〖GB50850-2013〗铝电解厂工艺设计规范(高清-原版）.pdf

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  用 专 档 文 力 创 原 中华人民共和国国家标准 铝 电解 厂工艺设计规 范 Co rocesses defordesinofaluminumsmelter gGB50850 20 p 用 - 13 主编部 ： 门 中 国 有 色 金 属 工 业 协 会 专 ： 批准部门 中华人民共和 国住房和城乡建设 部 施行日期 ： 年 月 日 2 0 1 3 5 1 档 文 力 创 原 中国计划出版社 20 北 京 13 用 中华 人民共 和 国国家标准 铝 电解厂工艺设计规范 专 0850 13 GB5 20 - ☆ 中 国计 划 出版社出版 网址 ： w.h ww jp 档 地 址 ：北京市西城区木樨地北里甲 号国宏大厦 座 层 11 C 3 ： ：（ ） （ ） 邮政编码 0038 电线 文 新华 书店北京发行 所 发行 北京世知印务有限公司印刷 力 5 / 印张 千字 8 0mm×1168mm 132 2.5 59 2 年 月第 版 年 月第 次 印刷 013 5 1 2013 5 1 创 ☆ 统 一 书号 ： · 1580242 030 定 价 ： 元 原 15.00 版 权 所有 侵权必究 侵权举报 电线 如有 印装质量 问题 ，请寄 本社出版部 调换 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第 号 03 16 住房城乡建设部关于发布 国家标准 《 》 铝电解厂工艺设计规范 的公告 用 《 专 现 批 准 铝 》 ， 电 解 厂 工 艺 设 计 规 范 为 国 家 标 准 编 号 为 — ， 。 ， 自 年 月 日起实 施 其 中 第 条 0850 2013 2013 5 1 1.0.3 GB 5 为强制性 条 ， 。 文 必须严格执行 档 本 规 范 由 我部 标 准 定 额 研 究 所 组 织 中 国计 划 出 版 社 出 版 发行 。 文 中华人民共和国住房和城乡建设部 力 年 月 日 12 12 25 创 20 原 前 言 本 规 范是 根 《 〈 年 工 程 建 设 标 准 规 据原 建 设 部 关于 印发 06 20 、 （ ） 》（ 〔 〕 ） ， 范制订 修 订 计 划 第 二 批 的通 知 建标 号 的要求 2006 136 由贵 阳铝镁设计 研究院 有限公司会 同相关的单位 共 同编制完成 。 ， ， 在本 规 范编制 过程 中 编制组进行 了深入细致 的调查研究 认 ， ， 真 总结实践经验 参考 国 内相关规 范 和 国际先进标准 在广泛征求 用 ， 。 意见 的基础上 最后经审查定稿 ， ： ， ， 本 规 范共分 章 主要技 术 内容有 总则 术语 主要材料及 16 专 ， ， ， ， 产品质量 电解工 艺 计 算 电 解 槽 设 计 电 解 车 间 工 艺 自 动 化 控 ， ， ， 、 、 制 变电整流所 阳极组装车间 氧化铝 氟化盐 电解质贮运及供 ， ， ， ， 料 电解烟气净化 铝锭铸造工艺计算 铝锭铸造车间配置 抬包清 档 ， ， 。 理 废渣处理及堆场 电解槽修理及电解辅修 ， 。 本 规 范中 以黑体字标志 的条文 为强制性 条文 必须严格执行 文 本 规 范 由住房 和 城 乡 建 设 部 负 责 管 理 和 对 强 制 性 条 文 的 解 ， ， 释 由中国有色金属工业 工程建设 标准 规 范管理处 负责 日常管理 力 由贵阳铝镁设计 研究院 有限公司 负责具体技术 内容的解释 。在规 ， 范执行 过程 中如有意见或 建 议 请寄送贵 阳铝镁 设计 研究院 有限 创 （ ： ， ： 公司 地 址 贵 州 省 贵 阳 市 金 阳 新 区 金 朱 路 2号 邮 政 编 码 ）， 。 0081 以供今 后 修订 时参考 55 原 、 、 ： 本 规 范 主编单位 参 编单位 主要起 草人 和主要审查人 ： 主 编 单 位 贵 阳铝镁设计 研究院 有限公司 中国有色金属工业 工程建设 标准 规 范管理处 ： 参 编 单 位 沈 阳铝镁设计 研究院 有限公司 中国铝业 贵州分公司 青铜峡 铝业 股份有限公司 ·1 · 主要 ： 起草人 席灿 明 代 国才 胡向全 杨 涛 邓 翔 ： 主要审查人 姚 世 焕 王汝良 陈才荣 龚春雷 侯 新 王绍鹏 谢青松 刘永刚 王有来 刘永 强 李 刚 罗 斌 用 专 档 文 力 创 原 ·2 · 目 次 1 总 则 ………………………………………………… （1 ） 2 术 语 ………………………………………………… （2 ） 3 主要材料及产品质量 …………………………………… （4 ） 4 电解工艺计算 …………………………………………… （7 ） 1 工艺计算 ……………………………………………… （7 ） 4. 用 4. 主要设备选型计算 ……………………………………… （ ） 2 10 5 电解槽设计 ……………………………………………… （ ） 12 专 6 电解车间 ………………………………………………… （ ） 15 . 一般 规定 ……………………………………………… （ ） 6 1 15 2 电解车间配置 …………………………………………… （ ） 6. 16 档 （ ） 7 工艺自动化控制 ………………………………………… 19 8 变电整流所 ……………………………………………… （ ） 21 文 （ ） 8. 一般 规定 ……………………………………………… 1 21 . 供电电源与接线系统 …………………………………… （ ） 8 2 21 力……………………………… （ ） 3 整流机组选择及谐波治理 22 8. 9 阳极组装车间 …………………………………………… （ ） 25 创 （ ） 1 一般 规定 ……………………………………………… 25 9. 9. 阳极组装车间配置 ……………………………………… （ ） 2 25 原 …………………………………………… （ ） 3 阳极组装仓库 26 9. 、 、 …………………… （ ） 10 氧化铝 氟化盐 电解质贮运及供料 27 10 一般 规定 ……………………………………………… （ ） .1 27 氧化铝贮运 …………………………………………… （ ） .2 27 10 、 …………………………… （ ） 10 氧化铝 载氟氧化铝供配料 .3 29 、 ……………………… （ ） .4 氟化 铝 电解质粉料贮运及供配料 29 10 ·1 · 11 电解烟气净化 …………………………………………… （ ） 30 1 一般 规定 ……………………………………………… （ ） 1.1 30 进化设施配置及排烟管设计 …………………………… （ ） .2 30 11 12 铝锭铸造工艺计算 ……………………………………… （ ） 32 铝锭的分类和铸造工艺计算 …………………………… （ ） .1 32 12 主要设备选型计算 …………………………………… （ ） .2 34 12 13 铝锭铸造车间配置 ……………………………………… （ ） 36 13 一般 规定 ……………………………………………… （ ） .1 36 13 铸造设备选型 ………………………………………… （ ） .2 36 13 铸造 车间配置 ………………………………………… （ ） .3 37 用 .4 铸造 成品仓库 ………………………………………… （ ） 13 38 .5 铝渣处理 ……………………………………………… （ ） 13 38 抬包清理 ………… 专 （ ） 14 ……………………………………… 39 15 废渣处理及堆场 ………………………………………… （ ） 40 16 电解槽修理及电解辅修 ………………………………… （ ） 41 档 （ ） 16 一般 规定 ……………………………………………… .1 41 16 就 地槽 大修 …………………………………………… （ ） .2 41 文 （ ） 16 异地槽 大修 …………………………………………… .3 41 6 槽 大修设 备选 用 ……………………………………… （ ） 1.4 42 力 （ ） .5 电解辅修 ……………………………………………… 43 16 本 规 范用词说明 ……………………………………………… （ ） 44 创 （ ） 引用标准名录 ………………………………………………… 45 ： ………… （ ） 附 条文说明 ……………………………………… 47 原 ·2 · Contents 