內(nèi)襯防腐材料選用聚氯乙烯。（2）陰極、陽(yáng)極的選擇陰極：陰極由極板、導(dǎo)電棒、導(dǎo)電片和絕緣條組成。極板規(guī)格根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和材料供應(yīng)情況而定，我廠陰極為高1000毫米，寬666毫米，厚4毫米的鋁板。導(dǎo)電棒用鋁澆鑄而成，吊環(huán)采用與導(dǎo)電棒一次澆鑄成的鋁吊環(huán)，以便于廢舊極板的回收，板棒間可全部焊接或鑄焊結(jié)合。導(dǎo)電片用銅鋁對(duì)焊導(dǎo)電片、鋁板端與導(dǎo)電棒直接焊接，以減少其接觸電壓降。絕緣條使用粘接聚乙烯條，粘接質(zhì)量好可以與陰極同壽命。陰極的數(shù)量除裝槽外，應(yīng)有一定的備用量，約為裝槽數(shù)量的15%-20%。陽(yáng)極：陽(yáng)極由鉛銀合金板、

18、導(dǎo)電棒和絕緣器組成。鉛銀合金板有壓延和鑄造兩種：壓延板強(qiáng)度大，壽命長(zhǎng)；鑄造板制造方便，重量輕，但壽命較短。我廠選用壓延板。板面可制成格網(wǎng)式，格網(wǎng)式雖強(qiáng)度差，易彎曲，但增大了陽(yáng)極面積，降低了陽(yáng)極電流密度，重量輕。板面尺寸比陰極小些，沉沒(méi)于電解液中的各邊比陰極小20毫米，為高980毫米，寬620毫米，厚6毫米。導(dǎo)電棒為斷面1214X4046毫米的紫銅板，先經(jīng)鍍錫，再外包鑄2-3毫米厚的鉛。鑄造陽(yáng)極可同時(shí)澆鑄，壓延陽(yáng)極時(shí)先鑄好棒后焊接。用橡膠絕緣器。陽(yáng)極的備用數(shù)量為裝槽數(shù)的5-10%。新液貯槽和電解廢液貯槽為穩(wěn)定生產(chǎn)，需貯存一定量的新液和電解廢液，通常兩者貯量相同，我廠按每天溶液消耗量的40-60%

19、或8-16小時(shí)貯備。貯槽槽體為鋼筋混凝土搗制或鋼板焊接。電解廢液貯槽為鋼筋混凝土搗制內(nèi)襯采用環(huán)氧玻璃鋼。新液貯槽采用鋼板槽不需內(nèi)襯。表5-2為我廠鋅電解車(chē)間溶液貯槽設(shè)計(jì)使用情況。溶液輸送泵鋅電解車(chē)間的溶液有新液和電解廢液。新液無(wú)腐蝕性，可選用普通材料的清水離心泵。電解廢液含硫酸約10%，應(yīng)選用耐腐蝕離心泵。備用率取30-40%。橋式起重機(jī)由于電解出裝槽作業(yè)頻繁，我廠屬中型廠應(yīng)選用帶操縱室的重級(jí)工作制(JC=40%)雙梁式起重機(jī)。為安全著想起重機(jī)的絕緣設(shè)施，采用大車(chē)、小車(chē)和吊鉤三道絕緣。起重量一吊裝最大重量物件為準(zhǔn)，我廠為中型車(chē)間應(yīng)選用3噸?？缍劝窜?chē)間配置而定，中型車(chē)間廠房跨度12米，起重機(jī)跨度

20、可選10.5米。起重高度結(jié)合廠房高度而定應(yīng)為12米。起重機(jī)臺(tái)數(shù)為每?jī)闪须娊獠郯惭b1臺(tái)。表4-2我廠鋅電解槽及陰極、陽(yáng)極規(guī)格項(xiàng)目單位所設(shè)計(jì)廠1、11系列II系列電解槽：槽數(shù)個(gè)504252長(zhǎng)毫米28182818寬毫米860860深毫米14701470防腐材料軟聚氯乙烯軟聚氯乙烯裝槽最大極板數(shù)：陰極陽(yáng)極片/槽32323333陰極：長(zhǎng)毫米10001000寬毫米毫米666666厚米2/片44有效面積公斤/片1.13-1.161.13-1.16重量10.2-10.510.2-10.5絕緣材料聚乙烯聚乙烯陽(yáng)極：長(zhǎng)毫米975975寬毫米620620厚毫米66重量公斤/片46（鑄造網(wǎng)格板）46（鑄造網(wǎng)格板）絕緣

