📄Работа №120660

Тема: Внедрение карбидкремниевых блоков на электролизерах РА-180С «Э» корпуса № 10 АО «РУСАЛ Красноярск» (Металлургия цветных металлов, Сибирский Федеральный Университет)

Характеристики работы

▣
Тип работы Магистерская диссертация
Металлургия
Предмет Металлургия
📄
Объем: 77 листов
📅
Год: 2023
👁️
Просмотров: 87
2000 руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить

📋 Содержание

Есть приложения.

Введение 4
1 Теоретические основы производства алюминия 5
1.1 Технология получения электролиза 6
1.2 Факторы, влияющие на расход электроэнергии 8
1.3 Основные направления по повышению энергоэффективности 10
1.3.1 Анализ повышения энергосбережения алюминиевых электролизеров в мировой промышленности 11
1.3.2 Возможные резервы снижения энергопотребления электролизера 17
1.3.3 Использование карбидкремниевыех блоков 26
1.3.4 Мероприятия по снижению расхода электроэнергии, реализуемые на Красноярском алюминиевом заводе 28
2 Расчет термоэлектрических полей 34
2.1 Результаты расчетов 37
2.2 Методика расчета технико-экономических показателей электролизного производства на действующих алюминиевых заводах ОК РУСАЛ 46
3 Технические решения по изменению конструкции катода электролизной ванны РА-180С за счет утепления футеровкой 55
3.1 Отработка технологических параметров 57
4 Достигнутые технико-экономические показатели в результате реализованных технических решений по изменению конструкции катода электролизной ванны РА-180С 61
5 Оценка экономической эффективности технических решений по изменению конструкции катоды электролизной ванны РА-180С 67
Заключение 69
Список используемых источников 70
Приложение А Целевые значения и коридоры допусков технологических параметров электролизов 75
Приложение Б Изменение настроек АСУТП после пуска 76
Приложение В Параметры/измерения пусковой и послепусковой период 77
Приложение Г Основные требования к характеристикам узлов и агрегатов электролиза 78

📖 Введение


B мировой промышленности растет спрос нa алюминий. Одним из важнейших показателей процесса производства алюминия является удельный расход электроэнергии. В себестоимости алюминия затраты на электроэнергию занимают 2 место, после затрат на сырьевые материалы. Этo тpe6yeт поиска новых решений по усовершенствованию технологии Coдep6epгa, увеличению производительности алюминиевых электролизеров.
Целью работы является внедрение энергоэффективных технических решений по изменению конструкции катода электролизной ванны РА-180C корпуса № 10 АО «РУСАЛ Красноярск» за счет использования карбидкремниевых блоков. Объектом исследования в работе является модернизированное катодного устройство, которое предусматривает: монтаж катодного устройства в существующую ячейку электролизера без доработки строительных конструкций, использование существующего анодного устройства, использование существующего катодного кожуха, использование существующей анодной и катодной ошиновок, отсутствие увеличения стоимости капитального ремонта электролизеров. Основные технические решения внесенные в модернизированную конструкцию катода РА-180C, это утепление конструкции катода электролизной ванны РА-180C в цокольной части и использование SiC плит вместо угольных блоков.
Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:
 пустить на электролиз опытную группу ванн с модернизированным катодом с применением карбидкремниевых блоков;
 выполнить подбор оптимальных технологических параметров за счет снижения заданного напряжения (как следствие снижение расхода электроэнергии);
 обеспечить ведение технологического процесса на опытной группе электролизеров согласно заданных целевых параметров, проведение оценки технологического состояния, контроль уровней металла и электролита и т.д.;
 сравнить ТЭП опытных электролизеров с электролизерами-свидетелями.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании
🎓 Дипломные 📘 Магистерские 📙 Диссертации 📗 Курсовые 📝 Статьи 📄 ВКР