1 General rovisions ……………………………………… (1 ) p 2 Terms …………………………………………………… (2 ) 3 Mainraw materialsand roduct ualit ……………… (4 ) p q y 4 Processcalculationsofelectrolticaluminium ………… (7 ) y 4.1 Processcalculations …………………………………… (7 ) 用 ……………………………… ( ) 4.2 Maineuimentselectin 10 q p g 5 Desinofaluminium electrolticcell ………………… ( ) 12 g y ………………………………………………… 6 Potroom 专 ( ) 15 …………………………………… ( ) 6.1 Generalreuirement 15 q ………………………………… ( ) 6.2 Arran ementof otroom 16 g p …………………………… ( ) 档 7 Automaticcontrolof rocess 19 p 8 Powertransformationandrectification………………… ( ) 21 …………………………………… ( ) 8.1 Generalreuirement文 21 q ………………………… ( ) 8.2 Su l sourceandwirin sstem 21 ppy g y ………………… ( ) 8.3 RectifierSelectin andharmoniccontrol 22 g 力 9 Roddin sho …………………………………………… ( ) 25 g p …………………………………… ( ) 9.1 Generalreuirement 25 q 创 …………………………… ( ) 9.2 Arran ementofroddin sho 25 g g p ………………………………… ( ) 9.3 Storaeofroddin sho 26 g g p 原 , , … ( ) 10 Storaeandsu l ofalumina fluoride crushedbath 27 g ppy …………………………………… ( ) 10.1 Generalreuirement 27 q ……… ( ) 10.2 Unloadin stationandstoraeofaluminamaterial 27 g g ………………… ( ) 10.3 conve andsu l ofaluminamaterial 29 y ppy , …………… ( ) 10.4 Storaeandsu l offluoride crushedbath 29 g ppy ·3 · 11 Potroomfumetreatment ……………………………… ( ) 30 …………………………………… ( ) 11.1 Generalre uirement 30 q …………… ( ) 11.2 Desinoftreatin euimentsand asduct 30 g g q p g 12 Processcalculationofin otcastin …………………… ( ) 32 g g 12.1 Aluminiumin otclassif ＆ rocesscalculationofinot g y p g ………………………………………………… ( ) castin 32 g ……………………………… ( ) 12.2 Maine uimentselectin 34 q p g 13 Arran ementofcastin sho ………………………… ( ) 36 g g p …………………………………… ( ) 13.1 Generalre uirement 36 q …………………………… ( ) 13.2 Castin euimentselection 36 g q p 用 …………………………… ( ) 13.3 Arran ementofcastin sho 37 g g p …………………………… ( ) 13.4 Stora eofcastin roducts 38 g gp 专 …………………………… ( ) 13.5 Aluminium wastetreatment 38 14 Cruciblecleanin ……………………………………… ( ) 39 g 15 Wastetreatmentandstora e ard …………………… ( ) 40 g y 档 16 Potmaintenanceandauxiliar reair ………………… ( ) 41 y p …………………………………… ( ) 16.1 Generalre uirement 41 q 文 ……………………………… ( ) 16.2 Potmaorreaironline 41 j p ……………………………… ( ) 16.3 Potmaorreairoffline 41 j p 力 ……………………… ( ) 16.4 Maorreaireuimentselectin 42 j p q p g …………………………… ( ) 16.5 Auxiliar reairofsmelter 43 y p 创 ……………………… ( ) Ex lanationofwordin inthiscode 44 p g Listof uotedstandards …………………………………… ( ) q 45 : Addition Ex lanationof rovisions ……………………… ( ) p p 47 原 ·4 · 1 总 则 为适应 铝 ， ， 1. 电解厂 工 程 建 设的 需 要 提高 工 程 设计质量 促 0.1 、 ， 进 铝电解 厂 的安 全 可 靠 先 进 适 用 与 经 济 合 理 遵 循 国 家相 关 法 、 ， 。 规 标准 制定本 规 范 、 0.2 本 规 范适 用 于 新 建 扩 建 及 技 术 改 造 的 铝 电 解厂 的 工 艺 1. 设计 。 铝电 及以 用 0.3 解槽一定要采用 0kA 上预焙阳极铝电解槽生产 1. 20 工艺 。 铝电 《 专 》 0.4 解 厂应按 现 行行业标准 清 洁生产 标准 电解铝业 1. / 的规 ， 、 、 87 定 采 取 同 时 治 理 废 气 废 水 废 渣 有 害 污 染 物 的 HJ T 1 ， 。 措施 并应减少温室 气 体全 氟化碳 排放 档 铝电 ， ， 0.5 解 厂应靠近 电厂 或 变电 站 建 设 具 备 条 件 的地区 宜 1. ， 延伸下游加 工产业 并宜采 用 天然 气 或 煤 制 天然 气 等 清 洁能 源 进 行 生产 。 文 铝电 ， ， 0.6 解 厂 的工艺设计 除应符 合 本 规 范 外 尚应 符 合 国家 1. 力 现行有关 标准 的规定 。 创 原 ·1 · 2 术 语 2. 预焙 阳极铝电解槽 0.1 bakedanodecell re p 其 特点是 阳 、 极来 源 于 预焙 阳极厂 经过 成型 焙烧 生 产的 合 格 ， 。 成型 炭块 经组装后上 槽 使 用 其 主要优势 在于 沥 青 烟和氟化 物 ， 、 分别 处理 电解槽便 于实施 机 械化 自动化作业 和集 中有效 治理电 解烟 尘 。 用 0.2 载氟 氧化铝 uorinatedalumina 2. fl 指采用新鲜 氧化铝作 为治理电解烟气 中有害成分氟化 物 的吸 专 ， 、 附剂 经过 干法净化系统循 环吸收 烟气 中的氟化氢 固体 氟化物颗 ， 。 粒后 形 成的含 氟氧化铝料 0.3 阳极电流密度 odecurrentdensit 2. an 指铝电 档 y 解槽的电流 强度 除 以槽 上所 有 阳极炭块面积之 和的一 ， 。 个特 征 指标 比 单位为 每平方厘米安 培 半 石 文 0.4 墨 阴 极 炭 块 tiall rahitiferous cathode 2. ar p y g p block 力 指阴极 炭 块 的 干 料 配 方 中 添 加 的 人 造 石 墨 所 占 比 例 低 于 ％ 。 30 创 、 ， 2.0.5 焙烧 启 动 bakin startin u g g p 指 电解 ， ， 槽 在投产初期 必须经历 的 内衬预热 以及灌 入 电解质 原 高温液体启 动使之 进入逐步 产铝状态 的两个 生产 过程 。 0.6 计算 站 com uterroom 2. p 指服务 于 电解 全 系列各台 电解槽操作 管理自动化控制管理系统的 主机房 。 