Введение 7
1 Технологическая часть 9
1.1 Электролитическое получение алюминия 9
1.2 Технология производства анодной массы 12
2 Механическое оборудование 19
2.1 Установка вращающейся печи и холодильника 19
2.1 Холодильник 21
3 Обзор и анализ оборудования 22
3.1 Трубчатая (барабанная) вращающаяся прокалочная 22
3.2 Шнеко-трубчатая печь 22
3.3 Вращающаяся барабанная обжиговая печь 23
3.4 Устройство для пиролиза измельченных материалов 24
3.5 Устройство для переработки материала при пиролитических
условиях 25
4 Повышение эффективности эксплуатации прокалочных печей 27
4.1 Описание и основные технические характеристики прокалочной печи 27
4.2 Установка печи с холодильником 29
4.3 Режим работы прокалочной печи 33
4.4 Анализ проблем в существующей технологической схеме производства
анодной массы 39
4.5 Повышение эффективности системы охлаждения прокаленного кокса 42
5 Расчет аспирационно-технологической установки 46
6 Безопасность жизнедеятельности в производственной сфере 51
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 51
6.2 Технические и организационные мероприятия по охране труда 53
6.2.1 Электробезопасность 55
6.2.2 Защита от запыленности и загазованности производственных
помещений 55
6.2.3 Защита от производственного шума 55
6.2.4 Организация охраны труда в цехе 56
6.3 Мероприятия по производственной санитарии 57
6.4 Мероприятия по пожарной и взрывной безопасности 57
6.5 Охрана окружающей среды 59
6.5.1 Анализ промышленных загрязнений окружающей среды 59
6.5.2 Природоохранные мероприятия 60
7 Эксплуатация и ремонт 62
7.1 Расчет количества технических обслуживаний и ремонтов 63
7.2 Организация ремонтных работ 64
7.3 Расчет численности ремонтного персонала 67
7.4 Расчет станочного оборудования 69
7.5 Проектирование ремонтной базы 69
7.6 Выбор схемы ремонтной базы 70
7.7 Определение параметров пролета здания ремонтной базы 72
Заключение 74
Список использованных источников 75
Тема бакалаврской работы: «Повышение эффективности эксплуатации прокалочных печей в условиях ОАО «Русал-Красноярск».
Целью бакалаврской работы является повышение эффективности эксплуатации прокалочных печей для удовлетворения текущих и будущих требований к объемам выпуска анодной массы, а также повышение качества производимой анодной массы до уровня современных стандартов.
Задачей бакалаврской работы является повышение эффективности работы системы охлаждения, а также, расчет аспирационной системы, которая позволит оптимизировать технологию прокаливания кокса, уменьшить выбросы в окружающую среду и обеспечивает уменьшение удельного расхода мазута; уменьшение угара кокса; увеличение производительности печей; улучшение качества прокаленного кокса; улучшение условий труда; снижение трудозатрат.
АО “Русал - Красноярск” является вторым по величине алюминиевым заводом, как в России, так и во всем мире.
В настоящий момент КрАЗ производит приблизительно 906000 тонн алюминия в год и включает в себя 25 электролизных корпуса, сформированных в 15 отдельных серий и корпус АВЧ. Из данных 25 корпусов, 7,8 и 26 корпус использует технологию предварительно обожженных анодов. В остальных корпусах используется технология самообжигающегося анода Содерберга.
Для обеспечения производства анодным материалом, на КрАЗе имеется цех производства анодной массы (ЦАМ). ЦАМ включает в себя: склады сырья и готовой продукции; отделение прокаливания коксов (ОПК), в котором производят сушку и прокалку нефтяного кокса; пекосклад, где проводят подготовку каменноугольных пеков и размольно-смесительное отделение (РСО), где нефтяной кокс смешивают с каменноугольным пеком и получают готовый продукт - анодную массу.
Красноярский алюминиевый завод входит в состав Компании РУСАЛ.
Сокращенное фирменное наименование завода: ОАО “РУСАЛ Красноярск”.
