Реферат: Производство анодной массы

Министерствообщего и профессионального образования российской федерации

ИркутскийГосударственный Технический Университет

Отчёт по практике

МЕТАЛЛУРГИЯ АЛЮМИНИЯ

                                                           Выполнил студент гр. МЦк-00-1

                                                           Овчинников Д.В.

                                                           Проверил

                                                           Профессор Клёц В.Э.

 

---===   Иркутск 2001  ===---

Введение

Электроды в широком смысле этогослова называют проводники, служащие для подвода электрического тока к среде, накоторую он воздействует. Эта среда может быть водным раствором, расплавленнымили твёрдым раскалённым веществом.

Электроды можно изготавливать из различныхтокоподводящих материалов, например железа, меди, угля и др.

Одним из наиболее крупным потребителем электродовявляется алюминиевая промышленность. Электроды здесь работают в весьма жёсткихэксплутационных условиях (высокая температура, агрессивная среда в видерасплавленных солей и т.д.), поэтому они должны удовлетворять следующимосновным требованиям:

1)  выдерживать высокую температуру

2)  иметь хорошую электропроводность,малую пористость и достаточную механическую прочность

3)  обладать хорошей стойкостью противокисления кислородом воздуха и разъедания различными химическими веществами

4)  содержать минимальное количествопримесей

5)  иметь правильную геометрическуюформу

6)  быть достаточно дешёвыми

 Наиболее полно этимтребованиям отвечают электроды из углеродистых материалов.

Сырьё, применяемое для производствауглеродистых изделий.

 

Для производства углеродистых изделий применяют сырьёдвух видов:

1)  твёрдые углеродистые материалы,составляющие основу (скелет) электрода

2)  связующие углеродистые материалы,которые заполняют промежутки между зёрнами углеродистых материалов и соединяют(цементируют) эти зёрна между собой при коксовании электрода в процессе обжига

Основным элементом, составляющим твердые и связующиеуглеродистые материалы, служит углерод. В настоящее время известны только двеаллотропические формы твердого углерода: алмаз и графит. Так называемыйаморфный углерод (уголь, антрацит, кокс, сажа и т.д.) представляет собой графитмелкокристаллической структуры. Под влиянием высоких температур кристаллыграфита укрупняются. Наиболее резкое и наиболее интенсивное изменение размеровкристаллов графита в углях наблюдается при t выше 2000оС.

 

Технологическая схема производства анодной массы.

/>

 

Дробление

Длядробления прокаленных коксов применяют высокопроизводительные молотковые ивалковые дробилки. В качестве вспомогательного оборудования в некоторых случаяхиспользуют щёковые дробилки.

Молотковые дробилки

В цехах анодной массымолотковые дробилки применяются для предварительного дробления кокса передпрокаткой, а также для дробления прокаленного материала. Процесс дробления вних происходит по принципу удара и частичного истирания материала вращающимисяс большой скоростью талами (молотками, билами). Общая схема устройства ипринцип действия молотковой дробилки показан на рисунке 2.

Внутрипрочного стального корпуса вращается на горизонтальном валу ротор сприкреплёнными к нему молотками. Поступающие через загрузочное отверстие кускиматериала разбиваются вращающимися в сторону их движения молотками ираздробленными выгружаются через щели колосниковой решётки, помещённой подротором.

По числу установленных роторов молотковые дробилкиподразделяются на однороторные и двухроторные, по способу закрепления молотков– со свободно закреплёнными и жёстко закреплёнными на роторе молотками. Взависимости от конструкции разгрузочной части различаются дробилки сколосниковыми решётками и без них, с полностью открытым для выхода дроблённогопродуктом низом.

Конструкцияоднороторной многорядной дробилки показана на рисунке 3. Основной частьюмолотковой дробилки служит вращающийся ротор. Он состоит из вала 11 снеподвижно укреплёнными на нём дисками 13 и 14. Диски имеютотверстия, через которые пропущены стержни 12. На стержни свободнонадеты молотки 1. Ротор заключён в стальной корпус 10. Внутристенки корпуса защищены в стальной корпус 10. Внутренние стенки корпусазащищены от износа броневыми плитами. Под ротором расположена колосниковаярешётка 4, состоящая из колосников трапецеидального сечения.

Руда поступает в дробилку через прямоугольноеотверстие в верхней части корпуса. Ударами молотков куски руды дробятся иотбрасываются на броневые плиты. Мелкие куски проваливаются через зазорыколосниковой решётки, а более крупные додрабливаются в узком зазоре межумолотками и колосниковой решёткой. Величину этого зазора можно регулировать спомощью специального приспособления.