0.7 阳极组装 oderoddin 2. an g 指通过一 ， 定工艺 方法 和设备流程 将 新 的预焙 阳极炭块 与阳 ·2 · 极 钢爪 和导杆 等组装成 可在 铝电解槽上使 用 的阳极炭块组的工艺 过程 。 0.8 残极 butt 2. 指预 ， 焙 阳极炭块在 铝电解槽 上 使 用 一 个周 期 后 更 换 下来 的 残 阳极炭块 。 0.9 铝合 金 aluminiumallo 2. y 以铝 为基体 的合 金产品总称 。 0.10 中间合 金 masterallo 2. y 为了便 于 向铝基合 金 中加入一种 或 多种合 金元 素而特别配制 的 中间合 金产品 。 用 0.11 铝渣 aluminiumsla 2. g 铝熔 化 过程 中产 生 的金 属 铝与其 他 铝氧化 物 的混合物 。 就地槽 大修 专 onli 0.12 otrelinin ne 2. - p g 指在 电解 、 、 车间原地进行 电解槽的停槽 刨炉 维修及 内衬筑炉 的作业 过程或方法 。 档 异地槽 大修 ofli 0.13 otrelinin out ne 2. - - p g 指将停槽的电解槽的槽 壳及 内衬 整体 吊运 至专用大修车间进 、 文 。 行 刨炉 维修及 内衬筑炉 的作业 过程或方法 力 创 原 ·3 · 3 主要材料及产品质量 氧化 《 》 / 3. 铝质量不应低 于现行国家标准 氧化铝 0.1 4487 GB T 2 2 规定 ， / 及 以上 的砂状 氧 。 的二 级 品 宜使 用 比表 面积 m 化铝 60 g 冰晶石 质 《 》 / 0.2 量 不 应 低 于现行国家标准 冰晶 石 291 3. GB T 4 规定 ， 、 的一级 品标准 并应 根据 电解槽在焙烧启 动 后期 管理等不 同 ， 。 阶段 使 用 高分 子 比冰晶石 和普 通 冰晶石 用 氟化 《 》 / 0.3 铝质量不 应 低 于现行国家标准 氟化铝 292 3. GB T 4 规定 的一级 品 。 专 氟化 钠 质 《 》 / 0.4 量 不 应 低 于 现 行 行 业 标 准 氟 化 钠 17 3. YS T 5 规定 的二 级 品 。 氟化钙质 《 》 / 0.5 量 不应低 于现行国家标准 氟化 钙 7804 3. GB T 2 档 规定 的二 级 品 。 工业碳 酸钠质 《 0.6 量不应低 于现行国家标准 工业碳 酸钠及 其 3. 》 文 试 验方法 规定 的 类一 等 品 。 10 GB 2 Ⅱ 预焙 阳 《 0.7 极理化 性 能应符 合 现行行业标准 铝电解用 预焙 阳 3. 力 极 》 / 85的有 关 规 定 。预 焙 阳 极尺 寸 及 允 许 偏 差 应 符 合 表 YS T 2 的规定 。铝电解槽设计阳极电流 密度 大 于或等 于 / 2 0.7 8A cm 3. 0. ， 创 / 3 。 时 宜采 用 表 观密度在 56 cm 以上 的优 质 预焙 阳极 1. g 表 0.7 预焙阳极尺寸及允许偏差 3. 原 相 对 允 许偏差 阳极 块 规 格 （ ） mm 长 ×宽 ×高 长 宽 高 不直 度 （ ） （ ） 50 1850 × 660 750 × 14 ～ ～ ±1.0mm ±1.5mm ±3.0mm 不 大 于长度 的 1％ （ ） 550 650 ～ 普 通 阴极 炭块质 《 3. 量应 符合 现行行业标准 铝电解用普 通 阴 0.8 极 炭块 》 / 230的有关 规定 。 YS T 5 ·4 · 半石 《 3. 墨质 阴极 炭块质量应 符合 现行行业标准 铝电解用半 0.9 石墨 质 阴极 炭块 》 / 87的有关 规定 。 YS T 2 高石墨 质 阴极 炭 《 3.0.10 块 质量 应 符 合 现 行行业标准 铝电解 用 高石墨 质 阴极 炭块 》 / 23的有关 规定 。 YS T 6 石墨化 阴极 炭 《 3.0.11 块 质量 应 符 合 现 行行业标准 铝电解 用 石 墨化 阴极 炭块 》 / 的有关 规定 。 99 YS T 6 铝电 《 3.0.12 解 用 阴极糊 质量 应 符 合 现 行行业标准 铝电解 用 阴 极糊 》 / 的有关 规定 。铝 电解用 阴极 糊 产品的分类 应 符 合 5 YS T 6 表 0.12的规定 。 3. 表 0.12 铝电解用阴极糊产品分类 3. 用 适宜 施 工 分类 牌 号 名 称 适 用 部 位 温度 （ ） ℃ 填充底 部 炭 块 与 侧 部 炭 块 接 缝 B ZH 半石 墨周 围糊 专10±10 S 1 及 耐火砖 等 之 间较宽缝隙 BSTH 半石 墨炭 间糊 填充 炭块 与炭块之 间缝隙 0±10 11 第 一类 BSGH 半石 墨钢棒糊 填充 阴极 钢棒 与炭块之 间缝隙 0±10 11 档 半 石 墨炭胶泥 填充侧 部 炭块之 间较小缝隙 ±10 BSTN 60 填充 高石墨质底部炭块 与侧 部 炭 GSZH 高石墨 周 围糊 10±10 文 1 块接缝及 耐火砖等之 间较宽缝隙 第 二类 GSTH 高石 墨炭 间糊 填充 炭块 与炭块之 间缝隙 0±10 11 力 高石 墨钢棒糊 填充 阴极 钢棒 与炭块之 间缝隙 0±10 GSGH 11 、 填充 炭块 与炭块 底 部 炭块 与 侧 BSLD 半 石 墨冷捣糊 2 5 1 5 5 - Ⅰ ～ 创 部 炭块及 耐火砖 之 间的缝隙 BSLD 2 半 石 墨冷捣糊 填充 阴极 钢棒 与炭块之 间缝隙 5 - 25 5 Ⅱ ～ 第 三类 、 填充 炭块 与炭块 底 部 炭块 与 侧 原 GSLD 1 高石 墨冷 捣糊 2 5 - 5 5 Ⅰ ～ 部 炭块及 耐火砖 之 间的缝隙 GSLD 2 高石墨 冷 捣糊 填充 阴极 钢棒 与炭块之 间缝隙 25 55 - Ⅱ ～ 注 ： 、 、 、 、 、 ， 个 牌 号 的 产 品是 与 铝 SZH BSTH BSGH BSTN BSLD-1 BSLD-2 6 1 B 电解用 半石墨阴 极 炭块 配套 使 用 。 、 、 、 、 ， 个 牌 号 的产 品是 与铝电解 用 ZH GSTH GSGH GSLD-1 GSLD-2 5 2 GS 高石墨阴 极 炭块 配套 使 用 。 ·5 · 铝电 / 3. 解 用碳 化 硅 结 合 氮 化 硅砖 板 的质量不 应 低 于现行 0.13 《 》 / 的有关 规定 。 行业标准 高炉用碳 化硅结合 氮化硅砖 035 TB T 4 重熔 用 铝 锭 《 》 3.0.14 的 质 量应 符 合 现 行 国 家 标 准 重 熔 用 铝 锭 / 的有关 规 定 。应 用 铝 电 解 槽生 产 介 于 重 熔 用 铝 锭 和 196 GB T 1 《 》 / 质量 标 ， 重熔 用 精 铝锭 65 准 之 间的初 级精 铝产品 时 其 YS T 6 质量 可根据需 求对原辅材料的品质进行 特殊控制 。 用 专 档 文 力 创 原 ·6 · 4 电解工艺计算 4. 工 艺 计 算 1 1.1 电解系列原 铝产量应按下 式计算 ： 4. -3 · · · （ ） Q=0 I t n 4. .3355×10 η 1 1.1 —— 式 中 ： — 原 铝年产量 （）； Q t —— 0.3355 — 电化当量 （/ · ）； g A h 用 —— I — 电流强度 （ ）； kA —— — 电流效率 （ ）； η ％ 专 —— ； — ， t 年工作 小 时数 取 60h 87 —— — n 电解系列 生产槽数 。 1 1.2 铝液直 流电耗应按下 列公 式计算 ： 4. 档 V 平 均 （ ） W = 4. 1 1.2 - 0. ×1-3 3355× 0 η V =V +V 文 平 均 工 作 效 应 均 摊 （ ） E +V +V +V +V +V 4. 2 = 极 化 阳极 阴极 电解 质 铝 母 线 ： —— 力 - 式 中 W — 铝液直 流电耗 （ · /）； kW h t —— — ， V 槽 平 均 电压 为槽工 作 电压 与 阳极效应 均摊 电压 之 和 平 均 创 （ ）； V —— V — 槽工 作 电压 （ ）； 工 作 V 原 —— — 槽 内电解 、 E 质熔 体 的分解电压 和 阴 阳极极化电压 之 和 极 化 （ ）； V —— V阳极 — 阳极导杆 与阳极母 线接 触 点 至 阳极炭块 底掌 之 间的 电压 （ ）； V —— V — 槽 内阴极 炭块表 面至槽 外 阴极 钢棒 的电压 （ ）； 阴极 V —— V — 槽 内电解质熔 体 的电压降 （ ）； 电解 质 V ·7 · —— V — 槽 周 围导 电铝母 线 系统的电压 （ ）。 