Реферат: Производство алюминия, цветных металлов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Производство алюминия, цветных металлов

Банк рефератов / Металлургия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 55 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

44 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИ Е 1. МЕТАЛЛУРГИЯ АЛЛЮМИНИЯ , ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 1.1 История развития алюминиевой промышленности 1.2 Производство первичного алюминия и основные направления его потребления 2. СПЕЦ . ЧАСТЬ 2.1 Виды электродных изделий и т ребования к ним 2.2 Производство анодной массы и др. электродов 3. КПВО (карта пошагового выполнения операции) 3.1 Отчерпывание электролита из электролизера в урн ы 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4.1 Разработка производственной программы 5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 5.1 Санитарно-гигиенические характеристики условий труда 5.2 Электробезопасность 5.3 Техника безопасности при об служивании электролизеров 6. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6.1 Таблица - Технические требования к кач еству анодной массы (ТУ 48- 5 - 80-86) 6.2 Схема п роизводства электродных изделий ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ВВЕДЕНИЕ Для изготовления любых изделий, предназначенных к восприятию внеш них сил, применяют не чистый алюминий, а его сплавы, котор ых в на стоящее время разработано достаточно много марок. Введение различных легирующих элементов в алюминий существенно изменяет его свойства, а иногда придае т ему новые специфические свойства. При различном легировании повышают ся прочность, твердость, приобретается жаропрочность и другие свойства. При этом происходят и нежелатель ные изменения: неизбежно снижается эле ктропроводность, во многих слу чаях ухудшается коррозионная стойкость, почти всегда повышается относи тельная плотность. Исключение составля ет легирование марганцем, который не тол ь ко не снижает коррозионную стойкость, но даже нескольк о повышает ее, и магнием который тоже повышает коррозионную стойкость (е сли его не более 3%) и снижает относительную плотность, так как он легче, чем алюми ний. Основными легирующими элементами в различных деформируемых сплавах яв ляются медь, магний, марганец и цинк, кроме того, в сравнительно небольших количествах вводятся также кремний, железо, никель и некоторые другие элементы. Для получения деформируемых сплавов в алю миний вводят в основном растворимые в нем легирующие элементы в количес тве, не превышающем предел их растворимости при высокой температуре. В н их не должно быть эвтектики, которая легкоплавка и резко снижает пластич ность. Деформируемые сплавы при нагреве под обработку давлением должны иметь гомогенную структуру твердого раствора, обеспечивающую наибольшую пла стичность и наименьшую прочность. Это и обусловливает их хорошую обраба тываемость давлением. Деформируемые сплавы используются в автомобильно м производстве для внутренней отделки, бамперов, панелей кузовов и детал ей интерьера; в строительстве, как отделочный материал; в летательных ап паратах и др. Алюминий в большом объёме используется в строительстве в в иде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей. Ал юминие вые сплавы не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, осо бенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. Деформируемые алюминиевые сплавы делят на упрочняемые и неу п рочняемые. Это наименование отража ет способность или неспособность сплава заметно повышать прочность пр и термической обработке. Уже сейчас трудно найти от расль промышленности, где бы ни использовался алюминий или его сплавы - от микро электроники до тяжёлой метал лургии. Это обуславливается хорошими меха ническими качествами, лёгко стью, малой температурой плавления, что обл егчает обработку, высоким внешними качествами, особенно после специаль ной обработки. Учитывая перечис ленные и многие другие физические и хим ические свойства алюми ния, его неисчерпаемое количество в земной коре, можно сказать, что алю миний - один из самых перспективных материалов будущего. 1. МЕ ТАЛЛУРГИЯ АЛЛЮМИНИЯ , ЦВЕТ НЫХ МЕТАЛЛОВ 1. 1 Ис тория развития алюминиевой промышленности Алюминий сравнительно недавно стал промышленным металлом. Впервые металлический алюминий получил датский физик Г. Эрсте д в 1825 г . восстановив хлористый алюминий амальгамой калия. В дальн ейшем способ Эрстеда был улучшен : амальгаму калия заменил и металлически м калием, а затем - более дешевым натрием . Н естойкий и гигроскопичный хлористый алюминий заменили двой ным хлоридом алюминия и натрия (AlCl 3 -NaCI). В 1865 г. русский ученый Н.Н. Бекетов пре дложил получать алюминий вытесненном его из фтористых соединении магн ием. Этот способ нашел применение в ряде стран Западной Европы. Производство алюминия “химическ ими” методами осуществлялось примерно в течение 35 лет (с 1854 до 1890 г.). За это время было получено около 200 т алюм иния. В конце 80-х г о дов прош лого столетия химические способы производства алюминия были вытеснены электролитическим. Основоположниками электролитического способа производства алюминия являются Поль Эру во Франции и Чарльз Холл в США, которые в 1866 г. независимо друг от друга заявили аналогичны е патенты на способ получения алюминия электролизом глинозема (А1 2 0 3 ), растворенного в расплавленном криолите (Na 2 AIF 6 ). С открытием электролитического способа началось быстрое р азвитие алюминиевой промышленности. Если в 1900 г. выпуск алюминия во всем мире составил 5,7 тыс. т, но уже к 1930 г. он пр и близился к 270 тыс. т, в 1950 г. составил (без стран социализма) около 1,3 млн. т, а в 1980 г . - б олее 12 млн. т. В капиталистическом мире основными производител ями алюминия являются США, Япония, Канада, ФРГ, Норвегия. В дореволюционной России не было собственной алюминиевой промышленнос ти. Однако в конце прошлого и начале настоящего столетия ру сские ученые (Н.Н. Бекетов, П. П. Федотьев, Н. А. Пушин, Д. А. Пеняков, Е.И. Жуковс кий и другие) выполнили ряд исследований, сыгравших большую роль в разви тии мировой алюминиевой промышленности. Под руководством П. П. Федотьева были проведены глубокие исследования теоретических основ электролити ческого способа получения алюминия, в частности были и с следованы дв ойные системы фторид алюминия - фторид натрия, крио лит - глинозем, явления раство римости алюминия в электролите, анодный эффект, а также ряд других проце ссов, связанных с электролизом криолит-глиноземны х расплавов. Результаты этих исследований получил и мировую известность. В 1882— 1892 гг. химик К.П. Байер разработал в России щелочной способ получения г линозема, который до настоящего времени является основным в мировой алю миниевой промышленности. В 1895 г. Д.А. П еняков предложил способ получения глинозема из бокситов спеканием с су льфатом натрия в присутствии угля, а А. Н. Кузнецов и Е. И. Жуковский в 1915 г. - способ получения глино зема из низкосортных руд путем восстановительной плавки их на шлаки алю минато в щелочноземельных металлов. Н. А. Пушин с сотрудниками в 1914 г . впервые в нашей стране по лучил алюминий “русского происхождения”, т. е. и з отечественных сырья и материалов. Условия для создания в нашей стране алюминиевой промышленности, являющ ейся крупным потребителем электроэнергии, появились только после Вели кой Октябрьской социалистической революции. Решающую роль в этом сыгра л разработанный в 1920 г. по и нициативе и под руководством В. И. Лен ина план ГОЭЛРО, положивший начало созданию прочной энергетической баз ы в нашей стране. Построенная в соответствии с этим планом в 1926 г. первая крупная гидроэлектростанция на р. Вол хов явилась энергетической базой первого в СССР Волховского алюминиевого завода. В декабре 1927 г. XV съезд ВКП принял решение о создании в нашей стране алюминие вой промышленности, а в августе 192 г. Совет Труда и Обороны пр инял решение о строительстве в СССР Волховского и Днепровс кого алюминиевых заводов. В 192 г. на Ленинградском опытном заводе “Красный В ыборжец” под рук о водств ом П.