21、材料聚乙烯聚乙烯4.2輔助設(shè)備（一）掏槽裝置及陽(yáng)極泥處置工藝流程電解槽中陽(yáng)極泥的清理，采用機(jī)械處理。目前多采用真空抽取法。設(shè)備選擇和配置要求（1）真空設(shè)備可選用SZ-3或SZ-4型水環(huán)式真空泵1臺(tái)。其技術(shù)參數(shù):抽氣量6080公斤/時(shí)；吸氣壓力200250毫米汞柱；排出壓力780800毫米汞柱，當(dāng)工作蒸汽壓力為3、4、5、6公斤/厘米2時(shí)，相應(yīng)的蒸汽消耗量為900、600、450、350公斤/時(shí)。（2）真空泵可低位安裝。真空泵與受液器之間設(shè)置氣水分離器。（3）受液器容積為12米2不銹鋼制作，其直徑與高度比為1：23。安裝標(biāo)高應(yīng)在67米以上，以便陽(yáng)極泥漿連續(xù)放出。（4）液封槽槽體用鋼筋混凝土制作，

22、內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼制作。槽容積約12米2。安裝時(shí)應(yīng)保持與受液器凈高差大于67米。技術(shù)操作條件及質(zhì)量要求1）熔鉛鍋溫度控制：加氯化銨時(shí)大于700。C；加銀粉時(shí)820850。C；澆注時(shí)680700。C。鉛液成分：Pd99%,Ag1%。為防止銀粉熔化和分布不均勻，可以先在小坩堝中將鉛液（8001000）和銀錠（或銀粉）配制成含銀較高的鉛銀合金（含銀約為30%）,然后再熔鉛鍋中加電鉛熔化成含鉛99%、銀1%的鉛液進(jìn)行澆鑄。也有時(shí)是在鉛水溫度800。C以上時(shí)直接加入銀粉，攪拌均勻后進(jìn)行澆鑄。2）鑄板和鑄棒要求外觀平整，無(wú)飛邊毛刺，鑄板無(wú)空洞，尺寸符合要求。導(dǎo)電棒的銅棒先經(jīng)鍍錫，再包鑄3毫米厚鉛。3）壓延和剪

23、板（壓延陽(yáng)極）坯錠外形尺寸為450X370X40毫米，厚度均勻，表面不現(xiàn)藍(lán)色，不夾渣。錕壓要求：最終厚度6毫米，無(wú)殘缺和裂紋。剪板要求：尺寸誤差小于5毫米。4）銅棒酸洗鍍錫洗液配比：硝酸：水=1：34。酸洗質(zhì)量要求：銅棒顯露金屬光澤。鍍錫：溫度300400C，浸泡時(shí)間1020分。陽(yáng)極使用設(shè)備以下表為年產(chǎn)7萬(wàn)噸電鋅廠陽(yáng)極（澆鑄）制造所用設(shè)備。陽(yáng)極（澆鑄）制造所用設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格或性能單位數(shù)量熔鉛鍋直徑1200毫米個(gè)1陽(yáng)極模鑄鋼加工，對(duì)開(kāi)2片模尺寸：1127X720X6毫米臺(tái)1剪板機(jī)刀片長(zhǎng)1000毫米臺(tái)1酸洗槽1300X600X420毫米，鋁板焊?jìng)€(gè)1鍍錫鍋內(nèi)部尺寸:1040X380X145毫米鋼板焊接