铝 母 线 阳极效应 均摊 电压应按下 式计算 ： 4. （ ） k× V -V ×t V = 效 应 工 作 （ ） 效 应 均 摊 4.1.3 14 40 —— 式 中 ： — 阳极效应 均摊 电压 （ ）； V mV 效 应 均 摊 —— — （ / · ）； k 阳极效应 系数 次 槽 日 —— V — 阳极效应 发 生 时 的槽电压降 （ ）； 效 应 V —— ）。 t — 阳极效应 持续 时 间 （ n mi 4.1.4 阳极效应 或然率 可按下 列公 式计算 ： n n n m - n ） （ ） （ P =C P 1-P 4. 1 1.4 - m m 用） /（ ） （ P=a a+b 4. 2 1.4 - n ： —— 式 中 P — 在 n个 电解槽 上同 时发 生 阳极效应 的或然率 （ ）； m 专 ％ n —— C — 在 m 台 电解槽 中有 n个 发 生 阳极 效应 的组合 数 ； m —— m — 工作 电解槽 数 ； —— n — 同时发 生 阳极效应 的 电解槽数 ； —— 档 P — 在任何 时 间 内在一个 工 作 着 的电解槽上 发 生 阳极效 应 的或然率 ； —— 文 a — 阳极效应延续 时 间 （ ）； n mi —— ）。 b — 无 效应操作 时 间 （ n 阳极消 力mi ： 4.1.5 耗速率 可按下式计算 （ · · · ）/ - 2 （ ） v= 0. D C ×1 4. 3355×24 η 净 ρ 0 1.5 创 —— ： 式 中 v — 阳极消耗速率 （ / ）； cm d —— — 电流效率 （ ）； η ％ 原 2 —— ）； D — 阳极电流密度 （ / A cm —— C — 阳极净耗 （ /）； 净 k t g 3 —— ）。 — 阳极体 积 密度 （ / k cm ρ g 4. 阳极炭块 高度 可按下式计算 ： 1.6 · · / （ ） H= ×8 D C +H 4. λ .052η 净 γ 残 1.6 —— ： 式 中 H — 阳极炭块 高度 （ ）； mm ·8 · —— — ， （）； λ 换极 周期 即 阳极炭块 生产 过程 中的更 换 时 间 d —— — 电流效率 （ ）； η ％ 2 —— ）； D — 阳极电流密度 （ / A cm —— C — 阳极净 消耗 （ /）； 净 k t g 3 —— ）； — 阳极体 积密度 （ / γ k cm g —— H — 残极 高度 （ ）。 残 mm 4.1.7 预焙槽 单槽 排烟量 可按下式计算 ： （ ） / （ ） Q= L+W ×1 ×H ×v×3 η 600 4.1.7 3 ： —— / ）； 式 中 Q — 单槽排 烟量 （ h Nm —— L — 槽膛长 度 （ ）； m 用 —— W — 槽膛宽 度 （ ）； m —— — 槽 罩集气 效率 （ ）； η ％ 专 —— — 槽 罩 内料 面至罩 内排 ， ； H 烟道抽风口 的距离 可取 1m —— / 。 — 罩 内排烟 道 ， v 抽风口 控制 风速 可取 125m s 0. 4.1.8 铝电解槽产 生并 进入 净化系统的 全 氟 物应 包 括 电解质的 档 蒸 发 物 和 一 次 生 产 的 氟 化 氢 。生 产 每 吨 铝 的 排 氟 量 可 按 下 式 计算 ： 文 2 /（ ） （ ） W =2 CR +0 t-6 79 .047 1 4.1.8 —— ： 式 中 — 生产 每 吨铝的 （ ， /）； W 排氟量 以氟计 k t —— 力（ g CR — / 的分 子 比 摩 尔 比）； F AlF Na 3 —— t — 电解温度 （ ）。 ℃ 创 ， ： 1.9 铝电解槽 集气 效率计算 应 符合下 列规定 4. ， 1 当单 槽排烟量与净化系统设计烟气量一 致 时 可按下 式 原 计算 ： / （ ） =C C ×1 1 集 气 00％ 4.1.9 - η f F ： —— 式 中 — 电解槽 密 闭槽 罩 的集气 效率 （ ）； 集 气 ％ η 3 —— ）； — （ ） （ / C 实测 烟气 未净化前 含 氟浓度 m m f g 3 —— ）。 C — 集气 效率 为 时 的烟气 含 氟浓度 （ / 0％ 10 m m F g 当实际 ， 2 单 槽排烟量与净化系统设计烟气量 不 同时 可按 ·9 · 下式计算 ： · · · C n Q 24 f i （ ） = 4. 2 集 气 1.9 - η · · · 6 N A F 10 d y ： —— 式 中 — 净化 （ ）； n 系统集气的 实际槽 数 台 3 —— / ）； Q — 单槽 实际排 烟量 （ h i Nm —— — 净化 （ ）； N 系统集气的设计槽 数 台 —— A — 电解槽 日产铝量 （/ ）； d td —— F — 吨铝排 氟量 （ /）。 k t y g 2 主要设备选型计算 4. 用 系列 电解 ， ： 2.1 槽 台数计算 应 符合下 列规定 4. 1 电解槽工作台 数应按下 式计算 ： 专 ） / （ n =Q 4. 1 2.1 1 q - ： —— 式 中 — 电解 （ ）； n 系列工作槽 数 台 1 —— Q — 电解系列设计产 能 （/）； ta —— 档 — 电解槽设计产 能 （/）。 q ta 2 电解槽备用槽 数应按下 式计算 ： 文 · / （ ） n =n t t 4. 2 2.1 - 2 1 1 2 ： —— 式 中 — 电解 （ ）； n 系列备用槽 数 台 2 力 —— t — 电解槽 大修 天数 （）； 1 d —— t — 电解槽 内衬设计 平 均使 用 寿命 （）。 2 创 d ， ： 3 电解系列安装槽 台数应按下 式计算 并应取偶 数 （ ） n =n +n 4. 3 2.1 - 原 3 1 2 ： —— 式 中 — 电解 （ ）。 n 系列安装槽 台数 台 3 4 第 一批 通 电启 动槽 台数应按下 式计算 ： （ ）/ （ ） n = V +V V 4. 4 允 许 系 列 平 均 2.1 - 4 ： —— 式 中 — （ ）； n 第 一批 通 电启 动槽 台数 台 4 —— — 整流 （ ） V 所 在不倒 段 倒 段 为 无 荷 载 下 的 分段 调 压 的条 允 许 件下允许保 持 的最 高 电压 （ ）； V ·10 · —— V — 无启 动槽 时 的系列 总电压 （ ）； 系 列 V —— V — 通 电槽通 电时 的平 均 电压 预测值 （ ）。 平 均 V 5 电解系列 年大修槽 台数应按下 式计算 ： / （ ） n =n ×3 槽 内衬 寿命 5 65 4.2.1 - 5 1 —— ： 式 中 — 电解 （ ）。 n 系列 年大修槽 台数 台 5 6 电解槽运转率应按下 式计算 ： （ 槽 平 均检修 时 间 槽 内衬 寿命） C= 1- ÷ ×1 00％ （ ） 4.2.16 - 4. 多功 能天 车 台数应按下 式计算 ： 2.2 t+t+t+t N= 1 2 3 4 （ ） 4. 2.2 14 a 用 40× —— 式 中 ： — （ ）； N—— 多功 能天 车 台数 台 专 t — 天 车换极 时 间 （ ）； 1 min —— t — 天 车 出铝 时 间 （ ）； n 2 mi —— ）； t — 天 车抬 阳极母 线 mi —— 档 t — 天 车其 他使 用 时 间 （ ）； n 4 mi —— 1440 — 每 日分钟值 ； —— — （ ）， 。 天 车运转率 可取 a 文％ 75％ ％ 55 ～ 力 创 原 ·11 · 5 电解槽设计 电解 ， ： 5. 槽主要 技术参 数 应 符合下 列规定 0.1 2 阳极电流密度应 大 于或等 于 / 。 76A cm 1 0. ， · /， 2 原铝直流 电耗 新设 计槽型 应 小 于或等 于 500kW h t 12 技 改槽型 应 小 于或等 于 · /。 000kW h t 13 3 电流效率应 大 于或等 于 ％ 。 92 用 4 氧化铝单 耗应 小 于 30k /。 19 t g 氟化盐单 耗应 小 于 /。 5 k t 30 g 专 炭 阳极净耗应 小 于 /。 6 0k t 43 g / · 。 阳极效应 系数应 小 于或等 于 次 槽 日 7 08 0. 电解 ， ： 5.0.2 槽的 结 构设计 应 符合下 列规定 档 （ ） ， 1 电解槽槽壳应采 用摇篮托架 式 船 型 结 构 设计 寿命应 大 于 年 。 20 文 ， 2 电解槽传 动机构应设 有 阳极升 降 限位保护 传 动机构应采 、 ， 。 取 防尘 防腐措施 设计 寿命应 大 于 年 力 12 3 电解槽上部结 构 大 梁正 常最 大 向下绕 度 应 小 于 大 梁 长 度 的 / 。 