П. Федотьева были проведе ны длительные производственные испытания по получению алюминия электр олитическим путем из отечес т венных материалов. В 193 г. в Ленинграде был пущен опытный завод, который сыграл бо льшую роль в развитии советской алюминиевой промышленности. На этом зав оде испытывалось оборудование, осваивался технологический режим, гото вились рабочие и инженерно-технические кадры для первых советских алюм иниевых заводов. Одновременно были проведены исследования по производ ству электродных изделий, необходимых для получения алюминия. Результа ты этих исследований легли в основу проектирования первых электродных заводов - Московского и Днепр овского. Разработанный в Институте прикладной минералогии способ полу чения криолита был положен в основу проектирования производства криол ита на Полевском криолитовом заводе. В 1930 г. были созданы Научно-исследовательский институт алюми ниевой промышленности (НИИС алюмин и й) и проектный инстит ут - гипр о алгомпний. Позднее НИИС алюминий и Гипроалюминий были объединены в единый Всесоюзный алюминиево-магниевый институт (В АМИ). 14 мая 1932 г. вступил в эксплуатацию Вол ховский алюминиевый завод, а в 1933 г. н а базе Днепровской ГЭС - Днепр овский алюминиевый завод. Очень много внимания становлению советской а люми ниевой промышленн о сти уделял С. М. Киров, который в озглавлял Ленинградскую партийную организацию. Первым алюминиевым зав одам нашей страны - Волховско му и Днепровскому в дальнейш ем было присвоено его имя. В период с 1926 по 1936 г. в Государственно м институте прикладной химии (ГИПХ) под руководством А. А. Яковкина был разработан способ полу чения глинозема из тихвинских бокситов спеканием их с содой и известн я ком. В результате впервы е была разрешена проблема переработки высок о кремнистых бокситов. В 1938 г. вошел в эксплуатацию Тихвинский глин о земный завод, а в 1939 г. на базе высококачественных североуральских бо к ситов - Уральский алюминиевый завод. В начале Великой Отечественной войны Волховский и Днепровский алюмини евые заводы и Тихвинский глиноземный были выведены из строя. Оборудован ие этих заводов вывезли на Урал и в Сибирь. В годы Великой Отечественной в ойны был значительно расширен Уральский алюминиевый завод к введены в э ксплуатацию Новокузнецкий (1943 г.) и Б огословский (1945 г.) алюминиевые завод ы. В послевоенные годы были восстановлены Волховский и Днепровский алюми ниевые заводы и Тихвинский глиноземный завод, а также вошли в эксплуатац ию новые алюминиевые заводы: Канакерский ( 1950 г.), Кандалакшский (1951 г.), Надв оицкий (1954 г.), Сумгаитский ( 1955 г.). Ряд кру п ных алюминиевых заводов был пущен на базе дешевой элек троэнергии ги д роэлектро станций, построенных на Волге и реках Сибири: Волгоградский ( 1959 г.). Иркутский ( 1962 г.). Красноярский (1964 г.), Б ратский (1966 г.) и Таджикский ( 1975 г.). Одновременно вводились новые предприятия по прои зводству глинозема — Никалевский (1959 г.) и Ачинский (1970 г.) глиноземные к омбинаты. Павлодарский (1964 г.) и Киро вабадскии (1966 г.) алюминиевые заводы , Н и колаевский глиноземн ый завод (1980 г.). Алюминиевая промышленность, созданная в нашей стране, занимает одно из в едущих мест в мире. При создании ее советскими учеными и специалистами в первые в мировой практике был решен ряд важных научно-технических пробл ем: комплексная переработка нефелиновых руд и концентратов с получение м глинозема, соды, поташа и цемента, комплексная переработка алунитовых руд с получением глинозема, сульфата калия и серной кислоты, а также мног ие другие. Цветную металлургию можно считать одной из немног их относител ь но благополучных отраслей, хотя в ц елом общая тенденция реструктуриз а ции отрасли за последние два десятилетия принципиально мало отличается от других отраслей. 1.2 . Производство первичного алюминия и основные направления его потребления В настоящее время в промышленности алюминий получа ют электролизом раствора глинозема Al 2 O 3 в расплавленном криолите. Al 2 O 3 должен быть достаточно чистым, поскол ьку из выплавленного алюминия примеси удал я ются с большим трудом. Температура плавления Al 2 O 3 около 2050 о С, а к риолита 1100 о С. Электролизу по двергают расплавленную смесь криолита и Al 2 O 3 , содержащую о коло 10 масс.% Al 2 O 3 , которая плавится при 960 о С и обладает электрической проводимо стью, плотностью и вязкостью, наиболее благоприятствующими проведению процесса. При добавлении AlF 3 ,,CaF 2 и MgF 2 проведение электролиза оказывается возможным при 950 о С. Электролизер для выплавки алюминия представляет собой железный кожух, выложенный изнутри огнеупорным кирпичом. Его дно, собранное из блоков сп рессованного угля, служит катодом. Аноды располагаются сверху: это - алюм иниевые каркасы, заполненные угольными брикетами. Al 2 O 3 = Al 3+ + AlO 3 3- На катоде выделяется жидкий алюминий: Al 3+ + 3е - = Al Алюминий собирается на дне печи, откуда периодически выпускается. На ано де выделяется кислород: 4 AlO 3 3- - 12е - = 2 Al 2 O 3 + 3 O 2 В 1996 г. производство первичного алюминия прев ысило 19 млн. т. в год и продолжает расти. За последние 100 лет производство алю миния превратилось в мощную отрасль мирового хозяйства и развитие мног их с о временных отраслей наук и и техники (авиация и транспорт, атомная техника, упаковка пищевых проду ктов, индустриализация строительства) вообще б ы ло бы невозможно без широкого при менения алюминия. Доминирующую часть суммарного мирового производст ва алюминия (около 83 %) составляют деформированные сплавы, в том числе не из готовление листов потребления около 43 %, прессованных полуфабрикатов - бо лее 18%, а на производство проволоки и фольги - 7%. Кроме того, около 15% первичног о алюминия идет на фасонное литье и около 1% расходуется на производство п орошков и пудры. Сочетания уникальных свойств алюминия - малая плотность, низкое электри ческое и тепловое сопротивление, высокая пластичность, коррозийная сто йкость, высокая механическая прочность обеспечивает широкое пр и менение как чистого металла, так и сплавов на его основе. Чистый алюминий благодаря своей пластичности нашел применение в произ водстве фольги, широко используемой для производства электролитически х конденсаторов и упаковочных материалов для пищев ых продуктов (чай, молочные продукты, кондитерские изделия). Благодаря де шевизне и высокой проводимости алюминий практически полностью вытесни л медь из производства проводниковой продукции (установочные и обмоточ ные пр о вода, кабели, шинопро воды и пр.). Однако подавляющее количество алюминия использует ся в виде сплавов, которые обладают высокими механическими свойствами и в зависимости от применения делятся на две большие группы - деформируемы е (около 80% от общего объема производства сплавов) и литейные (около 20%). Деформир уемые сплавы подвергают горячей и холодной обработ ке давлением, поэтому они должны обладать высокой пластичностью. Из дефо рмируемых сплавов широкое применение нашли дуралюмины — сплавы алюми ния с медью, магнием и марганцем. Имея небольшую плотность, дур а люмины по механическим свойствам бли зки к мягким сортам стали. Из деформируемых алюминиевых сплавов, а также из чистого алюминия в результате обработки давлением (прокатка, штамповка) получают листы, полосы, фоль гу, проволоку, стержни различного профиля, трубы. Расход алюминия на изго товление этих полуфабрикатов составляет около 70 % его мирового производ ства. Остальной алюминий применяется для изготовления литейных сплаво в, порошков, раскислителей, а также для других целей. Из литейных сплавов получают фасонные отливки различной конфигурации. Широко известны литейные сплавы на основе алюмини я— силумины, в которых основной легирующей добавкой служит кремний (до 13%). В настоящее время алюминий и его сплавы используют практически во всех о бластях современной техники. Важнейшие потребители алюминия и его спла вов— авиационная и автомобильная отрасли промышленности, железнодоро жный и водный транспорт, машиностроение, электротехническая промышлен ность и