Валковые (вальцевые) дробилки

Измельчение материалов в валковых дробилкахпроизводится между двумя вращающимися на встречу один другому валками путёмраздавливания и частичного истирания. Измельчаемый материал увлекается силойтрения в щель между валками и дробится до величины зерна, соответствующегоширине этой щели. В зависимости от характера поверхности рабочих валиковразличают дробилки с гладкими, зубчатыми и рифлёными валками. По принципудействия и конструктивному оформлению валковые дробилки наиболее эффективны длясреднего и мелкого дробления (от 50 до 1 мм). Возможно, однако, применениетаких дробилок, особенно с зубчатыми валками, и для крупного дробления.

Нарисунке 4 показана двухвалковая дробилка с гладкой поверхностью валков. Длявалка 1 и 2 одинакового диаметра закреплены на вращающихсянавстречу один другому валах 3. Цапфы одного из валов расположены внеподвижных подшипниках 4, другого — в подвижных подшипниках 5.Последние могут перемещаться в горизонтальном направлении с помощью натяжныхболтов 6 и гаек 7. За счёт перемещения подшипника 5 вгоризонтальной плоскости производится регулирование зазора между валиками.Подшипники 5 удерживаются с помощью пружин 8, которые служатпредохранительным устройством. В случае попадания между валками не дробящегосяматериала (металла, твёрдой породы) валок 2 отходит и размер щеливозрастает до размера, достаточного для прохождения этого предмета. Тем самымпредохраняются от закаливания и поломки основные узлы дробилки.

Загрузка материала производится через загрузочнуюворонку 9. Для нормального процесса дробления требуется определённаясила трения между кусками материала и поверхностью валков, под действиемкоторой куски затягиваются в рабочее пространство между валками. Чтобыобеспечить это условие, диаметр валков выбирают в зависимости от крупностиматериала и его свойств (влажности, характера поверхности и др.) Для коксов пригладких валках, сдвинутых вплотную один к другому, диаметр валков должен бытьприблизительно в 20 раз больше диаметра наибольших кусков, поступающих надробление.

Щёковые дробилки

В щёковой дробилке материал раздавливается междудвумя щеками. По конструкции щёк дробилки различаются с одной и с двумяподвижными щеками; по характеру движения щеки – с простым движениемотносительно оси её подвеса и со сложным движением. В последнем случае каждаяточка щеки описывает замкнутую кривую, так как подвижная щека крепитсянепосредственно на эксцентриковый вал; в дробилках же с простым движением онаподвешена на отдельной оси.

На рисунке 5 представлена дробилка с однойподвижной щекой и сложным её движением. Руда загружается в дробилку сверху впространство между неподвижной 9 и подвижной 12 щеками иброневыми плитами 5. Подвижная щека подвешена на оси 6 и приводится вдвижение (качается) при помощи шатуна 3, насаженного на главный(эксцентриковый) вал 1. Шатун соединён шарнирно с подвесной щекой 12посредством распорных плит 4. Привод главного вала осуществляется припомощи шкивов.

При движении шатуна вверх подвижная щекаприближается к неподвижной и происходит раздавливание материала. При обратномдвижении шатуна подвижная щека отходит от неподвижной и раздробленный материалпод действием собственного веса выгружается из дробилки. К подвижной щекешарнирно прикреплена тяга 10; с помощью этой тяги и пружины 11подвижная щека оттягивается от неподвижной при движении шатуна вниз.

Загрузочное окно дробилки называется зевом. Ширинаи длина зева, выраженные в миллиметрах, характеризует размеры дробилки. Ширинавыпускной щеки дробилки регулируется изменением толщины прокладок,закладываемых между задней стенкой рамы 8 и специальным упором 7,на который опирается правая распорная плита.

Щёки дробилки подвергаются сильному износу, поэтомуих поверхность покрывают съёмными бронеплитами из стойкой к истираниюмарганцовистой стали. Для лучшего раздавливания руды поверхность броневых плитснабжена рифами, причём выступы на подвижной щеке располагаются против впадинна неподвижной.

Шаровые мельницы

Для получения тонких классов шихты (менее 0,074 мм)применяются шаровые мельницы. Пылевая фракция в мельницах получается путёмистирания тонкого слоя кокса между двумя твёрдыми поверхностями, движущимисяодна относительно другой и создающими давление, достаточное для раскалываниячастичек материала.