0 180 创 阳极提 升机构工作行 程应 大 于或等 于安全行 程 。 4 0mm 10 5 槽 上 打壳 下料装 置设计 寿命应 大 于 年 。 6 原 6 电解槽定容下料器 的定容误 差应 小 于 1％。 ， 7 电 解 槽 应 设 有 密 闭 集 气 槽 罩 集 气 效 率 应 大 于 或 等 于 .5％ 。 98 应 控制 ， 8 电解槽焙烧启 动期 的槽壳底 部 隆起 变形 最 大动态 隆起 变形 量应 小 于槽 壳长 度 的 / 。 00 2 10 9 槽 结 构焊接场地 的环境 温度不得低 于 5℃。 ·12 · 电解 ， ： 5. 槽的 内衬设计及材质选择 应 符合下 列要 求 0.3 槽 内衬 的设计寿命应 大 于或等 于 。 1 2000d 阴极 炭块 与预 ， 2 焙 阳极炭块 宜采用 同宽度 尺寸 阴极 炭块材 、 、 ， 质 可分 为无 烟煤 基 石墨 质 石墨 化和整 体 浇 注 等 应 根据 铝电解 、 、 槽设计的电流 容量 电流密度 电热平衡 和槽 内衬 寿命等要 求进行 合 理选择和配置 。 、 3 电解槽侧块 可有普 通 阴极 炭块 炭 氮化硅砖 或 复合 或组合 ， 材料 宜根据 电热 平 衡 与 加 工 面 设 计 尺 寸 要 求 进 行 合 理 选 择 和 配置 。 、 4 电解槽阴极 结 构 设 计 可 选 用 异 型 阴极 导 流 阴极 等 节 能 用 结 构 。 ， 5 阴极糊选择应 与 阴极 炭块 主材 匹配 石墨化 阴极 宜 配选 收 专 缩率低 的冷捣糊进行 扎 固 。 6 阴极 炭块 与 阴极 钢 棒 的组装方 式 应减少应 力 变 形 和 受 热 ， 。 变形 并应 降低 接触 电阻和改善 阴极电流分 布 档 、 、 7 耐火 保 温定型材料 应 具 有 良好 的耐 电解质侵 蚀 高温 稳 、 。 定性 耐压抗折 强度 和保 温性 能 文 、 、 8 耐火 保 温不定型材料 应 具 有 良好 的耐 电解质侵 蚀 高温 稳定性 和保 温性 能 。 力 9 绝 热层应具 有 良好 的高温稳定性 和高保 温性 能 。 电解 ， ； 0.4 槽 内衬结 构 设计 宜 错 缝 安 装 槽 壳 结 构 设计 应 计算 5. 创 ， ； 热应 力分 布 和变形 量 槽 壳 和摇篮架应便 于安装和 防止移位 采用 ， 。 异地大修方式 时 应设计 有 吊装 位 置 原 电解 、 、 、 、 0.5 槽设计 应 在对 电场 热 场 磁 场 力 场 流场 等物 理场 5. ， 、 进行模拟 计算的 基础上 优化电解槽的结 构 内衬 和母 线配置 等设 ， ： 计 方 案 并应 符合下 列规定 1 槽 壳 变形计算 应 符合下 列规定 ： ） / ， 槽 壳 大 面 最 大 变 形 小 于 0 端 面 最 大 变 形 小 于 1 145 ； 20mm ·13 · ） ， 2 局部 强度 薄弱 应 力 集 中和 热 变 形 较 大情 况 应 作 出相 应 处理 。 2 槽 体 热平衡设计计算 应 符合下 列规定 ： ） ； 1炉 帮能 自然形 成和规整 ） 等温线 落在 阴极 炭 块之 下 ， 等温 线 砖 之上 ， 等温线位 于保 温板 以上 ， 等温线 阳极顶 面 以下 ； ） ； 槽 壳侧 壁 钢 板 最 高温 度 低 于 0℃ 槽 体 热 收 支 计 算 误 3 30 差小 于 3％。 3 槽 内磁 场分 布应 符合下 列规定 ： 用 ） 、 1磁 场垂 直分量的最 大绝 对 值 Bz 平 均 绝 对 值 Bz ｜ ｜ ｜ ｜ ma av x e 及 其 差值 应 小 ， 反对 称分 布 ； ） Bz 专 2 磁 场水平 分量 B 和 B 宜小 ； ｜ ｜ ｜ ｜ yma yav x e ） / 。 3 大 型槽 的 14区域 的 Bz 应 接 近 ｜ ｜ e av 立 柱母 线 电流计算偏差 应 小 于 1％ 阴极 钢 棒 电流计算最 档 大相对偏差 应 小 于 3％。 文 力 创 原 ·14 · 6 电 解 车 间 6. 一 般 规 定 1 1.1 铝电解 厂建 设的 经 济 规 模 与 槽 型 的 选 择 应 符 合 表 1.1 6. 6. 的要求 。 表 6. 铝电解厂建设的经济规模与槽型的选择 1.1 技 改 新 建 铝 电解 厂 系列 类型 用 小 型 小 型 中型 大 型 特 大 型 系列 建设 规模 （ /） 00 100 150 150 250 250 300 300 500 kta ≥ 1 ～ ～ ～ ～ 专 电解槽电流 强度 （ ） 40 60 200 240 300 350 350 400 0 kA ＞ 1 ～ ～ ～ ≥ 铝电 ， 6. 解 厂设计 应采 用成熟 可靠 的先进 工艺及装备技术 并 1.2 应 符合下 列要 求 ： 档 新建 铝电解 厂应采 用 0kA及 以上预焙 阳极铝电解槽技 1 20 ， 以 上 预 术 铝电解 厂 技 术 改 造 应 采 用 0kA 焙 阳 极 铝 电 解 槽技 16 文 ， 术 并应 在整流机组设备 安全可靠 范 围 内选 用 较 高 的额 定 输 出直 ， 流电压 等 级 宜 充 分 利 用 建 设 场 地 使 单 个 系 列 的 配 备 槽 台数 最 力 大化 。 、 、 2 铝电解槽应采 用 成 熟 可靠 的高 效 节 能 降本 和 环 保 的先 创 ； （ 、 、 、 、 ） 、 进工艺及装备技术 应包 括 物理场 电 热 磁 流 力 场 优化设计 、 、 、 优 质原辅材料 智 能槽控系统 氧化铝定 容 打壳 下 料 器 氟化铝和 原 、 、 、 电解质粉料加料装置 槽 密 闭集 气系统 开槽阳极 石墨 质 或 石墨 、 、 、 化 阴极 低 阳 极效 应 系 数 新 型 阴极 结 构 抗 冲 刷 耐 腐 蚀 内衬 材 料 等 。 铝电 ， ： 1.3 解车间的主要装备 应 符合下 列要 求 6. 、 、 1 新建 电解系列 宜 配备 多 功 能天 车 阳极搬 运车 出铝抬包 、 、 、 、 拖 车 出铝抬包 阳极托盘 阳极母 线 提 升装置 氧化铝浓相或超浓 ·15 · 相供 配 、 / ， 料系统 氟化铝 电解质粉料加 料系统 并应采 用 铝电解槽 ， 、 、 。 监 控系统 以改善 机 械化 自动化 信息化作业 管理水平 2 电解系列技术 改 造 应 充 分 利 用 原 有 设备和设 施 。利 用 旧 ， 厂房改造并 增 加超 过原 有 荷 载的设备 时 应 对原 构 筑 物 结 构 进 行 ， 。 检测 并应 复核荷载 、 、 3 电解车间 内应设 有 压 缩空 气气源及气控 过 滤 稳 压 设备 ， 、 。 和供气管 网 并应提 供合 格 的出铝 打壳 等作业用 压缩空气 、 、 4 电解车间配备和使 用 煤 气 天然 气 液 化气 燃 料 或 临 时用 、 ， 、 。 电作 为筑炉施 工 焙烧启 动及生产用 能源 时 应保证 安全 可靠 6.2 电解车间配置 用 电解 ， 2.1 车间可 由一个 或 多个 电解厂房组成 每栋 电解厂房应 6. 专 ， ， 、 配置在同一标 高上 厂房跨 度 和间距 操作面 轨 顶 及 下 弦标 高应 、 、 、 、 根据 电解槽 天 车 等 设 备 外 形 尺 寸 磁 场 影 响 通 风 条 件 设 备 安 、 。 全 人 物 流等 因素综 合 确定 档 2.2 电解车间作业 班制 宜采用 四班三运转工作 制 。 6. 2.3 新建 铝 电解厂宜采 用 系列 电解槽横 向布 置及 大 面 进 电母 6. 文 线 电解厂房应 有 良好 的通 风 和采 光 条 件 。厂房 配置 形 式 宜 6. 力 ， 采用二层 楼操作面 抬 高 形 式 且 厂房 之 间不 宜 布 置 过 多 的高 大 构 建 筑 物 。 创 电解厂 ， 2.5 房 宜 布置在 厂区 常年 主导 风 向的下 风侧 数栋 厂房 6. ， 夹角 。 平行 布置 时 厂房 的纵 向轴线与主 导 风 向宜成 ° 45° 原 35～ 电解厂 、 6.2.6 房 的侧 窗 天 窗及 地 面通 风板应按 每小 时换气 次数 次 次设计 。 0 30 ～4 电解厂 、 ， 6.2.7 房 的操作面 应 平 整 耐 热 并应 有 足够 的强 度 及 良 。 ， 好 的绝缘性 能 操作面 大 通 道 处 应按 通 行 运 输 车 辆 及 楼 面 堆料 ； 的最不利荷 载设计 小 通 道 处 应按 槽 大 修 时堆 放物 料的 最 大 荷 载 ； 。 设计 电解厂房各 连接 过道应按 通行 运输设备的 最 大荷 载设计 ·16 · 电解厂 、 6. 房应设置 下 至底层 楼 面 上 天 车和屋 面进行作业 的 2.8 安全人行 通道 。 厂房偏跨 应 设 、 、 。 