приборостроение, промышленное и гражданское строительство, хим ическая промышленность, производство предметов народного потребления . Использование алюминия и его сплавов во всех видах транспорта и в первую очередь — воздушного позволило решить задачу уменьшения собственной ( “мертвой”) массы транспортных средств и резко увеличить эффективность их применения. Из алюминия и его сплавов изготовляют авиаконструкции, мо торы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, н а сосы и другие детали. Алюминием и его сплавами отделывают железнодорож ные вагоны, изготовляют корпуса и дымовые трубы судов, спасательные лодк и, радарные мачты, трапы. Широко применяют алюминий и его сплавы в электротехнической промышлен ности для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямите лей переменного тока. В приборостроении алюминий и его сплавы использую т в производстве кино- и фотоаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, раз личных контрольно-измерительных приборов. Благодаря высокой коррозионной стойкости и нетоксичности алюминий шир око применяют при изготовлении аппаратуры для производства и хранения крепкой азотной кислоты, пероксида водорода, органических в е ществ и пищевых продуктов. Алюмини евая фольга, будучи прочнее и дешевле оловянной, полностью вытеснила ее как упаковочный материал для пищ е вых продуктов. Все более широко используется алюминий при из готовлении тары для консервирования и храпения продуктов сельского хо зяйства, для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых со оружений. Являясь одним из важнейших стратегических металлов, алюминий, как и его сплавы, широко используется в строительстве самолетов, танков, артиллерийских установок, ракет, зажигательных веществ, а также для друг их целей в военной технике. Алюминий высокой чистоты находит широкое применение в новых областях т ехники — ядерной энергетике, полупроводниковой электронике, р а диолокации, а также для защиты м еталлических поверхностей от действия различных химических веществ и атмосферной коррозии. Высокая отражающая способность такого алюминия используется для изготовления из пего отражающих поверхностей нагрева тельных и осветительных рефлекторов и зеркал. В металлургической промышленности алюминий используют в качестве восс тановителя при получении ряда металлов (например, хрома, кальция, марган ца) алюмотермическими способами, для раскисления стали, сварки стальных деталей. Широко применяют алюминий и его сплавы в промышлен ном и гражданском строительстве для изготовления каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. В Канаде, например, расход алюминия для этих цел ей с о ставляет около 30 % от о бщего потребления, в США— более 20 %. По масштабам производства и значению в народном хо зяйстве алюминий прочно занял первое место среди других цветных металл ов. 2 . СПЕЦ . ЧАСТЬ 2.1 Виды электродных изделий и требования к ним Углеродистые электроды и изделия в зависимости о т способа их изготовления подразделяют на прессованные обожженные и не прерывные сам о обжигающ иеся. Блоки анодные обожженные применяют в качестве анодов в алюминиевых электролизерах. Каждый такой анод представляет собой призматический блок, па верхней плоскости кото рого имеется одно или несколько ни п пельных гнезд (углублений). Для подвода тока к аноду служат ст альные ниппеля, которые вставляют в ниппельные гнезда и заливают распла вленным чугуном или заделывают углеродистой пастой. Размеры обожженны х анодов зависят от размеров электролизеров. Для мощных электролизеров в нашей стране выпускают аноды сечением 1450х700 мм и высотой 600 мм. Анодные блоки изготавливают из малозольных и малосернистых коксов. Блоки угольные подовые, сл ужащие для футеровки подины (катода) алюминиевых электролизеров, имеют ф орму призмы шириной 550 мм, высотой 400 мм ч длиной от 600 до 2400 мм. На одной из плоскостей катодного блока по е го длине имеется паз для заливки чугуном или заделки стального стержня, который служит для отвода тока от катода. Механическая прочность на сжатие подовых блоков должна быть не менее 22,6 М Па, пористость не более 22 % , удельн ое электросопротивление не более 90.10 -6 Ом.м. Для футеровки подии мощных электролизеров изготавливают углеграфитов ые половые блоки. В результате добавки графита значительно умен ь шается электросопротивление блоков. Углеграфитовые блоки должны иметь электросопротивление не бол ее 60.10 -6 Ом.м и механическую пр о ч ность на сжатие не мен ее 25,6 МПа. Блоки угольные боковые пр именяются для внутренней футеровки боковых стенок алюминиевых электро лизеров. Эти блоки изготовляют толщиной 200 мм, высотой 550 мм н длиной о т 600 до 800 мм. Механическая прочность на сжатие угольных боковых плит должно быть не менее 22,5 МПа. Анодная масса используетс я в алюминиевых электролизерах с непрерывными самообжигающимися анода ми. Такой анод состоит из металлического кожуха с анодной массой, котору ю по мере сгорания загружают в к о жух. Под действием выделяющегося в электролизере тепла анод ная масса обжигается. Выпус кается анодная масса в брикетах или в расплавленном с о стоянии. Анодная масса не должна содержать посторонних твердых включений и имет ь определенную текучесть, характеризуемую коэффициентом текучести. Ко эффициент текучести определяют по величине деформации попере ч ного сечения образца цилиндр ической формы после его нагрева до 170 °С в течение 30 мин н находят как отношение диаметра нижнего ос нования д е формированно го образца к первоначальному его диаметру. Этот коэффиц и ент должен составлять 1,7— 2,7. Подовая угольная масса пр едназначена для набивки так называемой подушки, на которую устанавлива ют катодные блоки в алюминиевых электролизерах, а также швов между катод ными блоками. В зависимости от исходного сырья готовят подовую массу дву х видов: антрацитовую и коксовую. Обожженные угольные электроды применяют для подпола тока в шихте и дуговых электропечах; э лектроды имеют форму цилиндра. В зависимости от марки и диаметра удельно е электрическое сопротивление обожженных угольных электродов должно б ыть не более (40— 53).10 -6 Ом.м и пр едел механической прочности на сжатие не менее 19,6— 24,6 МПа. В алюминиевой промышленности применяются также графитированные электроды, которые отличаются от угол ьных повышенной химической и термической стойкостью, а также низким уде льным электросопротивлением. Удельное электрическое сопротивление гр афитированных электродов в зав и симости от их марки и диаметра должно быть не ниже (7,5 ч12).10 -6 Ом.м, а предел механической прочно сти при разрыве не ниже 2,9— 3,4 МПа. 2.2 Производство анодной массы и др. электродов Технологическая схема производства электродных изделий показана на рис. 2 - ст р. 3 7 Анодную и подовую массу о бычно получают непосредственно на алюминиевыx заводах, а прессованные о божженные изделия— как на алюминиевых заводах, так и на специализирова нных (электродных) заводах. Поступающие на завод углеродистые материалы хранят раздельно по видам. Твердые углеродистые материалы дробят, а затем прокаливают при высокой температуре для удаления летучих веще ств из угле родистого материала д о усадки. Это необходимо сде лать до обжига, чтобы избежать появления третий и готовых изделиях. Кром е то го , и результате прокали вания понижается реакционная способность углеродистого материала к ки слороду воздуха, повышается его электропроводность и механическая про чность. Содержание летучих веществ в прокаленном материале не должно пр евышать 0,15-0,2 %. Для прокаливания твердых углеродистых материалов применяют трубчатые в ращающиеся и ретортные пе чи. В трубчатых вращающихся печах т о почные газы ч прокаливаемый материал соприкасаются. Необходимое для прокаливания тепло выделяется в основном при сгорании летучих веществ частично — при сжигании мазута или г азообразного топлива. Прокаленный материал из печи поступает в барабан ный холодил ь ник, где охл аждается до температуры не выше 100 °С. Трубчатые вращающиеся печи просты п о устройству и в эксплуатации; основной их недостаток - большие потери ма териала при ею прокаливании за счет угара и пылеуноса, которые возрастаю т с повышением содержания мелочи в сыром коксе. В ретортных печах материал нагревается через стенки реторт без доступа воздуха. Материал поступает в вертикальные реторты сверху и, перемещаяс ь вниз, проходит зоны подогрева, прокалки и охлаждения. В качестве топлив а используются выделяющиеся при прокалке летучие, которые сж и гаются в горелке. Для достижения н еобходимой температуры к летучим по д мешивают газообразное топливо извне. В ретортных печах возможно получение равномерно прокаленного углероди стого материала при небольшом его угаре. Однако ретортные печи имеют малую производительность и характеризуютс я большими трудовыми затратами при обслуживании, поэтому им е ют ограниченное применение. Трубчатые вращающие и ретортные печи обеспечивают прокалку материала при 1250— 1300 °С. Прокаленный при этой температуре пековый кокс при изготовле нии анодной массы имеет истинную плотность 1,99— 2,03 г/см 3 и удельное электросопротивление в п орошке не более 650.10 -6 Ом.