✅ Заключение

Цель магистерской диссертации достигнута в полном объеме, в рамках магистерской диссертации были решены задачи:
1. проведен анализ действующей технологии, ТЭП внедряемых решений по модернизации катодов электролизера с целью оценки влияния на текущие показатели расхода электроэнергии;
2. Показано, что применение карбидкремниевых блоков позволяет снизить заданное напряжение (до 0,100 В) и расход электроэнергии (до 300 кВч/т);
3. Выполнены экономические расчеты, подтвердившие эффективность технических решений.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ
Поиск аналога

📕 Список литературы

1. Куликовский, А. Г. Магнитная гидродинамика : учебное пособие для вузов / А. Г. Куликовский, Г. А. Любимов. – М. : Логос, 2011. – 328 с.
2. Москвитин, В. И. Металлургия легких металлов / В. И. Москвитин. – М. : ИнтерметИнженеринг, 2005. – 416 с.
3. Металлургия алюминия / Ю. В. Борисоглебский, Г.В. Галевский, Н. М. Кулагин [и др.]. – Новосибирск : Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. – 438 с.
4. Odegard, R. The Solubility of Aluminium in Cryolitic Melts / R. Odegard, A. Sterten, J. Thonstad // Essential Readings in Light Metals. Volume 2. Aluminum Reduction Technology. – 2013. – Рр. 39–48.
5. Hives, J. Electrical Conductivity of Molten Cryolite-based Mixtures Obtained With a Tube-Type Cell Made of Pyrolytic Boron Niride / J. Hives, J. Thonstad, A. Sterten // Essential Readings in Light Metals. Volume 2. Aluminum Reduction Technology. – 2013. – Рр. 65–72.
6. Lillebuen, B. Current efficiency and alumina concentration / B. Lillebuen, Th. Mellerud // Essential Readings in Light Metals. Volume 2. Aluminum Reduction Technology. – 2013. – Рр. 172–176.
7. Taberaux, A. T. Litium-Modified electrolyte Chemistry for Improved Performance in Modern Reduction Cells / A. T. Taberaux, T. R. Alcorn // Essential Readings in Light Metals. Volume 2. Aluminum Reduction Technology. – 2013. – Рр. 83–88.
8. Impact of Operations at Low Anode Cathode Distance on Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions at Aluminerie Alouette / P. Coursol [et al.] // Journal of Metals (JOM). – 2011. – Vol. 63, № 8. – Рр. 109–115.
9. Патрин, Р. К. Повышение эффективности ресурсосбережения при производстве алюминия электролизом на основе использования футеровочных материалов / Р. К. Патрин. – СПб., 2015. – 127 с.
10. Повышение энергетической эффективности производства алюминия снижением газонаполненности электролита / С. Г. Шахрай, А. П. Скуратов, А. В. Белянин [и др.] // Системы. Методы. Технологии. – 2015. – № 1 (25). – С. 103–107.
11. Опыт применения предварительно обожженных анодов с пазами в алюминиевых электролизерах большой единичной мощности / Е. Ю. Радионов, Н. В. Немчинова, И. А. Сысоев, В. А. Ершов // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири : материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Т. 2. (Иркутск, 25-26 апр. 2013 г.). – Иркутск, 2013. – С. 370–374.
12. Щербань, Г. И. Анодный эффект и МГД-нестабильность в алюминиевом электролизере. Контроль параметров для их прогноза / Г. И. Щербань, И. Ф. Червонный // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2014. – № 4 (70). – С. 46–50.
13. Ибрагимов, А. Т. Электрометаллургия алюминия / А. Т. Ибрагимов, Р. В. Пак. – Павлодар, 2009. – 280 с.