24、，電阻絲加溫個(gè)1煤氣鼓風(fēng)機(jī)JN6-3-18型，風(fēng)量18米3/分個(gè)1排風(fēng)機(jī)4-62-11，N5A臺(tái)1陽(yáng)極棒模鑄鋼加工模尺寸:944X57X18毫米臺(tái)1電動(dòng)葫蘆TV-0.5型，起重量0.5噸，起重高度6米臺(tái)14.5陰極制造一般委托外廠加工，大型工廠可自制，以一個(gè)工廠為例說(shuō)明。技術(shù)操作條件及質(zhì)量要求熔鋁反射爐爐溫控制：熔化800850C；澆鑄750850C。質(zhì)量要求：鋁板放正，偏角小于1.5。；板棒結(jié)合緊密，導(dǎo)電棒飽滿平滑。剪板沖孔剪板：長(zhǎng)度誤差10毫米，Q寬度誤差5毫米，垂直度100：1。3沖孔：長(zhǎng)邊68孔，短邊45孔。粘邊鋁板加熱溫度：約300.C；聚乙烯條加熱溫度：100150C(半熔狀態(tài))；

25、粘壓時(shí)間：1520分。4.6陰極使用設(shè)備以下為年產(chǎn)7萬(wàn)噸電鋅廠陰極制造所用設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格或性能單位數(shù)量熔鋁反射爐熔池容量1.85噸，面積2.2米2臺(tái)1鑄模尺寸：944X46X14毫米，共12塊臺(tái)1沖剪兩用機(jī)剪板圓形刀片直徑150毫米；沖頭方形刀片，沖程40毫米臺(tái)1沖孔機(jī)孔徑直徑6.5毫米，沖程20毫米臺(tái)1電阻爐內(nèi)部尺寸：1300X920X800毫米，裝21片，功率32千瓦臺(tái)1粘邊機(jī)直徑3000毫米，上下兩層，同時(shí)粘8片臺(tái)1乙炔發(fā)生器Q-3型，發(fā)生量3米3/時(shí)，乙炔壓力0.451大氣壓臺(tái)14.7配置說(shuō)明（一）配置說(shuō)明車(chē)間配置（1）主廠房占地面積與生產(chǎn)能力的關(guān)系，下表為一些鋅電解廠房占地面積和生產(chǎn)能

26、力關(guān)系。廠別占地面積（米2）陰極鋅生產(chǎn)能力（噸/日）單位占地面積陰極鋅產(chǎn)量（公斤/日.米2）1669629742.62115459.751.732432.9712.34（新建車(chē)間）94037.740烏斯契卡明諾哥爾斯克鋅廠（蘇）510021442列寧諾哥爾斯克688522432.5鋅廠（蘇）（2）作業(yè)場(chǎng)占地面積作業(yè)場(chǎng)包括陰極鋅片沖洗、剝離，陰極板清刷，陰陽(yáng)極準(zhǔn)備等操作的占地面積。下表為一些工廠作業(yè)場(chǎng)占地面積與生產(chǎn)能力。一些工廠作業(yè)場(chǎng)占地面積與生產(chǎn)能力廠別作業(yè)場(chǎng)占地面積（米2）陰極鋅生產(chǎn)能力（噸/日）單位產(chǎn)量需作業(yè)場(chǎng)面積（米2/噸.日）121302977.2253059.7&931082.973

27、6.4432437.7&6一般大、中型工廠的作業(yè)場(chǎng)可考慮取7.28.9米2/噸日。（3）車(chē)間配置與電路車(chē)間配置涉及直流供電電路，應(yīng)力求節(jié)約導(dǎo)電板材料和減少電路電壓降。國(guó)外有一種方案由2530個(gè)電解槽組成一列,再由數(shù)列槽組成單獨(dú)分開(kāi)供電的系列。每一系列第一列的端槽陽(yáng)極導(dǎo)電板和最后一列的端槽陰極導(dǎo)電板與整流站來(lái)的導(dǎo)電母線連接，配置比較緊湊，廠房占地面積小，節(jié)約導(dǎo)電板并減少線路電壓降。每列槽上需制一臺(tái)特制平臺(tái)吊車(chē)，廠房跨度較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。為克服上述困難，可采取類(lèi)似此方案，由較少列數(shù)（26）電解槽組成供電系列。電解槽的配置電解槽的配置與采用的出裝槽設(shè)備有關(guān)。國(guó)內(nèi)普遍采用電動(dòng)橋式起重機(jī),起重量35噸