В соответствии с проектом модернизации ОАО “РУСАЛ Красноярск” к концу 2018 года планируется увеличить выпуск алюминия от текущего уровня до 1014,6 тыс. т/год при использовании технологии Содерберга с вертикальным токоподводом. При прогнозируемом расходном коэффициенте анодной массы 0,5105 тонны на одну тонну алюминия потребность в «сухой» анодной массе, составит 518,0 тыс. т/год для удовлетворения потребностей корпусов электролиза.
Актуальность работы.
Выпускная квалификационная работа Августиновича Д.Н. выполнена на тему : «Повышение эффективности эксплуатации прокалочных печей в условиях ОАО «Русал-Красноярск» отвечает требованиям выданного студенту задания, все вопросы, поставленные в нем, освещены в достаточном объеме.
Выпусная квалификационная работа содержит следующие части: Технологическая часть; Механическое оборудование; Обзор и анализ оборудования; Повышение эффективности эксплуатации прокалочных печей; Расчет аспирационно-технологической установки; Безопасность жизнедеятельности в производственной среде; Эксплуатация и ремонт.
Одной из основных технологических операций в производстве электродной продукции является процесс прокалки углеродного материала при высокой температуре. Из всех известных в настоящее время технологических агрегатов для прокаливания кокса наиболее распространены в промышленности трубчатые вращающиеся печи, которые характеризуются наименьшей стоимостью, простотой обслуживания, высокой производительностью, требуют минимальных затрат на обслуживание.
Процесс в таких печах характеризуется сочетанием комплекса элементарных процессов: всех видов теплообмена, пиролизом прокаливаемого материала, горения топлива, материала с выделение летучих веществ, движением газа и материала, изменением структуры и свойств материала.
Важность совершенствования технологии электродного производства, современный уровень развития вычислительной техники, широкое применение барабанных вращающихся печей и универсальность процесса прокаливания углеродных материалов в них, а так же необходимость автоматизации технологической подготовки производства, - определяет актуальность темы настоящей бакалаврской работы.
В данной бакалаврской работе был рассмотрен способ модернизации прокалочной печи с установкой дополнительного оборудования, с целью увеличения ее производительности. В результате предложенной программы модернизации производительность печи увеличилась с 10,93 т/час. до 13,1 т/час.
Для повышения эффективности работы системы охлаждения прокалённого кокса предлагается реализовать следующие мероприятия:
- увеличить зону охлаждения барабана на холодильниках № 1-4, секции барабана холодильника, находящиеся между его второй опорой и венцовой шестерней;
- организовать дополнительную подачу (впрыск) охлаждающей воды в поток прокаленного кокса в верхней части перегрузочного узла двумя-тремя форсунками с дополнительной установкой фильтра для очистки поступающей на них оборотной воды, повышающего насоса, расходомеров воды на впрыск и возможностью регулирования расходов;
Большое значение для обеспечения заданных условий работы прокалочной печи имеет конструктивное оформление узлов сочленения вращающегося барабана с «горячей» головкой холодильника. Конструкция сочленения должна быть максимально уплотнена, чтобы подсосы воздуха были минимальны. При повышенных подсосах воздуха наблюдается повышенный угар кокса, так как нарушается соотношение длин зон в печи и вместо выделяющихся летучих сгорает прокаленный кокс в зоне охлаждения материала.
Для предотвращения окисления прокаленного кокса предусматривается реализация следующих мероприятий:
- установить на горячей головке холодильника систему уплотнения. Уплотнение горячей головки предлагается выполнить из графитовых сегментов, скользящих по поверхности барабана холодильника, по аналогии с существующими уплотнениями горячей и холодной головками печи;
- установить регулятор перепада разрежения между печью и холодильником;
- провести работы по оптимизации аспирационной системы.
В данной бакалаврской работе был проведен расчет аспирационно-технической установки и был подобран электродвигатель асинхронный короткозамкнутый серии 4А160S2У3 с параметрами: мощность - N = 15 кВт, частота вращения - n = 2920 об/мин, к.п.д. - Пдв. = 95 %; для местного отсоса вредных выделений пыли при переработке порошкообразных материалов в прокалочной печи.
Для данной модернизации прокалочной печи потребуется дополнительные капитальные вложения. Срок окупаемости капитальных вложений составил один год.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