14. Васюнина, Н. В. Анодное перенапряжение в криолитовых расплавах / Н. В. Васюнина, И. П. Васюнина, Ю. Г. Михалев // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. – 2012. – № 7. – С. 783–792.
15. Радионов, Е. Ю. Применение предварительно обожженных анодов с пазами в алюминиевых электролизерах для улучшения их технико-экономических показателей / Е. Ю. Радионов, Ю. В. Богданов, А. В. Книжник // Алюминий Сибири – 2007 : материалы Международной научно-практической конференции (Красноярск, 11-13 сент. 2007 г.). – Красноярск, 2007. – С. 41–48.
16. Bruggeman, J. Pot Heat Balance Fundamentals / J. Bruggeman // Proc 6th Aust Al Smelting Workshop. – 1998. – Рр. 167–189.
17. The Transition Strategy at Alouette Towards Higher Productivity with a Lower Energy Consumption / P. Coursol [et al.] // Light Metals. – 2012. – Рр. 591–594.
18. Droste, С. Improved 2-Dimensional Model for Magneto Hydrodynamics Stability Analysis in Reduction Cell / С. Droste, М. Segatz, D. Vogelsang // Light Metals. – 1998. – Рр. 419–428.
19. In depth analysis of energy-saving and current efficiency improvement of aluminum reduction cells / Y. Feiya, M. Dupuis, Z. Jianfei, R. Shaoyong // Light Metals. – 2013. – Рр. 46–48.
20. Li, B. K. Modeling of Interface of Electrolyte/aluminum Metal in Aluminum Reduction Cell with Novel Cathodes Structure / B. K. Li // Light Metals. – 2012. – Рр. 865–868.
21. Yingpu, T. Pot anode cathode distance composing model and process energy consumption / T. Yingpu, W. Hang // Light Metals. – 2011. – Рр. 567–568.
22. Wang, S. P. Energy-saving technology in aluminum electrolysis at low cell voltage / S. P. Wang // Paper presented at the Meeting of New technology in Aluminum Metallurgy. – 2011. – Рр. 14–16.
23. Pat. 201020504034. A kind of cathode assembly to improve the pot stability, increase CE, reduce the energy consumption and prolong the pot life / Jianfei, Z. // Chinese Patent: 201020504034.
24. Shin, D. Instability of layer metal in aluminium electrolysis / D. Shin, A. D. Sneyd // Light Metals. – 2000. – Рp. 279–283.
25. Low Energy Cell Development on AP Technologyт / O. Martin [et al.] // Light Metals. – 2012. – Рр. 569–574.
26. Naixiang, F. Research and Application of Energy Saving Technology for Aluminum Reduction in China / F. Naixiang // Light Metals. – 2012. – Рр. 563–568.
27. Pant, A. Measurement of liquid metal flow velocities in electrolytic cells: Test of the iron method / A. Pant , A. Langille, R. Roy // Light Metals. – 1999. – Рр. 541–550.
28. Cairong, С. Production index of 80KA and 300KA pot in Yunnan Aluminum Plant / С. Cairong // Light Metals. – 2011. – Рр. 26–28.
29. Jianfei, Z. Thermal field test report of 80KA pot in Yunnan Aluminum Plant / Z. Jianfei // Light Metals. – 2011. – Рр. 44–46.
30. Grjotheim, K. Introduction to Aluminium Electrolysis / K. Grjotheim, H. Kvande // Aluminium-Verlag. – 1993. – Рр. 144–145.
31. Sneyd, A. D. Interfacial of instabilities due to MHD mode coupling in aluminum reduction cells / A. D. Sneyd, A. Wang // J. Fluid Mech. – 1994. – V. 263. – Рp. 343–359.
32. Wang, Zh. Spent Si3N4 bonded sidelining materials in aluminium electrolysis cells / Zh. Wang, E. Skybakmoen, T. Grande // Light Metals. – 2009. – Рр. 353–358.