28、，跨度10.511米。根據(jù)電解槽的長(zhǎng)度，槽列之間的距離，槽壁與槽墻之間距離的要求，采取兩列槽為一單元的配置方案，并由若干單元組成一個(gè)系列（供電回路）。大、中型工廠每列槽數(shù)可取2550個(gè)，小于25槽則不經(jīng)濟(jì)，大于50槽則作用于相鄰兩列之間對(duì)稱(chēng)兩槽的電壓過(guò)大，對(duì)操作不安全，距離過(guò)長(zhǎng)，起重機(jī)負(fù)荷增大，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)也不安全。槽列之間及電解槽與墻壁之間的距離：相鄰兩列電解槽之間距離為2.02.7米。大、中型工廠應(yīng)大于2.5米，小型工廠可取2米。電解槽與廠房墻壁之間的距離為1.52.5米，大、中型工廠應(yīng)大于2米,小型工廠可取1.5米。電解槽安裝高度：電解槽一般安裝于基柱的橫梁上，電解槽槽面高出樓面約0.60.

29、7米。作業(yè)場(chǎng)位置作業(yè)場(chǎng)的位置不宜設(shè)置在相鄰兩系列槽之間，而應(yīng)設(shè)置于每系列的一端。廠房標(biāo)高鋅電解廠房一般為兩層，主要作業(yè)在二樓進(jìn)行。二層樓面標(biāo)高為3.54.0米，大、中型工廠可取3.8米以上。廠房高度應(yīng)根據(jù)出裝槽設(shè)備、作業(yè)場(chǎng)內(nèi)空氣中酸霧含量及通風(fēng)要求確定。一般大、中型廠電解槽槽面至屋架梁下弦為812米，小型工廠，如陰極電流密度小，可低于此數(shù)之下限。廠房跨度廠房跨度系根據(jù)電解槽長(zhǎng)度及有關(guān)距離確定，并需與選用起重機(jī)的跨度相適應(yīng)。當(dāng)采用兩列槽為一單元的配置方案時(shí)，廠房跨度可取9、10、12、15米。電解廢液中間貯槽及輸液泵房的配置電解槽中排出的電解廢液應(yīng)集中輸出。電解廢液中間貯槽及輸液泵房應(yīng)于電解主廠

30、房分開(kāi)叉緊靠廠房，其位置可在兩系列的中間。第五章廠址選擇與論證廠址選擇對(duì)工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)及工農(nóng)關(guān)系等具有重要意義。選址原則1、節(jié)約土地是我國(guó)的基本國(guó)策；2、必須服從于當(dāng)?shù)匾?guī)劃和城市建設(shè)總結(jié)規(guī)劃要求；3、有得于節(jié)約投資，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益；4、要全面的規(guī)劃，合理的工業(yè)布局；5、注意環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡，保護(hù)名勝古跡；6、有利于生產(chǎn)、交通施工、方便生活；7、有良好的交通運(yùn)輸、水、電、燃料以及輔助材料的供應(yīng)條件；選址注意問(wèn)題1工業(yè)布局問(wèn)題建設(shè)一座有色冶金廠，對(duì)全國(guó)的工業(yè)布局、一個(gè)區(qū)或一個(gè)城市的合理發(fā)展、個(gè)工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展等起著重要作用，應(yīng)根