2.9 置 休 息 室 卫 生 间 工 具 间 和 车 间监 控 室 6. 电解厂房端 头强磁 场影响 区域不 宜设置 办公区 。中间通道 和端 头 、 ， 宜 为天 车检修 区 运输 通道 以及阳极 提 升框架 和 出铝抬包 临时存 放 区 。 、 、 ， 2.10 雨水 地 面水 地 下水 不 得 进 入 电解厂房 不 得 在 厂房 内 6. 设置排 水 点 。 电解 ， 2.11 车间的压缩空 气管 应 设 在 厂房 侧 柱 上 主管距 操作 6. 。 、 面不得小 于 4m 厂房 内的压缩空气主管 支 管应 在安全距离 内设 用 。 ， 置绝缘 伸缩节 出铝用 的压 缩空 气 应 进 行 干燥 和过 滤 设计供气 压力应 大 于 。 0.6MPa 专 电 解 ， 6.2.12 车 间 母 线 沟 盖 板 和 槽 间 盖 板 的 设 计 应 符 合 下 列 要 求 ： ， 1 位于 车辆行走 侧 的母 线 沟盖板 强度应 满足 车辆最 大轮压 档 要 求 。 、 2 槽间 盖板设计 应能 满足 电解正 常生产作业 的最 大荷 载 厂 文 房通 风 和槽壳 散 热要 求 。 ， 3 母 线 沟盖板及槽间 盖板设计 应 满足 生产和 维 护 时人 工搬 力 移作业 的尺寸 和重量要求 。 ， 4 可能存 放高温物料的母 线 沟盖板及 其 绝缘层 应选 用 耐热 创 材料 。 电解 ， ： 2.13 车间的导 电母 线配置 应 符合下 列要 求 6. 原 1 纵 向配置的铝电解槽系 列 可采 用 端 部 铝母 线 进 电配置方 ， 式 横 向配置 的 铝 电 解 槽 系 列 应 采 用 大 面 多 点 铝 母 线 进 电 配 置 方式 。 ， 单槽母 线电 压 应 小 于或 等 于 0mV 铝 母 线 电 流 密 度 不 2 20 2 应 大 于 / 。 8A mm 0. 电解 、 ， 3 槽 立柱母 线与阳极 母 线 阴极 母 线与 阴极 钢 棒 以及 ·17 · 长距 离母线 之 间的连接应设 有 软连接段 。连接方式 可采用压接 或 ， ， 。 焊接方式 并宜 降低 接触压降 均化电流分 布 同时相邻母 线 之 间 应设 有 隔离绝缘 材料 。 ， 、 、 、 4 导 电母 线与地 沟盖 板 母 线与 土 建 基础 梁 柱 板 等 净 距 离 宜 大 于 。 100mm 电解厂 、 ： 6.2.14 房 内应采取下 列安全 绝缘措施 厂房 内操作面 以上 、 以下 的土建 构 筑 物 不 得 设置 可能 1 2m ， 、 、 。 接地 的金属埋 件 柱 子 楼 板 的钢 筋 铁丝 不 得 外 露 柱 间支 撑 为 ， 。 金属结 构 时 操作层 以上 4m范 围 内应设 有木 制 围护栏 ， 2 电解槽槽壳 外 侧距 构 筑 物墙 柱 内侧 应 大 于 2m 槽 壳 与车 用 间 内设置的 地 面钢轨外侧距离不 得小 于 。 4m 、 3 电解车间 内设置的 作业 工具 抬包及阳极 提 升框架 等金属 专 ， 、 构件存 放 区 与槽壳 金属地 沟盖板 和电气设备外侧 的间距不 得小 于 。 4m 4 电解车间厂房 外 部 的导 电母 线m以下 的 档 ， 。 部位 应设 有 瓷瓶绝缘 和护 网隔离带 电 ， 、 5 解槽 应采 用 可靠 的电气绝 缘 装置和材料 单 槽 对 地 电 文 。 解槽 之 间 以及槽 各 连接部位 之 间电气绝缘 的限值 不 宜小 于 1M 力 Ω 创 原 ·18 · 7 工艺自动化控制 铝电 ， 7. 解 厂生产工艺 过程应采 用计算机控制 技术 并应采 用 0.1 管控一体化集 成技术 。 电解 ， ， 0.2 系列应设置计算 站 其位 置 宜 临近 电解厂房 并宜 设 7. 。 ， 紧急通讯 和报警 系统 计算 站 位于强 磁 场 区域 时 重 要设备 宜采 取磁屏蔽措施 。 用 计算 站机房及 网络 布线 系统设计应 符合 现行国家标准 电 7. 》 《 子信息 系统机房设计规 范 0174和 综 合 布 线系 统工 程 设计 GB 5 专 规 范 》 0311的有关 规定 。 GB 5 电解 ， 7.0.4 槽系 列 的控制系统宜分 为管理级 和控制级 管理级 可 。 ； 分 为监 控机和工作 站 监 控机 应 设 在 计算 站 工 作 站应 分 布在 主 档 ； 。 要 技术管理 岗位 控 制 级 的 主 要 设 备 槽 控 机应 设 在 电 解 槽 附 近 控制系统设计应具 有下列 功 能 ： 文 、 、 1 监 控机主要 功 能 为现 场 实 时监 视 异 常情况 报 警 各 类 参 、 （ ） 、 数设置 离线数 据 生产 检测参 数 录入 和分析 数 据存储 和生产 报 力 表制作 。 、 、 2 工作 站 主要功 能 为常 规 作 业 的监 控 异 常槽 况监 视 离 线 创 检测数 据 的录入 等 。 、 3 槽控机主要 功 能 为在线数 据采集 和解析 常规作业 控制执 原 、 、 、 。 行 氧化铝浓度控制 电压 摆 处理 氟化铝 加 料控制 等 常 规 作 业 / 、 、 、 、 主要有 电阻解 析 电压 调 整 打壳 下 料 出铝 过程 阳极更 换 抬阳 、 。 / ， 极母 线 效应 处理 等 槽控机 应 设 有 手 动 自动转 换 开 关 抬 母 线 作业 监 控必须有传 动机构行 程 限位 和设有设备 故障软 件诊断 与保 ， / 护程序 防止手 动 自动抬母 线 或 升 降 阳极过程 中发生 断路等误 操 作 事故 。 ·19 · 7. 铝电解 厂其 他 车间的工艺自动化控制 应 结 合 工艺与设备 0.5 ， 。 特点 配备必要的自动化控制及 安全监 视 系统 0.6 铝电解 厂宜根据 工艺 生 产流 程 设置 各 工 序 的物 耗 和 能 耗 7. 计量与 监 控系统 。 用 专 档 文 力 创 原 ·20 · 8 变 电整流所 8. 一 般 规 定 1 铝电 ， 1.1 解 厂应靠近 负荷 中心 电解车间布置变电整流所 整流 8. （ ） 。 所 宜 与铝电解厂 的总变 配 电站所合 建 变电 ， 1.2 整流所 宜 配置在 铝电解 厂年 主导 风 向的上 风侧 并应 8. 减少有 害 烟尘对 电气设备绝缘及 环境 的影响 。 用 2 供 电电源 与接 线 铝电解 厂用 电一级 负荷 率 应 在 ％ 以上 。配套 变 电整流 8. 95 ， ， ， 所的供电电源 不应少 于两个 独 立 电源 并宜采 用 同级 电压 供电 同一电压供电系统的变配电 级数不 宜 多 于两级 。 档 铝电 ， ： 2.2 解 生产停 电和减 电的允许值 应 符合下 列规定 8. ， 。 1 正 常情况 下 铝电解 厂不应停 电 文 ， ， 2 供电系统 由电网供电 时 不 应 频繁拉闸 限 电 每 次 持续 时 间不应 大 于 。 min 40 力 ， ， 3 采用 自备电厂不 联 网供电 时 除应保 证 供电 安全可靠 外 ， 检修 发 生事故 或事故连 续 发 生时 停 电和减 电允许 值 应 符 合下 列 规定 ： 创 ） 。 1 电解全 系列停 电时 间不 大 于 1h 原 ） 持续 时 间不 大 于 。 减 电 0％ 12h 2 1 ） 。 减 电 持续 时 间不 大 于 3 20％ 4h 变电 ， ： 8.2.3 整流所交 流侧 主接线 应 符合下 列规定 ， ； ， 1 大中 型铝电解整流所 应采 用 双母 线系统 小 型整流所 可 采用 双母 线 当一个 电解系列 的全 部 整流机组 有 载 连 续 调 压至 最 低 一 ·21 · ， ， 级 电解 系列 电流仍 大 于一组整流机组的额定电流 时 应设 可 同时 切 除 电解系列 的全部 整流机组的 功 能 。 （ ） 3 当用进线 或母 线 分 段 断 路 器 切 除 电解系列 全 部 整流机 ， ， 组 时 不应 影响 整流所所用 电及全 厂其 他用 电负荷 整流机组正 常 ， 。 运行 时 动力 负荷 宜单 独接 于另一段母线 整流所的主接线 在任一设备 母 线故障 或检修 时 应 保证 电解系列 正 常生产 。 多整流 ， 2.5 机组并 联运行 的电解系列 各 机组直 流侧应设电动 8. 操作 的直 流 隔离器 。 3 整流 机组选择及谐波治理 8. 用 3.1 整流机组的直 流侧 额定电 压应按下 式计算 ： 8. 专（ ） U U +n ×U + U 8. 额 定 ≥ 系 列 1 A Δ 母 线 E —— 式 中 ： — 整流机组直 流侧 额定电 压 （ ）； U额 定 V —— — 无 效应时 的 ， U系 列 系列 电压 为槽 平 均 电压 与系列 槽 数 之 乘 积 （ ）； 档 V —— n — 调压制度预定 的阳极效应个 数 ； 1 文 —— ； — 阳极效应 ， U 时槽电 压 升高值 宜取 V 35V AE 30 ～ —— U — 槽电 压测量 范 围以外 的汇流母 线电压降 （ ）。 