м. При необходимости достижения более высокой температуры прокалки применяю т электрокальцинаторы. Прокаленные твердые углеродистые материалы изм ельчают и классифицируют по крупности на несколь ко фракций. Применение углеродистых частиц различной крупности позвол яет получать электроды с необходимыми пористостью и механической проч ностью. Для каждого вида электродных изделий оптимальный гранулометри ческий состав находят опытным путем. Вид твердых углеродистых материалов, используемых для получения элект родных изделий, зависит от назначения этих изделий. Анодную массу изгото вляют из прокаленных искового и нефтяного коксов или из их смеси. Сухую ш ихту для прошивных катодных блоков и боковых плит составляют из термоан трацита или антрацита, графита, угольного боя и литейного кокса. Для изго товления подовой антрацитовой массы используют термоантрацит или антр ацит, литейный кокс и графит. Прокаленный материал измельчают в несколько приемов Для дробления его дo крупности 25 мм обычно применяют валковые, молотковые и к о нусные дробилки, дня тонкою измельчения — шаровые мельницы сухого помола . Измельченный углеродистый мат ериал рассеивают на вибрационных грохотах на фракции нужной крупности, которые поступают в сортовые бункера и далее— на дозировку и смешение в соответствии с принятым гранул о метрическим составом. Поступающий на завод каменноугольный пек хранят в пекоплавителях, где о н нагревается до нужной температуры и обезвоживается Цель смешения твердых угл еродистых материалов со связующим — получение тес тообразной углеродистой массы, в которой каждое твердое зерно покрыто тонкой пленкой связующего. Для смешения применяют смесильные машины периодического и непрерывного де йствия. Смесильная машина периодическою действия состоит из стальной чаши с кр ышкой и паровой рубашкой внутри смесителя имеются две Z- образные лопас ти , вращающиеся в противоположные стороны. Тверды е углеродистые материалы загружают в предварительно нагретый смесител ь и перемешивают . Затем в смесите ль подают связующее в расплавленном состоянии, и сухую шихту перемешива ют со связующим до получения однородной массы. В смесителе непрерывного действия сухая шихта с расплавленным связующ им перемешивается одновременно перемещается с помощью вращающихся снеков , находящихся внутри м еталлического кожуха с паровой рубашкой. Перемешанная масса непрерывн о выгружается из смесителя через фильеру. Перед смещением со связующим с ухая шихта перемешивается и подогревается в электрическом смесителе-п одогревателе до температуры не ниже 80 °С. Применяются также смесильные у становки, нагрев электродной массы в которых осуществляется с помощью в ысокотемпературного орган и ческого теплоносителя. Необходимое количество связующего зависит от вида твердых углеродисты х материалов, их гранулометрического состава, а также от назначения угле родистой массы. В углеродистую массу, предназначенную для изготовления прессованных изделии, вводят примерно 20— 22 % связующего, в анодную массу 27 — 31 %. Готовые анодную и подовую массы формуют в брикеты или транспортируют в э лектролизный цех в специальных кабелях в расплавленном с о стоянии. Углеродистая масса, предназначенная для изготовл ения изделий, поступает на прессование. Прессованные электроды получают различными спос обами штамповкой в глухую матрицу на гидравлических анодных прессах, пр ошивкой на прошивных гидравлических прессах и прессованием с одноврем енной вибрацией на вибропрессах. По первому способу углеродистую массу прессуют при помощи поршня, входящего в замкнутую матрицу. Спрессованны й электрод выталкивается из матрицы другим поршнем. По способу прошивки массу продавливают через мундштук, имеющий форму и размеры поперечного сечения электродного изделия. М ундштук для прессования катодных блоков имеет специальною насадку, что позволяет получать блоки с готовым пазом. Основным конструктивным элем ентом виброустановки является вибростол, установленный на пружинах. На столе смонтирована пресс форма, в которую загружают углеродистую мас су Необходимое давление на массу создается пуансоном, который свободно перемещается в вертикальном направлении. Затем столу сообщаются колеб ательные движения (вибрация) в результате вращения закрепленных на стол е валов с дебалансами. По окончании вибрации поднимают пуа н сон и выталкивают электрод Вибро прессовые остановки по сравнению с гидравлическими прессами имеют мен ьший вес и позволяют получать аноды высокого качества. При прессовании массы из нее удаляется воздух, твердые углеродистые час тицы сближаются и пустоты между ними заполняются связующим Масса приоб ретает большую плотность, которая сохраняется и после прекращения давл ения Удельное давление при прессовании не должно превышать значении пр и которых происходит разрушение твердых зерен углеродистых мат е риалов и обычно составляет 20— 40 МПа. Прессованные, но не обожженные электроды, называют “зелеными”. Их выдерж ивают не менее 24 ч па воздухе, что необходимо для снятия внутренних напряж ении, возникающих в электродах в процессе прессования Обжиг “зеленых” электродо в состоит в их постепенном нагреве без доступа воздуха до 1300— C, выдержке п ри этой температуре и медленном охлаждении. При обжиге происходит удаление летучих веществ и коксование связующег о Образующийся кокс прочно связывает зерна тверд ых углеродистых материалов Электрод становится м еханически прочным, возрастают его электропроводность и истинная плот ность. Большая скорость подъема те мпературы при обжиге может вызывать образование трещин в электроде и ег о деформацию. Особенно медленным должен быть подъем температуры при наг реве изделий до 800 є когда пр оисходит удаление летучих веществ из связующего и его коксование. Охлаж дение обожженных электродов должно быть также достаточно медленным, чт обы не произошло растрескивание электродов вследствие уменьшения их объема. Общая продолжи тельность обжига, включая нагрев и охлаждение электродов, составляет от 15 до 30 сут. Она зависит прежде всею от размеров обжигаемых изделий и для каждого вида изделии нахо дится опытным путем. Обжиг осуществляют в кольцевых многокамерных печах — закрытых или открытых, аналогичных печам д ля обжига огнеупорного кирпича Чисто камер в закрытой печи в зависимост и от ее производительности составляет от 20 до 60 . Каждая камера разделена вертикальными перегородками на пять кассет, в которые загружают обжигаемые электроды. Сверху камеры за крываются съемными сводами. Электроды нагреваются теплом топочных газ ов, которые движутся по каналам в перегородках и боковых стенках камер. В качестве топлива применяется природный газ и мазут. На первоначальной стадии нагрева происходит размягчение электродов, ч то может привести к их деформации под действием собственного веса. Для п редотвращения деформации обжиг проводят в пересыпке, состоящей из прок а пенного кокса крупностью 1— 5 мм. Пересыпку засыпают на подину камер, в п ространство между электродами и стенками кассет, а также сверху на элект роды. В