31、據(jù)工業(yè)布局“大分散、小集中、多搞小城鎮(zhèn)”的方針，按“工農(nóng)結(jié)合，城鄉(xiāng)結(jié)合，有利生產(chǎn)，方便生活”的原則，進(jìn)行廠址選擇和居住區(qū)規(guī)劃，使之符合工業(yè)布局總體規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃的要求。2原材料供應(yīng)及交通運(yùn)輸條件有色金屬冶煉是連續(xù)性的，物料吞吐量一般較大，大型冶煉廠每晝夜要處理數(shù)千噸物料，產(chǎn)處數(shù)百?lài)嵵翑?shù)千噸產(chǎn)品。例如，每年產(chǎn)量為40萬(wàn)t的氧化鋁廠，晝夜貨運(yùn)量可達(dá)810千噸以上；銅和鉛鋅企業(yè)的貨運(yùn)量，按每噸產(chǎn)品計(jì)算，分別為1520噸和510噸，如年產(chǎn)9萬(wàn)噸陽(yáng)極銅、3436萬(wàn)噸硫酸的某冶煉廠，每年運(yùn)輸量為172萬(wàn)噸，按每噸銅計(jì)，運(yùn)輸量達(dá)19噸?？梢?jiàn)運(yùn)輸量是非?？捎^的，如不及時(shí)“吞吐”。勢(shì)必影響生產(chǎn)，因此在選擇廠

32、址時(shí)，必須充分考慮交通運(yùn)輸問(wèn)題。為了減少運(yùn)輸費(fèi)用，在保證良好的運(yùn)輸條件下，應(yīng)使廠址盡可能接近原材料基地和銷(xiāo)售市場(chǎng)。我國(guó)銅、鉛、鋅、錫的生產(chǎn)，50%以上的產(chǎn)量靠近原材料基地，有的還組成了采、選、冶聯(lián)合企業(yè)。供水供電條件有色冶煉廠一般是大量用水和耗電多的企業(yè)。列入某廠在煉銅和制酸過(guò)程中，日耗新水兩27.8萬(wàn)噸，其中每噸粗銅耗水量大400650噸；濕法煉鋅廠每廠一噸粗銅耗水量達(dá)300400噸；某燒結(jié)法氧化鋁廠，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，每噸氧化鋁耗新水25噸，耗循環(huán)水95噸。耗電量則隨產(chǎn)品和方法而異，如生產(chǎn)一噸電銅耗電10001300kwh,生產(chǎn)一噸電鋅耗電30006000kwh,生產(chǎn)一噸鋁錠耗電1500020

33、000kwh,建設(shè)一座年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋁錠的電解鋁廠，需要一座容量為25X10筲kw左右的發(fā)電站作保證。因此希望廠址附近有充分的水源和電源。環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用地問(wèn)題有色冶金生產(chǎn)特點(diǎn)之一是無(wú)一例外的產(chǎn)出大量造成環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì),除必須有完善的“三廢”治理工程設(shè)計(jì)外,在選擇廠址時(shí),必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置,安排好“三廢”處理場(chǎng)地和廢渣堆放場(chǎng)地,要有良好的自然通風(fēng)條件,并應(yīng)考慮廠址附近居民點(diǎn),城市發(fā)展規(guī)劃。農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地,自然保護(hù)區(qū)等問(wèn)題。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),人口多，土地相對(duì)較少，耕地也較少。我國(guó)土地總面積約9.6X1012人均為8.93X102，遠(yuǎn)低于世界人均量3.2X104m；

34、耕地約1X1012m，人均量約為9.33X10遼，約為世界人均量的30%。因此在選擇廠址時(shí)，必須節(jié)約用地，不占或少占耕地，不拆或少拆建筑物，盡可能選擇荒山野嶺或坡地建廠。廠址的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件冶煉廠的土建投資是相當(dāng)大的，廠址地震等級(jí)不同會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)工程的投資帶來(lái)很大影響，因此廠址不能選在發(fā)震斷層地區(qū)和基本烈度為9級(jí)以上的地震區(qū)。此外，所選廠址的地耐力應(yīng)不低于147.1196.1kpa，地下水位最高也要低于基礎(chǔ)底面0.5m，廠址最低洼處要高于歷年最高洪水位0.5m以上；不能選在厚度較大的II級(jí)自重濕陷性黃土地區(qū)和有泥石流或滑坡等危害的山區(qū)，廠址地下不宜有有用礦物礦藏或已開(kāi)采的礦坑和溶