Δ 母 线 整流机组直 流侧 额 定电 压 应 满足 电解系列 最后 一 批 电解 8. 槽的 启 动电压 。 创 （ ）， 3.3 整流机组应能 承受 0％的电流过 载 in 并应 包 括 能 8. 15 1m 承受 阳 ， 极 效应熄灭 后 不 立 即将 直 流电 压 自动降至原 来 值 而 产 生 原 的冲击 电流所造成的过 载 。 整 流 ， 3.4 机 组 一 次 侧 电 压 及 降 压 方 式 的 选 择 应 符 合 下 列 8. 规定 ： ， 选择 ； 整流机组一 次侧 电压及 降压方式 宜按表 3.4 1 8. ， 2 当 电网 电压 等 级 在 220kV及 以上 时 整 流 机 组 一 次 侧 电 压应 进行 技术 经济 比较 确定 。 ·22 · 表 3.4 整流 机组 一次侧 电压 及 降压方式选择 8. 一 次侧 额 定电 压 （ ） 整 流机组单 机 额 定 容 量 kV （ · ） kV A 电 网直 接供电 时 经 变 压 器 降压供电 时 、 、 、 、 00 3 6 10 0.38 6 10 10 ≤ 、 、 、 1000 3150 6 1035 6 10 ～ 、 、 、 3150 12500 1035 66 6 10 ～ 、 、 12500 25000 35 66 110 35 ～ 25000 80000 110 — ≥ ～ — 、 、 80000 110220 330 ≥ 当整 流 ， 3 所 建 设 在 发 电厂 或 自 备 电厂 附 近 技 术 条 件 容 许 用 ， 。 时 宜采用发 电机电压直 配方式供电 铝电 ， 、 、 3.5 解整流所机组 数量 应 根据供电电 压 负荷 大小 负荷 8. 专 、 。 性 质 运行 损耗 和电 网对 谐波 限制的要 求 确 定 每个 电解系列 的 、 ， ： 机组数量 等效相数 和容量 应 符合下 列规定 ， 机组一 次 电压 为 及 以下时 应 以 个 个 机 组 形 kV 4 6 1 35 ～ 档 成 等效 相或 相 。 24 36 ， 机 组 一 次 电 压 为 kV 和 110kV 时 当 单 机 容 量 在 2 66 文 · · ， ； 应 以 个 机组形 成 等效 相或 相 12.5MV A 35MV A 3 18 36 ～ · ， 当单 机容量 在 及 以 上 时 应 以 个 个 机 组 形 成 等 35MV A 4 ～ 6 力 效 相或 相 。 48 72 ， · 机组供电电 压 为 0kV及 以上 单 机 容 量 在 50000kV A 3 22 创 ， 个 机 相 。 及 以上时 以 个 8 组形 成 等效 相 6 4 ～ 48 ～9 当一个 机组 因 ， 倍 4 故 检 修 时 其 余 机组 应 仍 能 供 给 05 1. ～ 原 倍 的全 系列 直 流电 。 ， 1.15 流 正 常情况 下 系列 的全 部 机组 应 同时 运行 。 整流 ， 3.6 所 宜采用稳 流精度较 高 的自动稳 流整流系统 可 由饱 8. 和电抗器稳 流的二极管整流机组 或 晶闸管整流机组组成 。 3.7 整流装置的 安装接 地 应 防止在 直 流 回路 有 较 大 泄 流 情况 8. ， 。 时 发 生严 重接地故障 引起 反 电动势 向故障 点提供 较 大 电流 ·23 · 8. 变电整流所供电系统 注 入 电 网 的谐波电流值 和母 线 ， 《 》 / 压 畸变 率 应按 现 行国家标准 电能 质量 公用 电 网谐波 GB T 4549的有关 规定进行 校 核 。 1 整流所 直 流母 线绝缘 强度 可按 倍 系列额定 直 流电压设 8.3.9 10 。 ， 计 连接整流所与电解车间的 室 外 铝母 线 应 保 证 电气绝 缘 对 地 绝缘值 不应 小 于 2M 。 Ω 用 专 档 文 力 创 原 ·24 · 9 阳极组装车间 9. 一 般 规 定 1 采用 预焙 阳 ， 1.1 极铝电解槽 生产的电解系列 应设 立 阳极组装 9. 、 。 车间 电解质清理和残极处理 及 以上产 能 的 ， 1.2 100kt 铝电解 厂 宜采 用 自动化程 度 较 高 的 9. 。 以下 产 能 的 铝 ， 阳极组装生产线kt 电 解厂 可 采 用 简 易 阳 极 10 用 组装车间 。 阳极 ， 1.3 组装主要设备的产 能选型 宜 为配套 电解生产 年需 求 9. 专 量的 倍 倍 。 2 1.5 1. ～ 新 阳 极 ， 9.1.4 及 残 极 运 输 应 使 用 专 用 车 辆 保 障 运 送 和 装 卸 安全 。 档 电解 ， 1.5 车间宜在过道 附近设置 热残极 冷却 和集气间 集气烟 9. 道 可接 至 电解净化系统一并 治理含 氟烟尘 。热残极 表 面温度 降至 文 ， 。 0℃以下后 可送 至 阳极组装车间处理 10 2 阳极组装 车间配置 9. 力 2.1 预焙 阳极 炭块 电解年需 求量应按下 列公 式计算 ： 9. 创 / 阳极炭块 电解年需 求量 =年平 均工作槽 数 ×单槽阳极组 数 换极 周期 大修槽 年启 动用 阳极组 数 65+ 原 ×3 （ ） 2.11 9. - 阳极 / 组装 生产 能力 =电解阳极炭块组 年需 求量 阳极组装成品率 （ ） 2.12 9. - 阳极 ， ： 9. 组装自动化 生产线的配置 应 符合下 列规定 2.2 、 、 、 1 主要工序应按装 卸 站 自动残极清理 站 手 动残极清理 站 、 、 、 、 残极 抛丸 清理站 自动残极 压脱 站 手 动残极 压脱 站 铁 环压脱 站 ·25 · 钢爪 抛 、 、 、 、 丸清理站 导杆检查 站 导杆校直 站 钢爪矫 直 站 导杆修理 、 、 、 、 、 、 装 卸 站 导杆 清刷 站 沾石墨 站 钢爪烘 干 碳碗烘 干 浇 注站 喷铝 ， 站等进行 组合 各工作 站 之 间 由积 放 式 悬挂 输 送 机 联 成流 水 作 业 。 ， 、 ， 线 此 外 还应包 括 中频 炉 铁 环 清理及运 输 设备 辊 道 输 送 机 等 线外设备和 相关 物料储 仓 。 ， 2 电解质结壳 可根据 生产工艺要求进行 破碎 和细磨 粉料粒 度 宜 为 0 10 。 ～ mm 残极 破碎 宜设 ， 3 置残极初 碎工段 送 预焙 阳极厂 的返回料处 理车间应按 配料要求再 进行后续 破碎 。 ， 4 导杆及 钢爪修理 宜设置 下线修理工段 主要对 损坏 的导杆 用 和变形 溶蚀 的钢爪进行 修 复 。 简易 阳 、 、 2.3 极组装应 配置 有 残 极清理 浇 铸 区 电解质破碎 及 9. 专 维修工段 。 配建有 预 ， 2.4 焙 阳极厂 的铝电解厂 阳极组装车间宜 与阳极焙 9. 烧 车间的炭块仓库 连通 。 档， 2.5 阳极组装车间 厂房 内的地 坪设计 荷 载 阳极拖 车通道 宜按 9. 2 2 / ， / 。 5tm 设 计 其余 地 坪荷 载宜按 3tm 设 计 阳极 文 。 9. 组装车间 宜采用 两班工作 制 2.6 3 阳极组装仓库 9. 力 阳极 ， ， 3.1 组装块 和待 处理 残 极 应 存 放 在 仓库 内 仓库 面积 利 9. 创 。仓库 ， 用 系数 宜 为 2 0.4 的贮存 量 不 宜 小 于配套 电解正 常 生 0.～ 产所需 的 需 求量 。 7d 原 。 .3.2 阳极组装仓库 宜 与组装车间 厂房 连 通 组装仓库 内应 设 9 2 置起 重运输设备 。阳极组装仓库地 坪荷 载宜按 / 设 计 。 5tm 9. 阳极托 盘 台数 可按下式计算 ： 3.3 阳极托盘 台数 = 日供合 格 阳极组数 ×库存 天数 / 每个托盘 阳极装载组数 + 大修槽 台数 × 单槽阳极组 数 （ ） 3.3 9. ·26 · 、 、 1 氧化铝 氟化盐 电解质贮运及供料 0 10 一 般 规 定 .1 袋装氧 、 。 .1.1 化铝 氟化盐 应 贮 存 在 防雨 防潮 仓库 内 散 装氧 10 ， 。 化铝应贮 存 在料仓 内 火 车运输 入 厂 时应设置 卸料 站 对于 温差 ， 、 .1.2 较 大 和寒 冷地区 采用气 力输送 氧化铝 氟化盐 10 ， 、 。 等粉状 物料 时 应设置 空气 除湿 除油 和冷凝 水 过 滤设 施 除湿露 用 点应低 于 ℃ 。 -2 氧化 ， ： 10.1.3 铝原料的贮存 量 应 符合下 列要 求 专 1 未 配套 氧化铝厂 的铝电解厂 的氧化铝贮存 能 力 应 大 于或 等 于 。 d 30 2 配套 有 氧化铝 厂 的铝电解厂 的氧化铝贮存 能 力 应 大 于或 档 等 于 。 