ряде случаев применяют графитированные электроды, например в качеств е катодов в электролизерах для электролитического рафинирования алюми ния. Такие электроды получают из угольных электродов путем их нагрева до тем пературы порядка 2500 °С. При нагреве до такой температуры так называемый “ аморфный” углерод превращается в кристаллический графит. Присутствующ ие в электроде минеральные примеси образуют карбиды, которые при высоко й температуре диссоциируют, при этом кремнии, железо и другие металлы уд аляются в парообразном состоянии . В результате графитирования в 4— 5 раз снижается электрическое сопротивление электродов , в 8— 10 раз уменьшается содержание в них золы, возрастает пористость и ист инная плотность н уменьшается механическая прочность Графитирование осуществляют в электрических печах сопротивления, в ко торых рабочим сопротивлением являются сами графитированные электроды . Cилу тока при графитировании изменяют от нескольких тысяч ампер в начал е процесса до 20 000 А и даже выше в конце графитации. Полная пр о должительность графитирования, включая процессы загрузки и разгрузки, составляет примерно 180 ч. 3. КПВО (карта пошагового выполне ния операции) 3.1 Отчерпывание электролита из электролизера в урн ы Как известно, образующийся в процессе электролиза алюминий скапливается в шахте ванны под слоем электролита. Для поддержа ния нормал ь ного техноло гического режима и превращения алюминия в товарную продукцию его перио дически извлекают (выливают) из электролизера. Современные электролизе ры средней мощности нарабатывают в сутки 550— 700 кг алюминия, а большой мощн ости— до 1200кг. В зависимости от принятой технологии и с учетом трудовых з атрат выливку алюминия из ванн осущес т влять по различным графикам. В отечественной промышленно сти наибол ь шее распрост ранение получил график, предусматривающий выливку из ванн алюминия чер ез двое суток; в отдельных случаях выливку ведут ежедневно. Выливку металла из ванн осуществляют под разрежением специальными вак уумными ковшами, которые транспортируются при помощи электромостовых кранов или специальными самоходными машинами. К стальному корпусу ваку умного ковша, футерованному огнеупорным кирпичом, при помощи фланцевых соединений монтируются съемная заборная труба из чугуна. На верхней крышке ковша имеется герметизированный люк для извлечения з астывшего расплава при чистке ковша. С противоположной от заборной труб ы стороны в корпусе ковша предусмотрено смотровое отверстие для наблюд ения за ходом наполнения вакуум-ковша. После монтажа футеровки вакуум-ковш тщательно просушивают, а перед нача лом выливки прогревают. Для создания в ковше разрежения принимают различные схемы. Наибольшее р аспространение получили схемы централизованного создания в а куума в специально оборудованных высокопроизводительными вакуум-насосами отделениях электролизного ц еха. В этом случае от вакуумных станций во все корпуса проводят трубопро воды, называемые вакуум-линиями. При помощи гибкого шланга вакуум-ковш п одключают к такой линии и в него за сасывается металл. Существуют схемы создания разрежения установленным и на каждом ковше вихревыми насосами. Для этого применяют линии сжатого воздуха, имеющиеся в корпусах, а на вакуум-ковше уст а навливают эжектор. Выливку металла из электролизера осуществляют через пробиваемое в кор ке электролита отверстие — “летку”; место для выливки металла для каждо го электролизера строго постоянно. В этом месте форму настыли поддерживают в состоянии, позволяющем беспре пятственно выливать металл. Для уменьшения вероятности заплавления ко нца заборной трубы вакуум-ковша подину ванны в районе “летки” п е ред выливкой очищают от осадка. Операции выливки металла выполняют в следующей последовательности: К подготовленному для выливки электролизеру подв озят полностью смонтированный вакуум-ковш и его заборную трубу опускаю т под слой электролита на глубину не менее 100 мм. При этом внимательно следят, чтобы конец трубы не коснулся п одины ванны. Затем уплотняют смотровое отверстие и одновременно подклю чают ковш к системе, создающей внутри н е го разрежение. За сч ет созданного в ковше разрежения металл всасывается в ковш. За поступлен ием в ковш металла следят через смотровое отверстие. По мере уменьшения алюминия в электролизере на нем возрастает напряжен ие вследствие роста сопротивления увеличивающегося междуполюсного за зора. Поэтому одновременно с выливкой опускают анод с таким расчетом, чт обы напряжение все время не превышало нормального значения б о лее чем на 0,2 В. Во время выливки вним ательно следят за тем, чтобы анод опускался равномерно по всей шахте ван ны. Не допускается зависание анода на корке электролита и касание его за борной трубы во избежание ее прог о рания. Количество вылитого металла из ванны определяют через смотровое окно п о заполнению ковша, объем которого известен. Для более точного определен ия вылитого металла применяют специальные устройства, позволяющие взв ешивать ковш по время выливки. После окончания выливки “летку” и обрушившиеся места корки электролит а заделывают глиноземом, на электролизере устанавливают нормал ь ное рабочее напряжение. Вакуум- ковш с металлом транспортируют либо к месту переливки металла в литейны е ковши открытого типа, либо в прие м ную печь литейного отделения. 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 4.1 Разработка производственной программы В условиях с тановления и развития рыночных отношений Комитетом Российской Федерац ии по металлургии, разработана концепция акционирования и приватизаци и предприятий металлургической промышленности, которая в качестве осн овы приватизации выдвинула решение следующих ва ж нейших задач: 1. Сохранение оптимальных тех нологических связей, позволяющих эффективно использовать имеющийся в металлургическом компл ексе производственный пот енциал; 2. Создани е и развитие конкуре нтной среды; 3. Привлечение финансовых сре дств для технического перевооружения предприятий. В процессе реализации этих задач все предприятия металлургической про мышленности (вне зависимости от масштабов производства и численности п ерсонала должны быть отнесены к ф едеральной собственности и преобразованы в акционерные общества как объекты федеральной собственн о сти. Закрепленные в собс твенность федеральных органов пакеты акций будут использованы для про ведения единой государственной политики, направле н ной на формирование сбалансирова нности рыночного металлургического комплекса, на стабилизацию произво дства и создание условий для ускоре н ной интеграции в мировую экономику. Обязательное государственное регулирование и непосредственное участ ие государства в деятельности металлургической п ромышленности подтверждается опытом развитых пр омышленных стран, где третья часть выпускаемой в этих странах стали прои зводится компаниями, находящимися в государственной собственности. Создание межгосударственных компаний в металлургической промышленно сти должно способствовать выходу из кризиса и, помимо разреш е ния имеющихся проблем, позволит об еспечить общий внутренний рынок отдельными дефицитными видами металло продукции и сократить импорт их из третьих стран, а также успешно конкур ировать на внешних рынках металл о продукции. Промышленный рост, начавшийся в России в последние годы, а также более че тко сформулированная правительственная политика, направленная на восс тановление потенциала в ряде отраслей, в том числе и в высокотехнологичн ых, производящих продукцию военно-промышленного комплекса, способны да ть предприятиям цветной металлургии еще один толчок к бурному росту. Акт ивно растущие отрасли, такие как автомобильная, строительная индустрия потребляют все больше проката цветных металлов. Например, для автомобил ьной промышленности применение норм экологического контроля, принятог о в странах Запада, приведет к ряду структурных изменений. Помимо отказа от использования карбюраторных двигателей, в будущем возможно использ ование и более современных двигателей, радиаторов, ко н тактов и т.