33. Skybakmoen, E. Chemical resistance of sidelining materials based on SiC and carbon in cryolitic melts – a laboratory study / E. Skybakmoen, H. Gudbrandsen, L. I. Stoen // Light metals. – 1999. – Рр. 215–222.
34. Etzion, R. Wear mechanism study of silicon nitride bonded silicon carbide refractory materials / R. Etzion, J. B. Metson, N. Depree // Light Metals. –2008. – Рр. 955–959.
35. Алюминий Сибири-2004 : сборник докладов X Международной конференции, 7-10 сентября 2004 г. / "Русский алюминий", компания [и др.] ; отв. ред. П. В. Поляков. – Красноярск : Бона компани, 2004. – С. 26.
36. Sulphurous Gases in Aluminium Electrolysis / J. Thonstad, I. Utne, K. Paulsen, G. Svendsen // Proc. 6th Australasian Aluminium Smelting Workshop. –Queenstown, New Zealand, 1998. – Pр. 369–380.
37. Wang, X. Manufacturing Technology Laboratory Reynolds Metalls Company, AIME / X. Wang, R. Peterson // Light Metals (TMS). – 1996. – Pр. 285–293.
38. Перфильева, Н. С. Сравнение стойкости углеграфитовой и карбидкремниевой боковой футеровки на электролизерах содерберга : доклад, тезисы доклада / Н. С. Перфильева, П. Ю. Курьянов // Инновационно-технологическое развитие науки. – 2018. – Часть 1. – С. 54–63.
39. Beй6eль, P. Heдocтaтки и пpeимyщecтвa пpимeнeния paзныx oгнeyпopныx мaтepиaлoв для кaтoдoв / P. Beй6eль // Texникo–экoнoмичecкий вecтник "Pyccкoгo Aлюминия". – 2002. – № 1. – С. 37 – 46.
40. Simonsen A.S. : [website]. – 2023. – URL: http://www.simonsen.eu/PRODUCTS/sicatec-75.pdf (дата обращения: 14.06.2023).
41. Sørlie, M. Cathodes in Aluminium Electrolysis / M. Sørlie, H. A. Øye. – Düsseldorf : GmbH Aluminium-Verlag, 2010. – Р. 559.
42. Wang, Zh. Spent Si3N4 bonded sidelining materials in aluminium electrolysis cells / Zh. Wang, E. Skybakmoen, T. Grande // Light Metals. – 2009. – Рр. 353–358.
43. Skybakmoen, E. Chemical resistance of sidelining materials based on SiC and carbon in cryolitic melts – a laboratory study / E. Skybakmoen, H. Gudbrandsen, L. I. Stoen // Light metals. – 1999. – Рр. 215–222.
44. Etzion, R. Wear mechanism study of silicon nitride bonded silicon carbide refractory materials / R. Etzion, J. B. Metson, N. Depree // Light Metals. –2008. – Рр. 955–959.
45. Алюминий Сибири-2004 : сборник докладов X Международной конференции, 7-10 сентября 2004 г. / "Русский алюминий", компания [и др.] ; отв. ред. П. В. Поляков. – Красноярск : Бона компани, 2004. – С. 26.
46. Sulphurous Gases in Aluminium Electrolysis / J. Thonstad, I. Utne, K. Paulsen, G. Svendsen // Proc. 6th Australasian Aluminium Smelting Workshop. –Queenstown, New Zealand, 1998. – Pр. 369–380.
47. Биркс, Н. Введение в высокотемпературное окисление металла / Н. Биркс, Дж. Майер. – М. : Метал лургия, 1987. – 184 с.
48. Wang, X. Manufacturing Technology Laboratory Reynolds Metalls Company, AIME / X. Wang, R. Peterson // Light Metals (TMS). – 1996. – Pр. 285–293.
49. Sturm, E. Economic and environmental aspects of an effective diffusion barrier / E. Sturm, J. Prepeneit, M. Sahling // Light Metals. – 2002. – Рр. 433–437.
50. Методика АД-М-1.4-1 расчета технико-экономических показателей электролизного производства на действующих алюминиевых заводах ОК РУСАЛ : утверждена Распоряжением Дирекции по технологии и техническому развитию алюминиевого производства от 1 июня 2021 года № РАМ-21-Р490 / разработан РУСАЛ ИТЦ ООО. – Красноярск, 2021.