Принцип работы шаровой мельницы барабанного типазаключается в следующем. Исходный материал – подрешёточная фракция (отсев),получаемая после рассева на виброгрохоте – поступает во вращающийся барабан,заполненный на 35-40% объёма стальными шарами. Пройдя расстояние отзагрузочного устройства до разгрузочного, материал истирается до требуемойвеличины. При вращении барабана шары, прилегающие к стенкам барабана инаходящиеся на некотором расстоянии от них, непрерывно поднимаются, анаходящиеся ближе  к оси  барабана непрерывно скатываются вниз. В результатевся масса вращения вокруг более или менее стабильного центра. Находясь междушарами, материал непрерывно подвергается раздавливанию и истиранию.

Осевое перемещение и разгрузка материала происходятза счёт подпора со стороны свежего питания, вытесняющего содержимое мельницы кеё разгрузочному концу. С этой целью в шаровых мельницах диаметр разгрузочногоотверстия делается несколько большим, чем загрузочного. Образующаяся разностьуровней загрузки способствует перемещению материала.

Основной тип мельницы, наиболее часто применяются вцехах анодной массы, представлен на рисунке 5. Цилиндрический барабан 1мельницы закрыт с торцов крышками 2; крышки имеют пустотелые цапфы 3 сподшипниками, на которых вращается барабан. Внутренняя поверхность барабана иторцовых крышек футерованы броневыми износостойкими плитами 4, которые крепятсяк стенке барабана болтами 5. Для более равномерного прилегания плит к барабануиногда между плитами и корпусом барабана прокладывают прорезиненную ткань.Такая прокладка ослабляет шум и предохраняет барабан мельницы.

Питание мельницы производится через одну из полыхцапф 6 при помощи шнекового питателя. Разгрузка осуществляется через другуюполую цапфу 7. Мельница приводится во вращение от электродвигателя 10 черезредуктор 11, малую ведущую 9 и большую ведомую 8 шестерню. Смазка главныхподшипников и подшипников приводного вала осуществляется от автоматическидействующей циркуляционной системы жидкой смазки, состоящей из масленых насосов12, бака-отстойника 13, фильтров и трубопроводов 14.

Спецификация к рисунку 11 кран мостовой грейферный 42 мельница шаровая /> 2 кран мостовой электрический 43 сепаратор воздушный /> 3 приёмный бункер 44, 44а конвейер винтовой сборный /> 4 питатель пластинчатый 45 циклон воздушный /> 5 дробилка валковая зубчатая 46 питатель шлюзовой /> 6, 6а элеваторы ленточные 47 конвейер винтовой сборный /> 7 конвейер ленточный 48 вентилятор мельничный /> 8 весы ленточные автоматические 49 электрофильтр /> 9, 9а элеваторы ленточные 50 питатель шлюзовой /> 10 конвейер ленточный 51 бункера сортовые />

111, 113

бункер запаса прокалённого кокса 52 конвейер винтовой /> 53 дозаторы шихты />

112

бункер для сырого пекового кокса 54 электрофильтр /> 55 конвейер винтовой /> 12а питатель тарельчатый 56 подогреватель порошковый /> 13 конвейер ленточный 57 смеситель /> 14 бункер для сырого нефтяного кокса 58 бак напорный для пека /> 59 питатель для вязких жидкостей /> 15 питатель лотковый /> 16 печь вращающаяся прокалочная 60 питатель шлюзовой /> 17 конвейер винтовой 61 вентилятор /> 18 холодильник 62 кран двухходовой с пневмоприводом /> 19 конвейер винтовой /> 20 конвейер ленточный 63 конвейер пластинчатый /> 21 весы ленточные автоматические 64, 64а элеваторы ленточные /> 22, 22а элеваторы ленточные 65 конвейер ленточный /> 23 бункер 66 бункер /> 24 питатель лотковый 67 питатель лотковый /> 25, 25а дробилки молотковые 68 конвейер винтовой /> 26, 26а элеваторы ленточные 69 вентилятор пылевой /> 27 грохот двухситный 70 конвейер винтовой /> 28 бункер 71 пекоприёмники /> 29 питатель тарельчатый 72 пекоплавители /> 30, 30а дробилки двухвалковые 73 насосы шестерёнчатые /> 31 грохот двухситный 74, 75 кран двухходовой с пневмоприводом /> 32 конвейер винтовой аспирационный /> 76 бункер /> 32-38 конвейеры винтовые 77 питатель шнековый /> 39 бункер 78 мельница шаровая /> 40 питатель шнековый 79 сборный циклон шихту /> 41 конвейер винтовой аспирационный /> />