п. Не случайно УГМК включ ила недавно в свою структуру ШААЗ и Оренбургский радиатор, сделав ставку на будущий спрос со стороны автостроителей. У строительных организаций схожая картина: повсеместная замена небезопасных алюминиевых кабелей на более качественные медные, более активное применение медной кровли и труб также стимулируют рост производства медного проката и катанки. В целом, рассматривая долгосрочные перспективы развития отрасли, стоит отметить следующие ключевые направления: • Быстрый рост производства полуфабрикатов, потребляемых автомобильн ой промышленностью (прецизионные медные и латунные ленты для радиаторо в, латунные прутки повышенной точности для обработки резанием, бронзовы е полосы для подшипников). • Расширение производства медных труб для систем водоснабжения и конд иционирования, в том числе со сложным профилем (внутреннее оребрение, с п олимерным и пластиковым покрытием). В данном сегменте темпы роста могут достигать десятки процентов в год. • Быстрый рост потребления тонких лент из бронз и медно-никелевых сплав ов, используемых при производстве продукции электроники (компьютеры, те лефаксы, копировальная техника, сотовые и радиотелефоны). • В то же время ожидается и значительное сокращение сегмента медных про водов и лент из медных сплавов в продукции электроники из-за миниатюриза ции аппаратуры, применения многоканальных систем (до 96 каналов связи по о дному проводу), обострения конкуренции со стороны стекл о волоконных проводников. • Уменьшение удельного расхода медных полуфабрикатов в машино- и станк остроении из-за снижения массы оборудования и применения материалов-за менителей (алюминий, нержавеющие стали, пластмассы, композиты). • Расширение применения конденсаторных труб из медно-никелевых сплав ов взамен латунных труб для тепловых и атомных электростанций в связи с повышенными требованиями к коррозионной стойкости охлаждающих элемен тов. Таким образом, непростое состояние промышленности по обработке цветны х металлов является прямым следствием происходящих в стране и мире тран сформаций. Идя в ногу со временем, предприятия цветной металлургии пытаю тся применять новые технологии производства и маркетинга, однако главн ый ограничивающий их рост фактор - отсутствие адекватного спроса потреб ителей. Решить проблему обрабатывающих цветные металлы предприятий в о дночасье не удастся. Тем не менее задекларированный пр а вительством вектор развития, пред усматривающий рост производства в п о требляющих секторах, способен оказать благотворное влия ние и на развитие отрасли по обработке цветных металлов. Остается надеят ься, что этот рост произойдет уже в ближайшей перспективе, поскольку зап ас прочности раб о тающих в отрасли предприятий постоянно снижается. 5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Право на безопасный труд является одним из основны х прав рабочих, которое гарантируется Конституцией Российской Федерац ии. Под охраной труда в соответствии с “Основами законодательства РФ об охране труда” понимается “система обеспечения безопасности жизни и зд оровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правов ые, социально - экономические, орга низационно - технические, лечебно - профилактические, реабилитационные и иные мероприятия”. Рассмотрим основные положения по организации этой р аботы. 5.1 Санитарно-гигиенические характеристики услови й труда Выделяющиеся в атмосферу корпуса газообразные ве щества воздействуют на обслуживающий персонал и создают возможность п рофессионал ь ного заболе вания. Поэтому содержание таких соединений в атмос фере раб о чей зоны строго лимитировано, а их предельно допустимые концентрации приведены ниже: Существенное влияние на условия труда в корпусах о казывает выделение тепла от электролизеров, в результате чего в летний п ериод температура на рабочих местах, особенно в одноэтажных корпусах и п ри многорядном расположении ванн, не редко превыша ет 50 0 С, а зимой практически не отл и чается от наружной температуры всл едствие большого воздухообмена. Влажность воздуха на рабочих местах определяется влажностью наружного воздуха. Отдельные технологические и ремонтные операции, проводимые в цехе, сопр овождаются значительным шумом, который воздействует на органы слуха и н а организм в целом. Выполнение некоторых операций (работа на самоходных машинах по обслужи ванию ванн, при использовании пере но сных машин по забивке штырей на ваннах с БТ, пневмоинструмента и пр. ) св язана с воздействием вибр а ции на рабочего. Э ти факторы не являются постоянно действующими и при нормальном состоя нии техники и технологии не превышают допустимых норм. Характерная особенность электролитического прои зводства алюминия - термическое воздействие и, как следствие, ожогов тел а человека. Ожоги возможны при расплескивании расплава из ванны под возд ействием выделяющихся газов, при работе по выливке и переливке жидкого м еталла, при соприкосновении с раскаленными частями технологического о борудования и инструмента и пр. Использование значительных количеств различных химических веществ не исключает возможность отравления организма работающих и получения про фессионального заболевания. Перемещение большого количества сырья, инструмента, готовой продукции и отходов производства, выполняемого с помощью различных под ъ емных и тр анспортных устройств, связано с потенциальной опасностью непреднамере нного наезда на человека, опрокидывания, обрыва и падения гр у за, что также представляет опаснос ть для здоровья. Наиболее опасным производственным фактором в кор пусе является возможность поражения человека электрическим током, так как практически все части электролизера имеют значительный потенциал ( до 850 В) по отношению к земле или заземленным предметам. Кроме технологиче ской электроэнергии в корпусе имеются линии переменного тока, от которы х питаются различные транспортные машины (краны, МНП), а также сети, обслуж ивающие электродвигатели, установленные на электролизерах. Поэтому пр и нарушениях правил электробезопасности всегда имеется возможность по р а жения человека электр ическим током. Кроме того, в цехе эксплу атируются б ольшое количество трубопроводов, находящихся под давлением, примен я ются баллоны со сжиженными г азами, что также может стать источником травматизма. Несмотря на применяемые меры по улучшению условий труда у работников электролизных цехов, в отдельных случаях возникают п рофессиональные заболевания, и основным из них является флюороз, которы й вызывается отложением солей фтора в костях. Наиболее часто флюороз выр ажается в поражении суставов, желудочно-кишечного тр а кта, зубов и печени. У рабочих, длительно контактирующих с пеком, могут возникнуть различные ко ж ные заболевания. Постоянное соверш енствование техники и технологии пр о изводства алюминия приводит к снижению риска профессион ального заб о левания. 5. 2 Электробезопасность Рассмотрим основные вопросы электробезопасности в цехах электролиза. Как уже было сказано выше, эдектролизы соединяются последовательно в большие группы - (серии) и и подключаются к кремниевой п реобразовательной подстанции (КПП). Число ванн на серии зависит от конст рукции электролизера и величины напряжения, которое может обеспечить К ПП, и достигает 200 шт. Все конструктивные инструменты электролизеров наде жно изолированы от земли и заземленных конструкций . Н о проведение техн ол о гических операций по о бслуживанию ванн приводит к полным или частичным замыканиям ванн на зем лю и возникновению токов утечки, которые могут достигать значительных в еличин. Точки утечки проходят по подземным сооружениям (трубопроводы, же лезобетонные конструкции, оболочки каб е лей и пр.), их выход во влажный грунт сопровождается элек трохимической коррозией, которая разрушает вышеуказанные сооружения и способствует возникновению аварий. Нарушение изоляции электролизеров приводит к т о му, что однов ременное прикосновение к конструкциям, находящимся под протеканием эл ектрического тока через тело человека. Сила тока выше 0,1 А является смерте льной для человека, и поэтому безопасным считается напр я жение не более 36 В, а в некоторых