🛒 Оформить заказ

⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

🔍 ПОХОЖИЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ

ВНЕДРЕНИЕ ПРОЦЕДУР, ОСНОВАННЫХ НА ПРИНЦИПАХ ХАССП, НА ПРЕДПРИЯТИИ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ◩Бакалаврская работа ◈Управление качеством 2016 г. 4600 руб. Методы и технологии раннего прогнозирования эффективности внедрения ERP систем на предприятиях ▣Магистерская диссертация ∑Информатика и вычислительная техника 2022 г. 4965 руб. Исследования по разработке технологии изготовления катодных блоков на пековом коксе ▣Дипломные работы, ВКР ✿Химия 2019 г. 4790 руб. Сравнительный анализ современных методов управления проектами с целью оценки возможности их применения в инвестиционном проекте производства полистиролбетонных блоков на предприятии ООО «Трактородеталь». ▣Дипломные работы, ВКР ¤Экономика 2018 г. 4900 руб. Повышение эффективности деятельности коммерческих компаний или государственного сектора за счёт внедрения IT решений ▣Дипломные работы, ВКР ∑Математика 2023 г. 4600 руб. Внедрение ERP-системы ▣Дипломные работы, ВКР ¤Экономика 2016 г. 4770 руб. Влияние свойств каменноугольного пека на качество катодных блоков разных марок ▣Дипломные работы, ВКР ✿Химия 2019 г. 4690 руб. Внедрение CRM-системы как способ повышения эффективности бизнеса ▣Магистерская диссертация ¤Экономика 2018 г. 4900 руб. Разработка бизнес-плана для освоения производства нового вида продукции на предприятии ООО «КамаСпецИндустрия» ◩Бакалаврская работа • 2016 г. 4780 руб. ПОДСИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО УЧЕТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «БЕЛГРАНКОРМ» ▣Магистерская диссертация ∑Информатика и вычислительная техника 2019 г. 5500 руб.

📎 МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ ПО ПРЕДМЕТУ «МЕТАЛЛУРГИЯ»

Найдено работ: 31

Разработка и исследование технологии и оборудования для раскатки бандажей для подвижного состава трамваев ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5920 руб. Разработка лабораторного участка прокатки плоской заготовки ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5910 руб. Конструирование и расчет проходной печи для нагрева заготовок перед прошивкой МД 22.04.02 000 000 601 ПЗ ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2018 г. 5500 руб. Исследование влияния вязкости защитных покрытий заготовок перед прокатом, на процессы уменьшения окалинообразования (Старооскольский технологический институт) ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2023 г. 2200 руб. Разработка системы вибрационной обработки металлов в процессе 3D-печати на станке с ЧПУ (Нижегородский Государственный Технический Университет) ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2022 г. 2000 руб. Повышение эффективности производства на основе внедрения инновационных технологий в магниевой промышленности ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5500 руб. РЕПУТАЦИЯ РОССИЙСКОЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ НА РЫНКЕ СТРАН ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ КАК ОСНОВА КОММУНИКАЦИОННОЙ СТРАТЕГИИ ТОО «СПЕЦИАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ» ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5500 руб. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОЛОКИ И ШИН ИЗ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩЕЙ МЕДИ ДЛЯ КАБЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5500 руб. Разработка информационно-моделирующей системы зажигательного горна агломерационной машины ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5500 руб. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ФТОРА ИЗ РАСТВОРОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2020 г. 4965 руб. Переработка лежалых шламов гальванического производства ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2019 г. 5500 руб. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ РОБОТОКОМПЛЕКСА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕМОНТНО-СБОРОЧНЫХ РАБОТ В АВТОНОМНЫХ БОКСАХ ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2017 г. 5500 руб. Оценка экологической ответственности предприятий металлургической отрасли ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2017 г. 5500 руб. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ФУТЕРОВКИ И ГАРНИСАЖНОГО СЛОЯ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ БОЛЬШОГО ОБЪЕМА, ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИЕ ТИТАНОМАГНЕТИТЫ ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2021 г. 4920 руб. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТРУБ ИЗ ЛАТУНИ ЛМцАКНХ, ВЫПУСКАЕМЫХ ОАО РЗОЦМ ДЛЯ НУЖД ОТЕЧЕСТВЕННОГО АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ ▣Магистерская диссертация •Металлургия 2017 г. 5500 руб.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить ⬆️

Оценка стоимости

Пожалуйста, выберите предмет работы.
Пожалуйста, выберите тип работы.
Пожалуйста, укажите объем работы.
Пожалуйста, укажите срок выполнения.

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (211304)

Поиск работ


©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.