年產(chǎn)7萬噸鋅錠的濕法煉鋅浸出車間的設(shè)計

1、第三章鋅電積工藝過程及設(shè)備計算3.1概述工業(yè)上從硫酸鋅水溶液中電解沉積鋅有三種工藝：即低酸低電流密度法（標(biāo)準(zhǔn)法）；中酸中電流密度法（中間法）和高酸高電流密度法。目前我國多采用中酸中 電流密度法的下限，低酸低電流密度法上限的電解法。表3-1為三種方法的比較。表3-1鋅電積三種工藝的比較工藝方法電解液含H 2SQ （克 / 升）電流密度（安/米2）優(yōu)缺點酸低電流密度法（標(biāo)準(zhǔn) 法）110-130300-500耗電少，生產(chǎn)能力小，基建投資大中酸中電流密度法（中間法）130-160500-300生產(chǎn)操作比前者簡單， 生產(chǎn)能力比前者大但 比后者小基建投資小高酸高電流密度法220-3008001000甚至大

2、于1000生產(chǎn)能力大；耗電多； 電解槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜。3.2設(shè)計任務(wù)設(shè)計生產(chǎn)能力為7萬噸鋅錠的電解設(shè)備3.3原始資料設(shè)進入電解槽的電解液成份如表 3-2所示:表3-2 進入電解槽的電解液成份（克 / 升）組成ZnFeCdCuCQMn（克 / 升）1200.0450.0050.00040.0054.720電解后電解廢液成份如表3-3所示表3-3 電解廢液成份（克/刑組成ZnFeCdCuCOMn（克 / 升）460.0280.0030.00020.0053.217一些技術(shù)條件及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)志存咼遠 責(zé)任為先用于制造鋅粉之鋅錠占年產(chǎn)鋅錠量的百分比，B =0.028;年工作日為330日陰極鋅熔鑄直收率n i

3、 = 97%陰極電流密度D陰=520安培槽電壓V槽=3.20伏電流效率n i = 98%陰極規(guī)格長x寬x厚=1000 x 666X 4 （毫米）3.4工藝過程及設(shè)備計算物料平衡及電解槽計算陰極鋅成份的計算在電積過程中，一部分銅、鐵、鎘與鋅一齊在陰極上沉積，一升電解液得到 的陰極鋅含金屬量如表3-4所示。表3-4 一升電解液沉積的金屬量（克）組成ZnFeCdCu共計（克）64.000.0050.0020.000264.0072鉛-銀陽極在電解過程中被腐蝕，使一部分鉛進入到陰極鋅中。設(shè)陰極鋅含 鉛0.006%則進入到陰極鋅中鉛的量為：6400!306=o.oo38 克100那么陰極鋅的成份如表3-

4、5所示。表3-5 陰極鋅成份組成ZnPbFeCdCu共計重量（克）64.000.00380.00500.00200.0002064.0110%99.9830.0060.00780.0030.0003100所需電解槽數(shù)量的計算（1）每日應(yīng)產(chǎn)出的陰極鋅量的計算。Qi=Q1.）噸式中：Qi-每日應(yīng)產(chǎn)出陰極鋅的數(shù)量，噸；Q -設(shè)計生產(chǎn)能力，噸鋅錠/年；B -用于制造鋅粉之鋅錠占年產(chǎn)鋅錠量的百分比，%m -年工作日，日；n -陰極鋅熔鑄直收率，%Q1=70000（1 0.°28）= 225 噸/ 日330x0.97（2）陰極有效總面積及片數(shù)的計算陰極有效總面積的計算。式中：FQD 1.2195

5、 24陰極有效總面積，米x 106 米 2Q每日產(chǎn)出的陰極鋅量，噸；D陰極電流密度，安培/米1n -電流效率，%1.2195-鋅的電化當(dāng)量，克/安培;24- 電解析出時間，小時F=225x 106=15086 米 2520 1.2195 24 0.98陰極邊上裝有塑料絕緣條，沒邊各占區(qū)陰極板寬7毫米，陰極浸沒于電解液 的深度為0.87米，則每片陰極的有效面積（按兩面計）為:陰=0.87 x( 0.666-0.007 x 2)x 2=1.13 米故共需陰極片數(shù)啤=需=13350片設(shè)一個電解槽裝陰極片32塊，則共需電解槽數(shù)為： 遷°=417個32每個電解槽的陰極總面積為：1.13x 32

6、=36.16 米 2取備用電解槽24個,則一共有電解槽560個。這就可把電解槽分為兩個系 列。每個系列有280個電解槽，在每個系列中可按35個電解槽組成一組，共八 組為一系列。電解槽內(nèi)部尺寸大小的計算電解槽內(nèi)部寬度的計算。設(shè)陰極邊緣到槽壁距離為95毫米，則電解槽內(nèi)寬為：B=666+2X 95=856" 860 毫米電解槽內(nèi)部長度計算。設(shè)每片陰極厚度為5毫米，每片陽極厚度為10毫米，陰陽極間距離為34 毫米，電極到兩端壁距離為125毫米，每個電解槽有陰極片32片，陽極片33 片。則電解槽內(nèi)部長度為：L=32X 5+33X 10+32X 2X 34+125X 2=2916毫米電解槽內(nèi)部高