случ аях (работа внутри металлических сосудов и пр.) допускается применением напряжения не более 12 В. Лица не электротехнических специальностей могут о бслуживать электрифицированные устройства (станки, переносные приборы и инструменты и пр.) только после производственного инструктажа , в том числе по электр о безопасности. Для защиты персонала от поражения электрическим т оком, протекающим по электролизерам, предусматриваются различные меро приятия. Электрическая изоляция . Элек тролизные корпуса представляю собой сложные инженерные сооружения, и н еобходимость защиты людей от поражения электрическим током предопреде ляет необходимость разработки множества изоляционных узлов. Сложность заключается в том, что приходится изолировать от земли многотонные стро ительные конструкции. Особую опасность представляет появление потенциалов земли на конструк циях шинного канала в одноэтажных корпусах при выполнении таких операц ий, как чистка каналов от пыли, сварочные работы при капитальном и текущ ем ремонтах катодных кожухов и о шиновки. Стальные вентиляционные решетки, которые распола гаются вдоль корпусов, укладываются на изоляционные прокладки. Катодны е кожухи и ошиновка устанавливаются на конструкции с прокладками из эле ктроизоляционного материала - чаще всего асбоцемента. Электролизеры от стен устанавливают на расстоянии не менее 4 м, а между рядами электролизеров расстояние должно быть не м енее 7 м. Металлические перекрытия шинных к а налов (рифленки) крепят одним концом к катодному кожуху, и поэтому они находятся под поте нциалом ванны. Трубопроводы и газоходы устанавливают в корпусе на высот е более 3,5 м, и все трубопроводы и газ оходы должны иметь электроизоляционные вставки через каждые 40 м, а газоходы каждой ванны соединяются с об щим газоходом через электроизоляционную вставку. Разделительные трансформаторы. Питание электродвигателей, установленных на конструкциях э лектролизера (механизмы подъема анодов, анодных ра м и штор), осуществляется через разделительные трансформаторы, у которых вторичная обмотка не заземлена. Это позволяет исключить попадание пост оянного тока в сеть переменного тока, что могло бы привести к тяжелым ава риям в питающих трансформаторах. Поэтому такие раз делительные трансформаторы устанавливаются на две ступени: обеспечивающие потребителей в корпусе нап ряжением 380/220 В, а трансформаторы второй ступени - непосредственно в корпус е и к ним подключаются 4-8 электролизеров. При необходимости проведения ре монтных работ на электролизерах сварочные трансформаторы и другой эле ктрифицированный инструмент подключается через эти же разделительные трансформаторы. В системах АСУТП смонтированы устройства, позволяющие фиксировать ухудшение электроизоляции между обмоткой двигателя и сеть ю постоянного тока. Грузоподъемные механизмы мостовых кранов (крюки, ш танги, механизмы на комплексных кранах) должны иметь тройную изоляцию от моста крана, который перемещается по не изолированным от земли подкрано вым путям - рельсы, тележки изолируются от моста крана. Механизмы, установленные на тележки, из олируют от ее корпуса, и крюк и золируют от обоймы. Каждая ступень изоляции должна иметь сопротивление не менее 1,5 Мом, измененное переносным мегомметром напряжением 1000 В. В процессе эксплуатации изоляция периодически очищается от пыли и гряз и и ее состояние контролируется электрослужбой. 5. 3 Техника безопасности при обслуживании электролизеров Персоналу необходимо знать, что обслуживание ванн должно проводиться в исправной спецодежде и валенках, а работы, связанны е с расплавом (пробивка корки, подгартывание глинозема, гашение анодных эффектов, выливка металла, переплавка холодного металла и пр.) должны вып олняться в опущенной на лицо и надежно закрепленной шляпе с защитными оч ками. Все работы в корпусе ведутся в респираторе. Обжиг и пуск электролизеров. В зависимости от способа пуска электролизеров (новых или после капиталь ного ремонта), их типа (БТ, ВТ, ОА) и способа и способа обжига условия и безоп асности труда в корпусе имеют свои особенности. При пуске новых серий с С ОА главной особенностью я в ляются резко повышенная загазованность погонами пека, образ ующаяся при формировании анодов. Объем работ при пуске новых серий всегд а больше, а условия труда всегда хуже, чем при пуске ванн после капитально го ремонта. Перед пуском электролизеры т щательно проверяются всеми специалистами цеха - технологами, механикам и и электриками. Пространство вокруг электролизера и шинные каналы очищ аются от посторонних предметов и мусора, подготавливаются необходимый технологический инструмент, сырье и металлы, потребность в которых може т возникнуть в период обжига и пуска (асбест, изоляционные прокладки, обо ротный электролит, фториды и пр.). Часто контроль над распределением тока по подине о существляют путем определения величины тока, текущего по блюмсам, для че го открывают рифленки. Проводить такие замеры можно лишь под присмотром технологического персонала; после замеров шинные каналы должны быть за крыты, так как санитарно-гигиенические условия труда в этот период очень тяжелые, что повышает вероятность травматизма. При пуске заливать металл и электролит в ванну знач ительно проще, так как не требуется формировать новый анод. Пуск таких ва нн не отличается от пуска новых ванн, но подина и анод при пуске на жидком металле, ос о бенно в зимне е время, должны быть прогреты с целью удаления влаги и предотвращения вз рывов. В процессе пуска ванна должна быть огорожена, и весь персонал, не уч аствующий в операциях по пуску, должен быть удален за ограждения. В послепусковой период меры безопасности не отлич аются от требований для нормально работающих ванн. Пробивка корки электролита я вляется одной из основных операций по обработке ванны. В зависимости от типа элект ролизера для выполнения этой операции п рименяются те или иные машины. Основная опасность при выполнении этих операций з аключается в воздействии на человека высокой температуры, а также возмо жности ожогов в результате выброса электролита. Как показывает практик а, в ходе этих операций происходят несчастные случаи из-за наезда машин н а людей. Поэтому выполнять эти операции необходимо максимально внимате льно и осторожно. При съеме с поверхности электролита скопившейся п ены необходимо пользоваться прогретым инструментом, а при оплескивани и шумовкой боковой поверхности анода следует находиться сбоку от оплес киваемого места. Питание ванн сырьем производ ится разными способами и с применением различных машин. При перевозке гл инозема в машинах типа МРС или им подобных необходимо быть внимательным, чтобы не сбить людей, так как скорость маши н достаточно высока; за 5 м. перед пр оездами, поворотами и обгона людей и транспорта необходимо подать звуко вой сигнал. Сырье на корку следует засыпать только при передне м ходе машины; движение задним ходом допускается только при разворотах, въезде и выезде из-под силоса или стоянки. Свежий глинозем или другое сырье не следует загружать на открытую повер хность электролита, так как сырье может содержать влагу или быть холодны м, что может привести к взрыву. Засыпать свежий глинозем необходимо на пр едварительно прикрытую поверхность старым глиноземом, опустив течку к ак можно ближе к корке во избежание пыления. Питание ванн фторидами производится зачастую вручную по индивидуально му графику. В ходе этих операций следует помнить, что фториды могут содер жать от 0,6 до 6,0 % влаги, и потому необходимо их надежно пр о греть до подачи в расплав. Фториды следует засыпать на корку электролита и присыпат ь сверху глиноземом, что в значительной мере предотвращает во з гонку и потери трифторида алюмини я. Переплавка оборотного электролита и “козлов”. Для поддержания оптимальных техн ологических параметров, а также для повышения технико-экономических по казателей в ваннах переплавляют твердый алюминий в виде чушек или отход ов линейного производства. Одной из распространенных операций являетс я переплавка извинченных из демонтированной ванн ы бесформенных плит (козлов), содержащих