Проектирование алюминиевого электролизера с обожженными анодами, работающего на заданную силу тока

Требования, предъявляемые к первичному алюминию………………...5
Физико-химические и технологические основы электролитического производства алюминия. Технологическая схема производства …………………….7
Технологические расчеты ……………………………………………….15
3.1 Конструктивные расчеты электролизера ……………………………...15
3.2 Выбор оптимального состава электролита, определение его криолитового отношения, выбор марки глинозема …………………………………17
3.3 Расчет суточной и годовой производительности электролизера …….19
3.4 Расчет удельного расхода электроэнергии ……………………………...19
3.5 Расчет годовой потребности электролизера в глиноземе, анодах, криолите, трифториде алюминия ……………………………………………………..20
3.6 Расчет химического состава выплавляемого алюминия ………………21
Образование угольной пены при работе алюминиевого электролизера…………………………………………………………………………..24
Заключение ……………………………………………………………………….35
Список использованных источников …………………………………………..36

Алюминий - самый распространенный металл в земной коре, его содержание составляет 8,8 %. Однако основная масса А1 рассеяна среди большого количества разнообразных минералов (около 250). Плавится при температуре 660 °С; его плотность при 20 °С составляет 2,7 г/см3, а в жидком состоянии вблизи температуры плавления - 2,38 г/см3. Важнейшими физическими свойствами, благодаря которым он широко используется, являются: малая плотность, высокая пластичность, высокая электро- и теплопроводность.
Алюминий обладает высокой химической активностью по отношению к кислороду, галогенам, сере и углероду. В ряду напряжений он расположен среди наиболее электроотрицательных элементов, что делает невозможным его электрохимическое выделение из водных растворов. Взаимодействие алюминия с кислородом воздуха приводит к образованию на его поверхности тонкой, но очень прочной и плотной пленки, которая придает алюминию высокую коррозионную стойкость. В виде технически чистого металла алюминий используют для изготовления электрических проводов, химической аппаратуры, электролитических конденсаторов, пищевой посуды и упаковочных материалов.
Целью работы является проектирование алюминиевого электролизера с обожженными анодами, работающего на силу тока 475 кА.
Алюминий - самый распространенный металл в земной коре, его содержание составляет 8,8 %. Однако основная масса А1 рассеяна среди большого количества разнообразных минералов (около 250). Плавится при температуре 660 °С; его плотность при 20 °С составляет 2,7 г/см3, а в жидком состоянии вблизи температуры плавления - 2,38 г/см3. Важнейшими физическими свойствами, благодаря которым он широко используется, являются: малая плотность, высокая пластичность, высокая электро- и теплопроводность.
Алюминий обладает высокой химической активностью по отношению к кислороду, галогенам, сере и углероду. В ряду напряжений он расположен среди наиболее электроотрицательных элементов, что делает невозможным его электрохимическое выделение из водных растворов. Взаимодействие алюминия с кислородом воздуха приводит к образованию на его поверхности тонкой, но очень прочной и плотной пленки, которая придает алюминию высокую коррозионную стойкость. В виде технически чистого металла алюминий используют для изготовления электрических проводов, химической аппаратуры, электролитических конденсаторов, пищевой посуды и упаковочных материалов.
Целью работы является проектирование алюминиевого электролизера с обожженными анодами, работающего на силу тока 475 кА.

Описать требования, предъявляемые к первичному алюминию.
Описать физико-химические и технологические основы электролитического производства алюминия. Привести технологическую схему производства.
Выполнить следующие расчеты и обоснования:
конструктивный расчет электролизера, (рассчитать размеры анода и шахты);
обосновать оптимальный состав электролита, определить его криолитовое отношение, выбрать марку глинозема;
рассчитать производительность электролизера (суточную, годовую);
рассчитать удельный расход электроэнергии;
рассчитать годовую потребность электролизера в глиноземе, анодах, криолите, трифториде алюминия;
рассчитать химический состав выплавляемого алюминия.
Выполнить в соответствии с вариантом.