35、洞等。廠址的協(xié)作條件冶煉廠一般是機(jī)械化自動(dòng)化水平較高的現(xiàn)代化企業(yè)，為保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，必須有充足的設(shè)備及備品備件供應(yīng)，要有強(qiáng)有力的機(jī)械加工和維修能力。若廠址附近具備這些條件，便可發(fā)揮專(zhuān)業(yè)化協(xié)作的優(yōu)越性，減少輔助設(shè)施投資和降低生產(chǎn)成本。工廠在建設(shè)過(guò)程中的施工條件諸如磚瓦、沙石、石灰、水泥木材等能否就地取材，施工力量和施工場(chǎng)地是否具備等，都對(duì)建設(shè)進(jìn)度起著一定的作用。在選擇廠址時(shí)，應(yīng)該充分考慮長(zhǎng)治附近是否具備這些條件，那種片面強(qiáng)調(diào)“小而全”不重視專(zhuān)業(yè)化協(xié)作的做法是不恰當(dāng)?shù)?，甚至是錯(cuò)誤的。然而，在具體確定廠址時(shí)，并不是每項(xiàng)條件都能滿足要求，只能考慮一些主要因素。例如，耗電量極大的電解鋁廠，首先就應(yīng)考慮

36、建在水電資源豐富并又足夠電力供應(yīng)的地區(qū)；物料“吞吐”大的氧化鋁廠，首先就要考慮建在鋁土礦資源豐富和交通運(yùn)輸條件較好的地區(qū)等等。在擬建一個(gè)新的有色冶煉廠往往要到工廠廠址的選擇問(wèn)題，廠址的選擇是有色冶煉在設(shè)計(jì)中的主要任務(wù)之一，也是工業(yè)項(xiàng)目可行性研究中不可缺少的主要環(huán)節(jié)。廠址選擇所涉及的范圍很廣，廠址選擇恰當(dāng)與否，不公關(guān)系到建廠的總投資費(fèi)用，施工條件的好壞，建設(shè)周期的長(zhǎng)短，工廠能否近期投產(chǎn)，而且對(duì)建設(shè)和發(fā)展都有很大的關(guān)系，并且對(duì)工廠及本地區(qū)其它工廠的生產(chǎn)，居民的衛(wèi)生條件有很大的影響，廠址的選擇是一項(xiàng)極為重要和復(fù)雜的工件，它是到政治，經(jīng)濟(jì)技術(shù)，黨的方針政策和政府法令的綜合性工作，必須給予高度的重視，認(rèn)

37、真對(duì)待。第六章設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算制圖第七章勞動(dòng)定員配置原則：對(duì)生產(chǎn)崗位的定員主要是指崗位的性質(zhì)和勞動(dòng)數(shù)量來(lái)選定。不同素質(zhì)的勞動(dòng)人員應(yīng)有不同的崗位配置，做到用其所長(zhǎng)，避其所短，優(yōu)化組合。各車(chē)間的管理應(yīng)按車(chē)間總?cè)藬?shù)5%確定。鋅電解車(chē)間工人大部分在高溫、灰塵多的環(huán)境下工作，一般采取68小時(shí)工作時(shí)間。本設(shè)計(jì)確定電解車(chē)間的全員勞動(dòng)生產(chǎn)率為350噸/年人。因年產(chǎn)70000t電解鋅。故車(chē)間定員人數(shù)為70000/350=200崗位分類(lèi)與定員：見(jiàn)表8-1，8-2，表8-1車(chē)間領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)及車(chē)間辦公室機(jī)構(gòu)表岡位人數(shù)備注車(chē)間主任4負(fù)責(zé)全面工作車(chē)間黨委書(shū)記2負(fù)責(zé)黨務(wù)，政治思想工作車(chē)間副主任4其中生產(chǎn)副主任二人，設(shè)備副主任二人主任工程師3負(fù)責(zé)技術(shù)工作工程師6鋅電解生產(chǎn)工藝四人技術(shù)員5鋅電解、始極片加工、電解液處各三人安全員8負(fù)責(zé)車(chē)間安全技術(shù)工作車(chē)間成本會(huì)計(jì)5車(chē)間成本核算車(chē)間材料員9材料領(lǐng)用及發(fā)放勞資統(tǒng)計(jì)員4