7d 氟化盐的贮存 能力应 大 于或等 于 。 d 3 90 配套 电解 文 4 烟气净化系统的新 鲜 氧化铝贮仓容 量 可按 1d ～ 用量设计 。 d 2 力 氧化 ， 、 .1.4 铝 密 闭料 仓 应 配 备 减 压 装 置 安 全 爬 梯 和 作 业 照 10 。 ， 、 、 明 架空敷设的 输送 管线 应 设 有 检 修 平台 防护栏 安全 爬梯 和 创 作业 照 明 。 .2 氧化铝贮 运 10 原 ， 、 .2.1 卸料 站 车位选择 宜根据设备 卸料 能力 和维 护检修 全 厂 10 ； 内完成 用气 高 峰期及车 辆 积压 时 间等 按 h 电解生产 的需 求 12 1d 量进行计算 。 氧化 、 、 .2.2 铝输送 方式 宜选 用浓相输送 超浓 相输送 气 力 提 升 10 ， 。 器 或机 械输送 方式 宜 降低 氧化铝的 破碎 率 输 送 设备与管 网设 ·27 · 计 应 符合 以下规定 ： ， ， 稀相气 力输送距离不 宜超 过 0m 固气 比宜 为 5 20 仓 1 40 ～ 式泵供气 压 力 宜 为 。可 用 于槽 罐 车 至 氧 化 铝 0.6MPa 0.8MPa ～ 中间储 仓的粉料 输送 。 ， ， 2 浓相气 力输 送距离不 宜超 过 1200m 固气 比宜 为 20 50 ～ 压力容器供气 压 力 宜 为 。可 用 于 氧 化 铝 中 间 0.2MPa 0.7MPa ～ 储 仓 或袋装料仓库 至 电解车间 日用储 仓的 远距离 物料输送 。 ， ， 3 超浓 相气 力 宜采用 短距离 输 送 固气 比宜 为 100 500 溜 ～ ， 。可 槽 安装斜 度 宜 为 0° 2°供气 压 力 宜 为 0.01MPa 0.05MPa ～ ～ 用 于储 仓 向电解槽 输送新 鲜 氧化铝或含 氟氧化铝 。 用 ， ， 4 风动溜槽 宜采 用 短 距离 输 送 固气 比宜 大 于 100 溜 槽 安 ， 。 装斜 度 宜 大 于 2°供气 压力 宜 为 0.01MPa 0.05MPa ～ 专 气 力 提 升器宜 ， ， 5 采 用 短 距离 提 升 物 料 固气 比宜 为 6 14 ～ ， 。 提 升高度不 宜 大 于 0m 供气 压力 宜 为 0.01MPa 0.05MPa 4 ～ 气 垫带式输送 方式 宜采用 长 ， 6 距离 输送 气 垫输送 机带 速宜 档 / / ， ， 为 8m s 12.0m s带 宽宜 为 500 2200输送 物料堆 比重 宜 为 0. ～ ～ 3 3 / / ， ， 2. 最 大输送倾 角宜小 于 20 宜采用 气 垫 密 0.8k cm ～ 8k cm ° g g 文 封形 式 。 、 ， 、 7 室外 采用 斗式 提 升机 普 通皮带输送 时 应采取 防雨 防尘 力 措施 。 .2.3 输送 管 网设计 应 符合 以下规定 ： 10 创 ： 1 气动 压力输送 管道 的管架水平 推力 可按下式计算 · · （ ） F= u l 10 原 q .2.3 —— 式 中 ： — 管架水平 推力 （ / ）； F k m g —— — 每米管道 的计算 重量 （ ）； k q g —— ； — 物料与 ， u 管道 的摩擦 系数 可取 3 0.6 0.～ —— l — 管架 的间距 （ ）。 m ， 2 输送 用压缩空气 管道 的铺设 坡 度不应 小 于 2％ 并应设 0. 管 内积存 油水 排放装 ， ， 置 寒 冷地区应采取 防冻措施 温差较 大地区 ·28 · 应对 管道进行 热补偿 。 3 压缩 空气 负荷 波动较 大或长距离输 送 需 稳 定供气 压 力 的 ， 、 。 用 户 应设 储 气 罐 或稳 压 增 压装置 ， 4 埋 地 铺 设的管 道 穿越 铁 路 或 道 路时 管 顶 距离 铁 路 轨 面 ， 。 不 宜小 于 1.2m 距离 道路路 面不 宜小 于 7m 0. 氧化 ， ： 10.2.4 铝仓库及料仓设计 应 符合下 列规定 1 仓库 应设 有起 重运输设备 。 ， 2 仓库 应 留 出足够 的运输 和安全 通 道 存 料 面积利 用 系数 可取 。 5 0.6 0.～ 3 袋装料 的堆放高度不 宜超 过 。 6m 用 、 ， 。 4 仓库 内设有拆 卸袋及物料输送料装置时 应设置通风收尘 5 密 闭料仓 下部 易结块存 料部位应设 物料疏通装置 。 专 、 .3 氧化铝 载氟氧化 铝供配料 10 .3.1 新 鲜 氧化铝 或 电解净化系统返回 的载氟氧化铝 向电解槽 10 ， 档， 的供配料系统 宜采用超浓相或浓相输送 方式 自然输送 物料的 溜 管斜 度应 大 于氧化铝的安 息 角 。 电解 文 ， .3.2 槽 上保 温覆 盖 用 的新 鲜 氧化铝粉料 或 混 合 料 应采 10 ， 。 用 天 车加料方式 不 宜采用人工抱袋 直接投料方式 力 、 .4 氟化 铝 电解 质粉料贮运及供配料 10 创 氟化 、 ， .4.1 铝 电解质粉料应采 用仓库 或料仓贮存 并应 配备 防 10 、 。 雨 防尘设 施 原 、 、 .4.2 氟化铝 可采用浓相输送上槽 汽 车罐 车运输 天 车加料 或 10 ， 专用地 面氟 化 铝 加 料 车 的 供 配 料 方 式 不 宜 采 用 人 工 加 料 上 槽 方式 。 电解 ， .4.3 质粉料 可采 用 汽 车 罐 车运输 超浓 相 输 送 和 天 车 加 10 ， 。 料的供料方式 不 宜采 用人 工 手 推 车和车间存 放 方 式 当用 作 保 ， 。 温覆 盖料 时 宜 与氧化铝混合 配料上槽 ·29 · 1 电解烟气净化 1 11 一 般 规 定 .1 铝电 ， .1.1 解 厂应 配备 高 效 节 能 的净化除尘 系统 应采 用 氧化 11 铝 吸 附含 氟烟尘 的干法净化技术治理电解烟气 。 .1.2 新建 铝 电解系列 的电解烟气净化系统宜采用集 中处理方 11 ， ， 式 老 厂 技 术 改 造 的 电 解 系 列 受 场 地 限 制 时 可 采 用 分 散 处 理 用 方式 。 电解 ， .1.3 车间厂房应采 用有 组 织 的自然 通 风 经 天 窗 排 放 的 11 专 ， 氟化物会 导致无 组织 排 放 监 控 浓 度 超 过 限值 时 应 设 天 窗排 风 净 化系统 。厂房侧 部应设 通 风 窗 。 2 .1.4 电解烟气净 化 系 统 每 / 比表 面 积 的氧 化 铝 对 氟 化 11 1m g 档 （ ）。 氢 的单 分 子层 化 学 吸 附系数 可取 033％ 重 量 比 净化 系统循 0. 环 回收 的载氟氧化铝宜返回 电解生产使 用 。 电解 文 .1.5 烟气 净 化 系 统 应 设 置 主 要 受 控 污 染 物 的在 线 系统 。 力 高架净化 除尘设 施 应设 有 检修平 、 。 .1.6 台 防护栏 和作业 照 明 11 .2 进化设施 配置及 排烟管设计 11 创 .2.1 电解烟气 净 化 设 施 宜 配 置 在 电 解 系列 两 栋 电 解厂 房 之 11 原 ， ， 间 并宜靠近 氧化 铝 储 仓 当 电 解 系列 需 配 置 多 套 烟 气 净 化 系 统 ， ， 、 。 时 应合 理分配集气槽 数 并应合 理设计排烟 支 管 排烟 干管直径 净化 ， ： .2.2 设备及排烟管 道 的设计 应 符合下 列要 求 11 ， 1 净化设备及管 道 的处理能 力 应按 电解系列 的最 大 生 产 能力设计 。 2 铝电解系列净化系统 汇 总烟管各 变 径 段 的风速 等 量 递 增 ·30 · ， ： 值 应按 下式计算 （ ）/ （ ） v= v -v n 11 Δ 汇 支 .2.2 — ： — （ /）； 式 中 v — 汇 总烟管各 变径段 的风速等量递增值 m s Δ —— v — 汇 总烟管最 大烟气流速 （ /）； 汇 m s —— v — 电解槽排烟 支 管烟气流速 （ /）； 支 m s —— — n 单侧 汇 总烟管的个 数 。 电解 ， ： .2.3 槽排烟管设计 应 符合下 列规定 11 ， ， 电解槽排烟系统 中 槽 罩 内负压 应 大 于 0Pa -5Pa 1 -1 ～ 电解槽 之 间的负压差 为 。 0Pa -10Pa -3 ～ 2 各 电 解槽 及 排 烟 管 的 烟 气 流 动 设 计 压 力 损 失 应 小 于 用 ， / 。 ， 0Pa烟气流速宜 大 于 8m s 排烟管 安装 方式应 方便 检修 并应 50 能有效 防止烟气粉尘沉 降堆 积 。 专 ， 3 电解槽排烟支 管与总管 之 间应 设 绝 缘 节 总的电 阻值不 应 小 于 2M 。 Ω 4 水平 排烟管 道 和小 于烟尘 粉料安 息 角 的倾斜 管 道 的控制 / /。