7、度的計算。設(shè)槽內(nèi)液面至槽面的距離為100毫米；槽內(nèi)陰極浸入電解液的深度為 880 毫米；陰極下部端緣距槽低500毫米。則電解槽的內(nèi)高位：H=100+880+500=1480 毫米故電解槽的內(nèi)部尺寸為：長 X 寬 X 高=2916 X 860 X 1480 （毫米）電解槽容積（不設(shè)槽內(nèi)冷卻器）為：V槽=L X BX H = 2.916 X 0.86 X 1.48 = 3.711 米 2電解槽體的材料有木質(zhì)及鋼筋混凝土兩種。目前多采用鋼筋混凝土電解槽。 電解槽內(nèi)襯耐腐蝕的材料有：鉛皮、聚氯乙烯、環(huán)氧玻璃鋼、輝綠巖等。通過電解槽電流強度的計算一個電解槽的陰極總面積為36.16米2故電流強度1=36.

8、16 X 520 = 18803安培設(shè)富余 5.4% 貝U I=18808 X 1.054 = 19818.362 安培整流設(shè)備選擇整流設(shè)備總功率按下式計算。in, QXE"000W24 7.98 勺.2195式中：W-整流設(shè)備總功率，千瓦；Q每天應(yīng)產(chǎn)出的陰極鋅總量，噸；E-槽電壓，伏，取E=3.25伏則w 二 225 32 1000 =25102 千瓦20.91.2195系列中的電壓降為總電壓降的1-2.5%，取1.5%，則總電壓降為：280X 3.20 X（ 1+0.015） =909.44 伏選用GHS-10000/0-800硅整流器。單臺功率8000千瓦。故需整流器臺數(shù)為:2

9、5102 =3.14 臺 取 4 臺 8000每系列由2臺硅整流器供電，總電流為：10000X 2 = 20000安培 設(shè)備功率與電解槽數(shù)量要求相適應(yīng)。進入電解槽電解液數(shù)量的計算供給一個電解槽的電解液數(shù)量可按如下計算。I q： J ： NP-P式中：Q-進入一個電解槽的中性電解液數(shù)量，升/小時; I-通過電解槽的電流強度，克/安培；q-鋅的電化當(dāng)量，1.2195，克/安培n -電流效率，%N-電解槽數(shù)目，個P-中性電解液含鋅量，克/升;p廢電解液含鋅量，克/升。,1880<1.219<0.98<1 ccc r 十 t故Q303.7升/小時120-46一個電解槽每天需中性電解液

10、數(shù)量為：303.7 X 24=7289升/ 天全部電解槽每天共需中性電解液數(shù)量為：7289X 417=3040米3廢電解液數(shù)量的計算一小時供中性電解液303.7升，含鋅120克/升，此時電解液比重為 因此中性電解液重量為：303 7 乂 64303.7 64 =19.437 公斤100019.437 1665.4= 4.804公斤電極反應(yīng)為:ZnSO4 + H2O Zn + H2SO4 + 1/202（直流電）析出的錳的量為:3 037 1.5100 0= 0.4 5 6公斤整流器1.258。在陽極上析出氧量為：故共析出:19.437+4.804+0.456=24.697 公斤剩余:382.0

11、5 - 24.697 = 357.35 公斤。電解時有一部分電解液被蒸發(fā)而損失。設(shè)每平方米電解液表面每小時蒸發(fā) 損失一公斤電解液。電解液表面積為：S 槽S 極=2.508 0.328 =2.18米 2則蒸發(fā)損失為：2.18X仁2.18公斤。由于電解液飛濺液要損失一部分電解液，設(shè)為0.3%，則飛濺損失為：303.7 X 0.003=0.911 公斤損失電解液量一共為： 2.18 + 0.911 = 3.09 公斤故 從一個電解槽每小時流出的廢電解液量為：357.35 3.07 = 354.28公斤/ 小時設(shè)此時電解液的比重為1.18，則廢電解液的體積為：354 2835428 =300.24 升

12、/ 小時1.18進入陽極泥中各成分的計算設(shè)陽極消耗的鉛量誒：每噸陰極鋅為1.5公斤。則析出20.173公斤鋅,消耗鉛量為：1000進入陰極鋅中的鉛量為:20.173 0.006 =0.00012 公斤1000進入陽極泥中的鉛量為:0.03030.00012 = 0.03018 公斤0.03018 239 換算成 PbO 2 =0.0348公斤207（其中 Pb = 0.03018 公斤，02= 0.0462 公斤）一個電解槽沉淀的錳量為0.456公斤換算成 MnO 2 = 0.456 87 =0.721 公斤55（其中 Mn = 0.456 公斤，02=0.265 公斤）故進入陽極泥的總量為：

13、0.03487 + 0.721 = 0.7558公斤（其中。2 = 0.2998公斤）進入大氣中的氧量4.8040.00465 0.265 = 4.5344公斤3410編制一個電解槽的物料平衡根據(jù)以上計算結(jié)果，編制一個電解槽的物料平衡，如表3-6所示。表3-6一個電解槽的物料平衡加入產(chǎn)出序號項目公斤%序號項目公斤%1中性液382.0599.991陰極鋅19.4375.092從陽極進入的鉛0.030180.012陽極泥0.75580.1983廢電解液354.2892.724進入大氣中的氧4.53441.195損失3.070.86誤差-0.00292共計382.08018共計382.0801210

14、03.5電解槽熱平衡計算通常以單個電解槽為基礎(chǔ)進行計算，然后計算出全車間或一個系列電解槽在 電解過程中總的剩余熱量。電解槽熱平衡按下面式子計算。Q電流+ Q新=Q廢+ Q蒸+ Q濺+Q輻+傳+ Q余式中： Q電流 電流通過產(chǎn)生的熱量，千卡/小時；Q新 新液帶入熱量，千卡/小時；Q廢 電解廢液帶走的熱量，千卡/小時；Q蒸 電解液表面蒸發(fā)損失的熱量，千卡/小時；Q濺 電解液噴濺損失的熱量，千卡/小時；Q輻+傳 輻射、對流和傳導(dǎo)損失的熱量，千卡/小時;Q余 剩余的熱量，千卡/小時。熱收入(1) 電流通過電解液產(chǎn)生的熱量Q 電流=0.239IEt X 10-3 千卡/時式中：| 通過電解槽的電流，18

15、803安培；E 為電解液、極板、陽極泥及濃差極化的電壓降。在一般情況下,占槽電壓的20%。即卩E=3.20X 0.2 =0.64伏t 通電時間，秒，3600秒；故 Q 電流=0.239X 18803X 0.64X 3600X 10-3 =10354 千卡/時。(2) 新液帶入熱量Q新=mi ci ti 千卡/時式中：mi -單位時間進入電解槽的新液重量，公斤/小時C1 新液比熱，千卡/公斤C;ti -加入新液的溫度，C 。從冶金計算得知，進入電解槽的新液量為：382.05公斤/時。電解液配液采用大循環(huán)方式進行，新液：廢液=1:5，要求混合后進入電解槽新液溫度為 35C， 此時電解液的比熱為：0

16、.78千卡/公斤C。Q 新=382.05X 0.78X 35=10430 千卡 /時Q 收=10430+10354=20784千卡 / 時。熱支出(1) 廢電解液帶走的熱廢電解液為354.28公斤/小時，設(shè)廢電解液溫度為40C，此時電解液的比 熱為0.8千卡/公斤C,則Q 廢=354.28 X 40X 0.8=11337千卡/時(2) 電解液表面蒸發(fā)損失的熱Q蒸=S 液表面 X W X q 汽式中：S液表面-電解槽中電解液有效表面積，米2;已求出S液表面=2.18米2; W- 電解液表面蒸發(fā)損失的水量，公斤/米2 時。根據(jù)銅電解液中水的蒸發(fā)量與溫度的關(guān)系可確定40C時電解液單位表面蒸發(fā)的水量W

17、= 1.公斤/米2 時；q汽 40 C時水的汽化潛熱為578千卡/公斤。故 Q 蒸=2.18 X 1.0 X 578 = 1260.04 千卡/ 時。(3) 電解液飛濺損失的熱量為：0.911公斤故 Q 濺 0.911 X 40X 0.8 =29.2 千卡/ 小時。(4) 輻射、對流和傳導(dǎo)損失的熱11Q 輻+傳=-(Q 蒸 + Q 濺)=丄(1260.04+29.2 ) =143.2 千卡/ 時99Q 支=11336+1260.04+29.152+143.2=12768.4剩余熱Q 剩=21108-12768.4=8339.6 千卡/ 時根基計算結(jié)果，編制熱平衡表如表 3-7所示。表37鋅電解

18、槽熱平衡熱收入熱支 出序號名稱千卡%序號名稱千卡%1電流產(chǎn)生熱10515.850.341廢液帶走熱1133654.742新液帶入熱1043049.662電解液蒸發(fā)損失熱八、1260.045.83電解液飛濺損失熱八、29.1520.144輻射、對流、傳 導(dǎo)損失熱143.20.665剩余熱8339.638.65共計20945.8100共計20945.8100計算可知：鋅電解槽中熱量大大過剩。因此電解液必須冷卻。鋅電解液冷卻方法有以下幾種：（1）槽內(nèi)冷卻；（2）真空蒸發(fā)冷卻；（3）冷卻塔冷卻。表3-8為各種冷卻方法的適用條件及優(yōu)缺點。冷卻方式的的選擇，需根據(jù)工廠的生產(chǎn)規(guī)模、電流強度、循環(huán)方式、溫度要

19、 求、氣候條件和供水條件等因素，經(jīng)多方案比較確定，可選擇其中的一種或兩種 方式相結(jié)合的方案。我國株洲冶煉廠原來才用真空蒸發(fā)冷凍機冷卻電解液，實踐表明，每年耗費蒸汽13萬噸，電力320萬度和循環(huán)冷卻水2584萬立方米。據(jù)報道，該廠1980 年起試建一臺50平方米空氣冷卻塔，取得了滿意的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)在已改用空氣 冷卻塔來冷卻電解液，改造后，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤18000噸，節(jié)約經(jīng)營管理費220萬元。經(jīng)濟效益顯著?？梢?，方案的選擇是至關(guān)重要的。表3-8鋅電解液各種冷卻方式比較冷卻方式槽內(nèi)冷卻真空蒸發(fā)冷卻冷卻塔冷卻適用條件生產(chǎn)規(guī)模小，電流強 度小，一般為小循環(huán)， 供水充足，水溫低（一 般為地下水）。生產(chǎn)規(guī)模

20、大，電流強度大，大 循環(huán)，建廠地區(qū)氣溫高，濕度 大。生產(chǎn)規(guī)模大，電流強 度大，大循環(huán)，建廠 地區(qū)氣溫低，濕度 小,供水困難，水價 高。優(yōu)點設(shè)備制造簡單，容易 上馬；不需單獨管理；不受地區(qū)氣候條件限制，能保證電解液達到較低溫度；電解設(shè)備制造比較簡單； 投資少；不消耗水和無動力消耗。槽利用系數(shù)大；由于蒸發(fā)時帶 走水份，克增加洗渣水量，降 低渣中水溶鋅；提咼鋅直收 率，降低酸耗。便于自動控制。蒸汽；經(jīng)營費低；可蒸發(fā)部分水份。缺點間接熱交換，水消耗 量大；受地區(qū)氣象條 件限制；電解槽利用 系數(shù)小；消耗有色金 屬。設(shè)備制造復(fù)雜；蒸汽和水消耗 量大；投資大能耗高；經(jīng)營費 用咼；需經(jīng)常清理結(jié)垢物。受地區(qū)氣溫

21、和濕度 限制較嚴(yán)重，當(dāng)電解 液溫度接近或超過 空氣濕球溫度，不能 采用。第四章電解經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)4.1主要設(shè)備選擇電解槽（1）結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)襯防腐材料的選擇電解槽一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長方形槽體，其出液端設(shè)有溢流堰和溢流 咀。當(dāng)采用鉛或塑料時，底部應(yīng)留檢漏孔。電解槽通常為預(yù)制。槽與槽間應(yīng)留 20-40毫米絕緣縫，槽壁與樓板間留有 80-120毫米絕緣縫，電解槽低于支撐梁 之間應(yīng)置有絕緣瓷瓶或瓷磚。電解槽的內(nèi)襯防腐材料，通常的有鉛板、塑料和環(huán)氧玻璃鋼等；近年來有的 廠試用無內(nèi)襯輝綠巖鋼筋混凝土電解槽。電解槽內(nèi)襯防腐材料及使用情況見表4 1。表51鋅電解槽內(nèi)襯防腐材料及使用情況內(nèi)襯防腐材料鉛板聚氯乙烯

22、環(huán)氧玻璃鋼輝綠巖內(nèi)襯瀝青麻布或瀝 青毛氈或瀝青 馬蹄脂隔離 層，襯35毫 米鉛皮隔離層冋左，內(nèi) 襯3-5毫米軟聚 氯乙烯板，側(cè)壁 或底部應(yīng)加設(shè)軟 或硬聚氯乙烯保 護板一底四布一面。一純 環(huán)氧樹脂為最好，也 可摻入少量煤焦油 或呋喃樹脂，側(cè)壁和 底部加設(shè)塑料保護板施工質(zhì)量好，不需 內(nèi)襯，新槽發(fā)現(xiàn)滲 漏時可加襯1-2層環(huán)氧玻璃布或呋 喃樹脂膠泥抹面外部防腐端壁：瀝青馬蹄脂5-10毫米側(cè)壁：瀝青馬蹄脂2-4毫米端壁：3毫米聚氯乙烯軟板端壁：一底二布一面?zhèn)缺冢憾投鏌o防腐層8造價（元/米）800-1100400-500400-500200-300壽命（年）約55-8約5話量好5年以上，質(zhì)量差2-3年

23、優(yōu)缺點施工簡便，易 發(fā)生鉛板砂眼 穿孔，檢漏困 難，消耗大量 有色金屬，有 微量鉛溶解， 影響陰極鋅質(zhì) 量，但修補容 易施工簡便，防腐 性能好，修補容 易，使用時間長 后易老化變形， 無保護板側(cè)壁被極板碰破施工較復(fù)雜，不能從 外部檢漏，使用時間 長后有龜裂現(xiàn)象，環(huán) 氧樹脂供應(yīng)困難，耐 腐蝕性能好，修補容 易，無保護板襯里，易被極板碰破槽體施工困難，抗 滲性尚未解決，干 濕變化易龜裂，目 前處于試用階段經(jīng)比較決定我廠電解槽內(nèi)襯防腐材料選用聚氯乙烯(2) 陰極、陽極的選擇陰極：陰極由極板、導(dǎo)電棒、導(dǎo)電片和絕緣條組成。極板規(guī)格根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和材料 供應(yīng)情況而定，我廠陰極為高1000毫米，寬666毫米，

24、厚4毫米的鋁板。導(dǎo)電 棒用鋁澆鑄而成，吊環(huán)采用與導(dǎo)電棒一次澆鑄成的鋁吊環(huán)， 以便于廢舊極板的回 收，板棒間可全部焊接或鑄焊結(jié)合。導(dǎo)電片用銅鋁對焊導(dǎo)電片、鋁板端與導(dǎo)電棒 直接焊接，以減少其接觸電壓降。絕緣條使用粘接聚乙烯條，粘接質(zhì)量好可以與 陰極同壽命。陰極的數(shù)量除裝槽外，應(yīng)有一定的備用量，約為裝槽數(shù)量的15%-20%陽極：陽極由鉛銀合金板、導(dǎo)電棒和絕緣器組成。鉛銀合金板有壓延和鑄造兩種： 壓延板強度大，壽命長；鑄造板制造方便，重量輕，但壽命較短。我廠選用壓延 板。板面可制成格網(wǎng)式，格網(wǎng)式雖強度差，易彎曲，但增大了陽極面積，降低了 陽極電流密度，重量輕。板面尺寸比陰極小些，沉沒于電解液中的各邊比

25、陰極小 20毫米，為高980毫米，寬620毫米，厚6毫米。導(dǎo)電棒為斷面1214X40 46毫米的紫銅板，先經(jīng)鍍錫，再外包鑄 2-3毫米厚的鉛。鑄造陽極可同時澆鑄， 壓延陽極時先鑄好棒后焊接。用橡膠絕緣器。陽極的備用數(shù)量為裝槽數(shù)的5-10%新液貯槽和電解廢液貯槽為穩(wěn)定生產(chǎn)，需貯存一定量的新液和電解廢液，通常兩者貯量相同，我廠按 每天溶液消耗量的40-60%或8-16小時貯備。貯槽槽體為鋼筋混凝土搗制或鋼板焊接。電解廢液貯槽為鋼筋混凝土搗制內(nèi) 襯采用環(huán)氧玻璃鋼。新液貯槽采用鋼板槽不需內(nèi)襯。表5-2為我廠鋅電解車間溶液貯槽設(shè)計使用情況。溶液輸送泵鋅電解車間的溶液有新液和電解廢液。 新液無腐蝕性，可選

26、用普通材料的清 水離心泵。電解廢液含硫酸約10%應(yīng)選用耐腐蝕離心泵。備用率取 30-40%。橋式起重機由于電解出裝槽作業(yè)頻繁，我廠屬中型廠應(yīng)選用帶操縱室的重級工作制 (JC=40%雙梁式起重機。為安全著想起重機的絕緣設(shè)施，采用大車、小車和吊 鉤三道絕緣。起重量 一吊裝最大重量物件為準(zhǔn)，我廠為中型車間應(yīng)選用3噸?？缍?按車間配置而定，中型車間廠房跨度12米，起重機跨度可選10.5 米。起重高度 結(jié)合廠房高度而定應(yīng)為12米。起重機臺數(shù)為每兩列電解槽安裝1臺。表4-2我廠鋅電解槽及陰極、陽極規(guī)格項目單位所設(shè)計廠i、n系列n系列電解槽：槽數(shù)個504252長毫 米28182818寬毫 米860860深毫

27、 米14701470防腐材料軟聚氯乙烯軟聚氯乙烯裝槽最大極板數(shù)：陰極陽極片/槽32323333陰極：長毫 米10001000寬毫 米毫米666666厚米2/片44有效面積公斤/片1.13-1.161.13-1.16重量10.2-10.510.2-10.5絕緣材料聚乙烯聚乙烯陽極：長毫 米975975寬毫 米620620厚毫 米66重量公斤/片46 （鑄造網(wǎng)格板）46 （鑄造網(wǎng)格板）絕緣材料聚乙烯聚乙烯4.2輔助設(shè)備（一）掏槽裝置及陽極泥處置1. 工藝流程電解槽中陽極泥的清理，采用機械處理。目前多采用真空抽取法。2. 設(shè)備選擇和配置要求（1） 真空設(shè)備 可選用SZ-3或SZ-4型水環(huán)式真空泵1臺

28、。其技術(shù)參數(shù)： 抽氣量6080公斤/時；吸氣壓力200250毫米汞柱；排出壓力 780800 毫米汞柱，當(dāng)工作蒸汽壓力為3、4、5、6公斤/厘米2時，相應(yīng)的蒸汽消耗 量為 900、600、450、350 公斤 / 時。（2）真空泵可低位安裝。真空泵與受液器之間設(shè)置氣水分離器。（3）受液器 容積為12米2不銹鋼制作，其直徑與高度比為1: 23。 安裝標(biāo)高應(yīng)在67米以上，以便陽極泥漿連續(xù)放出。（4）液封槽 槽體用鋼筋混凝土制作，內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼制作。槽容積約12米I安裝時應(yīng)保持與受液器凈高差大于 67米。4.3. 技術(shù)操作條件及質(zhì)量要求1）熔鉛鍋溫度控制：加氯化銨時 大于700。C;加銀粉時 820

29、850。C;澆注時680丿 700。Co鉛液成分：Pd 99% Ag 1%。為防止銀粉熔化和分布不均勻，可以先在小坩堝中將鉛液（ 8001000）和 銀錠（或銀粉）配制成含銀較高的鉛銀合金（含銀約為 30%,然后再熔鉛鍋 中加電鉛熔化成含鉛99%銀1%勺鉛液進行澆鑄。也有時是在鉛水溫度 800。 C以上時直接加入銀粉，攪拌均勻后進行澆鑄。2 ）鑄板和鑄棒要求外觀平整，無飛邊毛刺，鑄板無空洞，尺寸符合要求。導(dǎo)電棒的銅 棒先經(jīng)鍍錫，再包鑄3毫米厚鉛。3 ）壓延和剪板（壓延陽極）坯錠外形尺寸為450X 370 X 40毫米，厚度均勻，表面不現(xiàn)藍色，不夾渣。 錕壓要求：最終厚度6毫米，無殘缺和裂紋。剪

30、板要求：尺寸誤差小于5毫米。4 ）銅棒酸洗鍍錫洗液配比：硝酸：水=1: 34。酸洗質(zhì)量要求：銅棒顯露金屬光澤。鍍錫：溫度300400°C,浸泡時間1020分。4.4. 陽極使用設(shè)備以下表為年產(chǎn)7萬噸電鋅廠陽極（澆鑄）制造所用設(shè)備。陽極（澆鑄）制造所用設(shè)備名稱規(guī)格或性能單位數(shù)量熔鉛鍋直徑1200毫米個1陽極模鑄鋼加工，對開2片模尺寸:1127 X 720 X 6毫米臺1剪板機刀片長1000毫米臺1酸洗槽1300 X 600 X 420毫米，鋁板焊個1鍍錫鍋內(nèi)部尺寸:1040 X 380 X 145毫米鋼板焊接，電阻絲加溫個1煤氣鼓JN6-3-18型，風(fēng)量18米3/分個1風(fēng)機排風(fēng)機4-6

31、2-11，N5A臺1陽極棒模鑄鋼加工模尺寸:944 X 57 X 18毫米臺1電動葫蘆TV-0.5型，起重量 0.5噸，起重高度 6米臺14.5陰極制造一般委托外廠加工，大型工廠可自制，以一個工廠為例說明。1. 技術(shù)操作條件及質(zhì)量要求(1) 熔鋁反射爐爐溫控制：熔化800850。C;澆鑄7508509。質(zhì)量要求：鋁板放正，偏角小于1.5。；板棒結(jié)合緊密，導(dǎo)電棒飽滿平滑。(2) 剪板沖孔剪板：長度誤差10毫米，Q3寬度誤差5毫米，垂直度100: 1。沖孔：長邊68孔，短邊45孔。(3) 粘邊鋁板加熱溫度：約300。C;聚乙烯條加熱溫度：100150。C (半熔狀態(tài)); 粘壓時間：1520分。4.

32、6陰極使用設(shè)備以下為年產(chǎn)7萬噸電鋅廠陰極制造所用設(shè)備名稱規(guī)格或性能單位數(shù)量熔鋁反射爐n熔池容量1.85噸，面積2.2米2臺1鑄模尺寸：944 X 46 X 14毫米，共12塊臺1沖剪兩剪板圓形刀片直徑 150毫米；沖頭方形刀片，沖程40毫米臺1用機沖孔機孔徑直徑6.5毫米，沖程20毫米臺1電阻爐內(nèi)部尺寸：1300 X 920 X 800毫米，裝21片，功率32千瓦臺1粘邊機直徑3000毫米，上下兩層，冋時粘8片臺1乙炔發(fā)Q-3型，發(fā)生量3米3/時，乙炔壓力0.451大氣壓臺1生器4.7配置說明（一）配置說明1. 車間配置（1）主廠房占地面積與生產(chǎn)能力的關(guān)系，下表為一些鋅電解廠房占地面 積和生產(chǎn)

33、能力關(guān)系。廠別占地面積（米2）陰極鋅生產(chǎn)能力（噸/日）單位占地面積陰 極鋅產(chǎn)量（公斤/日.米2）1669629742.62115459.751.732432.9712.34 （新建車間）94037.740烏斯契卡明諾哥 爾斯克鋅廠（蘇）510021442列寧諾哥爾斯克688522432.5鋅廠（蘇）（2）作業(yè)場占地面積 作業(yè)場包括陰極鋅片沖洗、剝離，陰極板清刷，陰 陽極準(zhǔn)備等操作的占地面積。下表為一些工廠作業(yè)場占地面積與生產(chǎn)能力。一些工廠作業(yè)場占地面積與生產(chǎn)能力廠別作業(yè)場占地面積陰極鋅生產(chǎn)能力（噸/單位產(chǎn)量需作業(yè)場面積（米/（米2）日）噸.日）121302977.2253059.78.9310

34、82.9736.4432437.78.6一般大、中型工廠的作業(yè)場可考慮取 7.28.9米2/噸.日。（3）車間配置與電路車間配置涉及直流供電電路，應(yīng)力求節(jié)約導(dǎo)電板材料和減少電路電壓降。國外有一種方案由2530個電解槽組成一列，再由數(shù)列槽組成單獨分開供 電的系列。每一系列第一列的端槽陽極導(dǎo)電板和最后一列的端槽陰極導(dǎo)電板 與整流站來的導(dǎo)電母線連接，配置比較緊湊，廠房占地面積小，節(jié)約導(dǎo)電板 并減少線路電壓降。每列槽上需制一臺特制平臺吊車，廠房跨度較大，結(jié)構(gòu) 比較復(fù)雜。為克服上述困難，可采取類似此方案，由較少列數(shù)（26）電解槽組成供電系列。2. 電解槽的配置電解槽的配置與采用的出裝槽設(shè)備有關(guān)。國內(nèi)普遍

35、采用電動橋式起重機， 起重量35噸，跨度10.511米。根據(jù)電解槽的長度，槽列之間的距離， 槽壁與槽墻之間距離的要求，采取兩列槽為一單元的配置方案，并由若干單 元組成一個系列（供電回路）。大、中型工廠每列槽數(shù)可取 2550個，小于 25槽則不經(jīng)濟，大于50槽則作用于相鄰兩列之間對稱兩槽的電壓過大，對 操作不安全，距離過長，起重機負荷增大，設(shè)備運轉(zhuǎn)也不安全。槽列之間及電解槽與墻壁之間的距離：相鄰兩列電解槽之間距離為2.02.7米。大、中型工廠應(yīng)大于2.5米， 小型工廠可取2米。電解槽與廠房墻壁之間的距離為1.52.5米，大、中型工廠應(yīng)大于2米, 小型工廠可取1.5米。電解槽安裝高度：電解槽一般安

36、裝于基柱的橫梁上，電解槽槽面高出樓面約0.60.7米。3. 作業(yè)場位置作業(yè)場的位置不宜設(shè)置在相鄰兩系列槽之間，而應(yīng)設(shè)置于每系列的一端。4. 廠房標(biāo)高鋅電解廠房一般為兩層，主要作業(yè)在二樓進行。二層樓面標(biāo)高為3.54.0 米，大、中型工廠可取3.8米以上。廠房高度應(yīng)根據(jù)出裝槽設(shè)備、作業(yè)場內(nèi)空氣中酸霧含量及通風(fēng)要求確定。一般大、中型廠電解槽槽面至屋架梁下弦為 812米，小型工廠，如陰極電 流密度小，可低于此數(shù)之下限。5. 廠房跨度廠房跨度系根據(jù)電解槽長度及有關(guān)距離確定，并需與選用起重機的跨度相 適應(yīng)。當(dāng)采用兩列槽為一單元的配置方案時，廠房跨度可取9、10、12、15米。6. 電解廢液中間貯槽及輸液泵

37、房的配置電解槽中排出的電解廢液應(yīng)集中輸出。電解廢液中間貯槽及輸液泵房應(yīng)于 電解主廠房分開叉緊靠廠房，其位置可在兩系列的中間。第五章廠址選擇與論證廠址選擇對工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟效益、環(huán)境保 護及工農(nóng)關(guān)系等具有重要意義。5.1 選址原則1、節(jié)約土地是我國的基本國策；2、必須服從于當(dāng)?shù)匾?guī)劃和城市建設(shè)總結(jié)規(guī)劃要求；3、有得于節(jié)約投資，降低造價，提高經(jīng)濟效益；4、要全面的規(guī)劃，合理的工業(yè)布局；5、注意環(huán)境保護和生態(tài)平衡，保護名勝古跡；6、有利于生產(chǎn)、交通施工、方便生活；7、有良好的交通運輸、水、電、燃料以及輔助材料的供應(yīng)條件；5.2選址注意問題1工業(yè)布局問題 建設(shè)一座有色冶金廠，

38、對全國的工業(yè)布局、一個區(qū)或一 個城市的合理發(fā)展、個工業(yè)區(qū)之間的經(jīng)濟協(xié)調(diào)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展等起著重要作用，應(yīng)根據(jù)工業(yè)布局“大分散、小集中、多搞小城鎮(zhèn)”的方針，按“工農(nóng)結(jié)合，城鄉(xiāng)結(jié) 合，有利生產(chǎn)，方便生活”的原則，進行廠址選擇和居住區(qū)規(guī)劃，使之符合工業(yè) 布局總體規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃的要求。2 原材料供應(yīng)及交通運輸條件有色金屬冶煉是連續(xù)性的，物料吞吐量一般較大，大型冶煉廠每晝夜要處理數(shù)千噸物料， 產(chǎn)處數(shù)百噸至數(shù)千噸產(chǎn)品。例如， 每年產(chǎn)量為40萬t的氧化鋁廠，晝夜貨運量可達810千噸以上；銅和鉛鋅企業(yè) 的貨運量，按每噸產(chǎn)品計算，分別為1520噸和510噸，如年產(chǎn)9萬噸陽極銅、 3436萬噸硫酸的某冶煉廠，每年

39、運輸量為172萬噸，按每噸銅計，運輸量達19 噸?？梢娺\輸量是非常可觀的，如不及時“吞吐”。勢必影響生產(chǎn)，因此在選擇 廠址時，必須充分考慮交通運輸問題。為了減少運輸費用，在保證良好的運輸條 件下，應(yīng)使廠址盡可能接近原材料基地和銷售市場。 我國銅、鉛、鋅、錫的生產(chǎn)， 50鳩上的產(chǎn)量靠近原材料基地，有的還組成了采、選、冶聯(lián)合企業(yè)。3. 供水供電條件 有色冶煉廠一般是大量用水和耗電多的企業(yè)。 列入某廠在志存咼遠 責(zé)任為先 煉銅和制酸過程中，日耗新水兩27.8萬噸，其中每噸粗銅耗水量大400650噸; 濕法煉鋅廠每廠一噸粗銅耗水量達 300400噸；某燒結(jié)法氧化鋁廠，根據(jù)設(shè)計數(shù) 據(jù)，每噸氧化鋁耗新水2

40、5噸，耗循環(huán)水95噸。耗電量則隨產(chǎn)品和方法而異，如 生產(chǎn)一噸電銅耗電10001300kwh，生產(chǎn)一噸電鋅耗電 30006000kwh,生產(chǎn)一 噸鋁錠耗電1500020000 kwh,建設(shè)一座年產(chǎn)10萬噸鋁錠的電解鋁廠，需要 一座容量為25Xl0%kw左右的發(fā)電站作保證。因此希望廠址附近有充分的水源 和電源。4. 環(huán)境保護和節(jié)約用地問題有色冶金生產(chǎn)特點之一是無一例外的產(chǎn)出大量造成環(huán)境污染的“三廢”物質(zhì)，除必須有完善的“三廢”治理工程設(shè)計外，在 選擇廠址時，必須盡量考慮在主導(dǎo)風(fēng)向和主要水流的下游位置，安排好“三廢” 處理場地和廢渣堆放場地，要有良好的自然通風(fēng)條件，并應(yīng)考慮廠址附近居民點， 城市發(fā)展

41、規(guī)劃。農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地，自然保護區(qū)等問題。我國是農(nóng)業(yè)大國，人 口多，土地相對較少，耕地也較少。我國土地總面積約9.6 X 10X2 m2,人均為8.93 X 10A2 m,遠低于世界人均量 3.2 X 10A4 m ；耕地約1 X 10A12 m,人均量 約為9.33 X 10A2 m,約為世界人均量的30%因此在選擇廠址時，必須節(jié)約用 地，不占或少占耕地，不拆或少拆建筑物，盡可能選擇荒山野嶺或坡地建廠。5. 廠址的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 冶煉廠的土建投資是相當(dāng)大的，廠址地 震等級不同會對建筑結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)工程的投資帶來很大影響， 因此廠址不能選在發(fā) 震斷層地區(qū)和基本烈度為9級以上的地震區(qū)。此外

42、，所選廠址的地耐力應(yīng)不低于 147.1196.1kpa，地下水位最高也要低 于基礎(chǔ)底面0.5m，廠址最低洼處要高于歷年最高洪水位 0.5m以上；不能選在厚 度較大的U級自重濕陷性黃土地區(qū)和有泥石流或滑坡等危害的山區(qū)， 廠址地下不 宜有有用礦物礦藏或已開采的礦坑和溶洞等。6. 廠址的協(xié)作條件 冶煉廠一般是機械化自動化水平較高的現(xiàn)代化企業(yè)，為保證生產(chǎn)順利進行，必須有充足的設(shè)備及備品備件供應(yīng)， 要有強有力的機械加工 和維修能力。若廠址附近具備這些條件，便可發(fā)揮專業(yè)化協(xié)作的優(yōu)越性，減少輔 助設(shè)施投資和降低生產(chǎn)成本。工廠在建設(shè)過程中的施工條件諸如磚瓦、沙石、石灰、水泥木材等能否就地取材，施工力量和施工場

43、地是否具備等， 都對建設(shè)進度 起著一定的作用。在選擇廠址時，應(yīng)該充分考慮長治附近是否具備這些條件，那種片面強調(diào)“小而全”不重視專業(yè)化協(xié)作的做法是不恰當(dāng)?shù)?，甚至是錯誤的。然而，在具體確定廠址時，并不是每項條件都能滿足要求，只能考慮一些主要因素。 例如，耗電量極大的電解鋁廠，首先就應(yīng)考慮建在水電資源豐富并又足夠電力供 應(yīng)的地區(qū)；物料“吞吐”大的氧化鋁廠，首先就要考慮建在鋁土礦資源豐富和交 通運輸條件較好的地區(qū)等等。在擬建一個新的有色冶煉廠往往要到工廠廠址的選擇問題，廠址的選擇是有色冶志存咼遠責(zé)任為先煉在設(shè)計中的主要任務(wù)之一，也是工業(yè)項目可行性研究中不可缺少的主要環(huán)節(jié)。廠址選擇所涉及的范圍很廣，廠址

44、選擇恰當(dāng)與否，不公關(guān)系到建廠的總投資 費用，施工條件的好壞，建設(shè)周期的長短，工廠能否近期投產(chǎn)，而且對建設(shè)和發(fā) 展都有很大的關(guān)系，并且對工廠及本地區(qū)其它工廠的生產(chǎn)，居民的衛(wèi)生條件有很 大的影響，廠址的選擇是一項極為重要和復(fù)雜的工件，它是到政治，經(jīng)濟技術(shù)， 黨的方針政策和政府法令的綜合性工作，必須給予高度的重視，認(rèn)真對待。第六章設(shè)備設(shè)計計算制圖第七章勞動定員配置原則：對生產(chǎn)崗位的定員主要是指崗位的性質(zhì)和勞動數(shù)量來選定。不同素質(zhì)的勞動人員應(yīng)有不同的崗位配置，做到用其所長，避其所短，優(yōu)化組合。各車間的管理 應(yīng)按車間總?cè)藬?shù)5%|定。鋅電解車間工人大部分在高溫、灰塵多的環(huán)境下工作， 一般采取68小時工作時間。本設(shè)計確定電解車間的全員勞動生產(chǎn)率為350噸/年人。因年產(chǎn)70000t電解鋅。故車間定員人數(shù)為 70000/350 = 200崗位分類與定員：見表8-1，8-2，表8-1車間領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)及車間辦公室機構(gòu)表