алюминий и электролит. Извлече н ные из подины после ее охл аждения водой “козлы” содержат влагу, и поэтому их переплавка требует со блюдения особых предосторожностей. Пер е плавка “козлов” осуществляется только со стороны сред него прохода корп у са и с п рименением специальной подставки, которая придает “козлу” наклонное п оложение. Подставка подвозится краном и устанавливается передними ног ами на борт ванны. Затем подвозится “козел” и осторожно опускается на ко рку электролита дл я просушки и подогрева в течение смены. Далее мостовым краном “козел” осторожно опускается в расчищенный от корки электролит до его соприкосновения с подиной, прислоняется к подставк е и надежно закрепляется на ней. После оплавления нижней части “козел” о пускается н и же и вновь за крепляется на подставке. Электролизер, на котором плавится “козел”, долж ен быть огражден, и должны быть выставлены предупредительные плакаты. Переплавка отходов литейного производства произв одится в ванне после их прогрева на борту ванны или на корке электролита. При переплавке отходов на ваннах с ОА целесообразн о снять один анод. Чистка шинных каналов может выполнятся только по письменному разрешению мастера смены и после пров едения замеров напряжения между днищем, стенками и арматурой шинного ка нала и токоведущими шинами, результаты которых заносятся в специальный журнал. Чистку канала можно начинать при наличии напряжения не выше 36 В; в противном случае необходимо изолировать опасные м еста деревом, резиновыми ковриками и пр. Непосредственно чистку каналов ведет бригада в составе не менее двух человек, причем наиболее опытный э лектролизник назначается производителем работ - наблюдающим - и отвечае т за соблюдение членами бригады мер безопасности. Необ ходимо помнить, что под слоем пыли может оказаться оголенная арматура. Запрещается чистить каналы на ваннах, которые могут дать течь расплава в шинный канал. Выливка металла из ванны про изводится с помощью вакуум-ковша, в котором создается разрежение (450- 600 мм ртутного столба) при его подкл ючении к вакуум-линии или эжекторам. Количество выливаемого металла зад ается старшим мастером корпуса на основе замеров уровня металла в ванне . Выливка из ванн, расположенных в корпусе продольно, осуществляется со с тороны среднего прохода корпуса, как правило, 1 раз в двое суток; на ваннах большой мощности при поперечном их расположении в корпусе в ы лива производится ежедневно в тор це ванны. Перед выливкой ванна отключается от АСУТП, измеряются уровни металла и э лектролита, и 5-10 мин. до выливки очищается летка для установки вакуум-носк а, куски корки подт я гиваются к борту, а с поверхности электролита тщательно снимается пена. Выливку металла в ы полняет выливщик, который проходит специальный инструктаж п о правилам безопасности. Электролизник в процессе выливки следит за изм енением напряжения и, опуская анод, поддерживает его на заданном уровне, не допуская увеличения более чем на 0,2 В. После окончания выливки летка за крывается глиноземом. При проведении этой операции никакие другие рабо ты на ванне не выполняются, а посторонние лица удаляются от ванн. 6. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6.1 . Таблиц а - Технические требования к ка честву анодной массы (ТУ 4 8- 5 - 80-86) Технические требования на анодную массу углероди стых марок АМ-0 и АМ-1 приведены ниже: Содержание серы, % 0,9/1,4* Содержание зо лы, % 0,5/1,0* Временное соп ротивление сжатию, МПа 30,0 Удельное элек тросопротивление, мкО М·м 75 Пористость, не более, % 30 Влага, не более, % 0,9 *Цифры в числителе - для марки АМ-0, в знаменателе - для АМ-1. Таблица 1 - Технические требования к качеству анодн ой массы (ТУ 48-5-80-86) Следует отметить, что по физико-механическим свойс твам обожженная анодная масса на основе пековых коксов существенно пре восходит показатели качества, регламентируемые ТУ. Например, механичес кая прочность достигает (40-50 МПА), удельное электросопротивление 40-50 мкОМ·м, пори с тость 26-28%. Обожженная масса на основе нефтяных коксов имеет показ а тели, близкие к приведенным. Параметры представленные выше, отражают физическ ие свойства анодной массы. Однако хорошие физические свойства еще не явл яются гарантией высоких эксплуатационных качеств анода, так как расход анода о п ределяется в осн овном электрохимическими процессами. 6.2 Схема производства электродн ых изделий Технология производства анодной массы подробно о писана в Главе 2.2 Твердые углеродистые материалы Дробление Прокаливание Размол Классификация Связующее Дозировка и смешение Углеродистая масса Прессование Ф ормовка Обжиг Анодная м асса Прессованные электроды Рис. 1 - Схема п роизводства электродных изделий ЗАКЛЮЧЕНИЕ Сегодня алюминий занял лидирующее положение в мир е вреди конс т рукционных м атериалов и данная ситуация сохранится в будущем, подтве р ждением этого служат: - уникальные свойства алюминия; - применение в новых технологиях, упаковка пищевых продуктов; - алюминиевый автомобиль; - обеспеченность качественным сырьем на долговрем енную перспект и ву; - возможность значительного с нижения издержек его производства. Преимущества алюминия перед другими конструкционными матери а лами выражается в следующем: - сравнительно низкий для металлов удельный вес; - высокая коррозионная ст ойкость; - легкость формования и об работки; - с пособность к стопроцен тной вторичной переработке (при этом эк о номия энергии 95%); - огнестойкость; - высокая электропроводн ость; - стойкость к низким темпе ратурам (при низких температурах он обл а дает даже более высокой прочностью, пластичностью и вязкостью). Конструкции из алюминия требуют более низких затрат в течен ие ср о ка службы и практически не требуют ремонта. Обладая хорошей гибкостью, алюминиевые конструкции эффективно несут нагрузки и значительно снижают затраты на сооружение фундаментов и опор. Это позв о ляет в сжаты е сроки производить модерниз ацию строительных сооружений , мостов, пут е проводов и т.п. По оцен ке ведущих специалистов России в ближайшие годы прогноз и руется, что Россия подойдет к отметке производства алюминия 3,5 млн. тонн в год, а в перспективе и 4 млн. т . в год. Это рас ширение Саянского, Иркутского и Волховского алюминиевых заводов, строител ьство двух новых заводов (в Сибири и на Северо-западе страны), интенсификация действующего произв одства. Россия имеет все предпосылки к тому, чтобы оставаться крупн ейшим в мире экспортером алюминия, постепенно наращивая экспорт полуф абрик а тов и изделий из алюминия. Предположительно через 5-7 лет, экспорт алюминия с ократится до 2 млн. тонн в год и на таком уровне установи тся на длительную перспективу. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Тарарин С.В. « Электролиз рас плавленных с олей», М. : Металлу р гия , 1982 . 2. Борисоглевс кий Ю.В . , Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис М.Я., Сиратзутдинов Г.А., « Металлургия алюминия ». М. : Мета л лургия, 19 99 . 3. Беляев А.И. « Металлургия легких металлов » , М. : Металлургия, 1978 . 4. «Цветные металлы » журнал №5 , 1996. 5. Багров Н.М., Трофимов Г.А., Адреев В.В. «Основы отраслевых технологий: учебное пособие» СПБ. Издательство СПбГ УЭФ 2006 . 6. Матюнин В.М. Карпман М. Г., Фетисов Г.П. Материаловедение и технол огия метал лов , 2002 . 7. Лахтин Ю.М. «Основы металловедени я» - учебник для техник у мов М. : Ме таллургия 1988 . 8. Д. Парфенов «Обработка цветных металлов: борьба противор е чий» - издание Аналитического цент ра «Национальная металлу р гия» 2004 . 9. Уткин Н.В. «Цветная м еталлургия» - учебник для ВУЗов по сп е циальности «Металлургия цв етных ме таллов» Челябинск 1988. 10. Материалы международной конфер енции: «Металлургия лё г ких металлов на рубеже веков. Современное с остояние и стратегия развития» (3-6 сентября 2001г.).
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Чувствуете, как Новым годом пахнет?
Вот и я тоже не чувствую...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по металлургии "Производство алюминия, цветных металлов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru