南山铝业实习报告

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1、1南山铝业实习报告南山铝业实习报告2南山铝业实习报告南山铝业实习报告暑假实习我们来到位于渤海之滨的南山铝业集团，南山铝业是南山集团(中国企业 500 强) 所属大型企业。公司创建于 1993 年，1999 年 12 月 23 日成功在上海证券交易所上市。作为国内唯一以铝材为主业的上市公司，始终坚持“立足高起 点、利用高科技、创造高品质”的可持续发展思路，成为全球唯一短距离拥有最完整铝产业链的铝业公司。我们首先走进的是南山铝业下属企业东海氧化铝厂，东海氧化铝坐落于龙口东海工业旅游开发区，濒临渤海湾，占地 1600 亩，2003 年国家批准建设，现在已经形成了年产 160 万吨冶金级砂状氧化铝的能

2、力。氧化铝是南山整个铝产业链的开端，东海氧化铝厂是由东大设计院设计的，其采用的矿石有两种，一种是澳大利亚矿，一种是印尼矿，目前氧化铝生产工艺主要是采用的拜耳法，东海氧化铝共有两期，其中一期利用的是印尼矿，二期采用的是澳矿，其中澳矿由于含有较多的有机物，在分解槽中会产生大量的泡沫，使生产无法正常进行，所以在二期还专门增加了一步苛化工艺，很好的解决了这个问题。拜耳法是奥地利化学家 KJ拜耳在十九世纪末发明的一种生产氧化铝的方法。他的第一项发明是在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝作为种子，使铝酸钠分解。第二项发明是直接用氢氧化钠溶液直接溶出铝土矿中的氢氧化铝生成铝酸钠。拜耳法目前是世界上最常用的氧化铝生产方

3、法。拜耳法是一个完整的循环生产过程，可以由下述基本化学反应式说明：10034100Al(OH)NaOHNaAlOH （）3拜耳法生产氧化铝的主要工艺包括：铝土矿原料准备、溶出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化。现代拜耳法的主要进展在于：设备的大型化和连续操作；生产过程的自动化；节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。其基本工艺流程图如下：4铝土矿破碎湿磨溶出溶出矿浆稀释稀释矿浆沉降分离粗液稠浓赤泥浆叶虑精液1赤泥洗涤热水赤泥洗液2石灰35晶种分解氢氧化铝浆液沉降分离晶种氢氧化铝洗涤母液蒸发洗液氢氧化铝煅烧氧化铝分离蒸发母液2

4、13石灰乳苛化碳酸钠 结晶溶解由于每批矿石的成分不同，为了保证生产的连续进行，东海氧化铝设置了均化厂，主要目的是将不同批次的铝土矿进行混合，使其成分稳定，便于生产的连续和稳定的进行。6铝土矿中含有大量的硅，湿磨的铝土矿矿浆必须经过预热，在加热到溶出所学要的温度，以进行溶出反应，铝土矿所含的易与碱液作用的硅矿物（如高岭石、蛋白石）在常温下即开始与碱液反应而进入溶液，使溶液中的氧化硅数量迅速增加然后又成为溶解度很小的水和硅铝酸钠从容也中析出，在预热器表面生成结垢。为了防止结垢的产生工业上常常采取预脱硅的技术。电解铝电解铝电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔

5、融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在 950-970下，（950以上有可能形成热槽）在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。电解铝生产过程电解铝生产过程铝电解工艺流程：现代铝工业生产采用冰晶石氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在 950-970下，在电解槽内的两极上进行电化学反应。化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3=4Al+3O2。 阳极：2O2-4e=O2阴极:Al3+ +3e=Al。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等 有害气体和固体粉

6、尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去7有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往 铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。其生产工艺流程如下图：电解铝电解铝- -产业特点产业特点世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法，即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成多相电解质体系。其中 Na2AlF6-Al2O3 二元系和 Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。电解铝工业对环境影响较大，属于高耗能，高污染行业。电解铝生产中排出的废气主要是

7、CO2，以及以 HF 气体为主的气-固氟化物等。CO2 是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因。而氟化物8中的 CF4 和 C2F6 其温室作用效果是二氧化碳的 6500-10000 倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响。HF 则是一种剧毒气体，通过皮肤或呼吸道进入人体，仅需 1.5g 便可以致死。电解铝电解铝- -发展现状发展现状中国铝电解技术自 70 年代末引进 160KA 中间下料预焙槽技术之后，从消化国外技术开始，揭开了中国现代铝电解技术发展的序幕，以铝电解槽热电磁力特性及磁流体数学模型研究为核心，在工艺、材料、过程控制及配套技术等方面展开了广泛深入的研究工作。九十年代以来，在基

8、础理论、大型铝电解槽开发以及工程应用取得了一系列成果，开发成功了 280、320KA 以上的特大型电解槽技术，使铝工业的技术进步令人注目。大容量电解槽的开发，使中国铝电解技术总体上达到了国际先进水平，电解铝工业的面貌发生了根本的改变。实际运行指标差。由于开发时间短，对中国大型铝电解槽在生产领域的深层次开发明显不足，致使实际运行指标的生产指标与国际先进水平还有较大差距。多数在大负 荷、小电网环境下运行，安全隐患多。铝电联营是中国电解铝企业发展的趋势之一，但同时在技术上也存在相应的问题。由于大容量电解槽一般系列规模较大（一个系列产能可达 20 万吨以上），巨大的用电负荷集中在一个生产系列上（一般达

9、 40 万 KW 以上），电解系列生产的任何波动都会造成电网或自备电厂较大的影响，甚至威胁供电安全。9缺乏建立在对阴极破损机理与规律透彻掌握基础上的“精细设计”技术和提高槽寿命的综合技术措施，电解槽难以达到设计寿命，早期破损率高。影响中国大型槽槽寿命的问题除了中国普遍认为的阴极炭素材料质量方面的原因外，电解槽的设计、筑炉材料、筑炉质量、焙烧启动、正常生产操作及生产管理等方面均存在一些问题。导致这些问题的深层次原因是，中国尚缺乏对铝电解槽破损（常称为阴极破损）机理与规律的深入掌握及在此基础上的“精细设计”技术和提高槽寿命的综合技术措施。随着电解槽容量的不断扩大，槽寿命问题就更加突出。缺乏先进的生

10、产操作技术，作业成本高。中国 300KA 级的特大型预焙铝电解槽投入工业应用的时间短。又不能完全照搬以前在大型预焙槽上的相关经验（这些经验也有很大局限性）。焙烧启动过程中电流分布不均的问题更突出且焙烧启动过程中的能耗大；投入运行后电解槽的物理场（电场、磁场、流场）容易波动，热平衡的维持较困难；槽电阻极易受外界的干扰而波动，阳极效应发生后熄灭困难，且由于电解槽的惯性大，一旦出现槽况波动或槽况异常现象，很难快速恢复正常。就中国电解铝整体生产状态而言，能源综合利用效率要比国际先进水平低15%左右，主要表现在：电流效率相差 2-3 个百分点；吨铝电耗相差 300-800Kwh；电解铝用阳极生产过程能耗

11、相差 3Gj/t 左右；电解铝阳极消耗相差30-60Kg（折合标准煤约 75-150Kg）；电槽槽寿命相 差 1000 天左右；阳极效应系数国际先进为 0.1 次/天.槽以下，中国最好水平在 0.3 次/天.槽左右。10中国电解铝行业从 2002 年开始，电解铝产量开始过剩，受下游行业需求下降影响，中国 2008 年电解铝过剩预计达到 50 万吨。电解铝需求增速放缓，受经济危机影响，来自房地产和汽车行业的需求增速大幅下滑，而来自于电力设备行业的需求仍保持快速增长，包装行业对电解铝的需求量保持稳定，2008年电解铝需求增速在 10%左右。中国铝土矿资源稀缺，产能扩张不可持续。中国矿资源稀 缺，铝

12、矿资源只能维持 10 年，中国的资源不可能再支撑电解铝行业年均 20%左右的扩张速度。电解铝的生产成本价在 15000 元/吨-17500 元/吨，而 电解铝的价格仅为 13400 元/吨，行业亏损严重。原料进一步下跌，中国电解铝企业的平均生产本也在 15000 元左右，因此铝价大幅下跌的可能性很小。 2009 年 6 月份左右铝价有可能回到 15000 元/吨。电解铝用途广泛电解铝用途广泛全球电解铝产量平稳增长，增产动力依然来自于中国。2005 年世界电解铝产量 3191 万吨，同比增长了 6.45%，其中中国产量 767 万吨，同比增长了15.07%。2006 年全球电解铝产量达到 338

13、0 万吨。2006 年 6 月份全球日平均产量（不 包括中国）8.22 万吨，较 5 月份日均产量增长了 700 吨，环比增长 0.09%。6 月份国内电解铝产量 78.03 万吨，日均产量电解铝产量 2.6 万吨，较 五月份日平均产量增长了 1975 吨，环比增长 7.59%。中国依然是全球电解铝增产的主动力，由于中国产量占全球产量的比重高到 24.9%，中国产量的变 化趋势对全球电解铝供应起到了决定性的作用。中国电解铝行业发展的状况决定中国国内电解铝供应一直较为充裕，2005 年电解铝平均产能 1070 万吨，产能 利用率 75%，从 6 月份国内数据看，中国的产能已经得到了一定程度的11

14、释放。中国建电解铝项目 11 个，建设总能力 112 万吨，尚有 10 个拟建电解铝项目，总 能力 140 万吨。2006 年电解铝生产能力达 1160 万吨，2007 年达 1250 万吨。电解铝建设工艺简单技术含量低建设周期短，有充足资金投入，从开工 到建成投产仅需要了 9 个月。电解铝上游行业氧化铝产 能迅速扩张，产业链向电解铝行业延伸，成为电解铝产能增长的主要动力。电解铝行业所处的成长发展阶段决定了产量增长是主基调，电解铝企业竞争，重组购并， 不断扩张，行业集中度提高，也将推动产能的增长。电解铝行业的购买方即铝消费商，在中国经济的快速发展，中国城市化进程中基础设施、公共事业、住房和汽车

15、 等消费品，极大地带动中国电解铝消费需求。电解铝行业处于高速发展成长期阶段，行业优胜劣汰，行业集中度不断提升。2003 年至 2005 年电解铝总产量从 554 万吨上升至 767 万吨，增产 213 万吨，其中仅中国十大电解铝厂实现增产 91 万吨。生产厂家从 141家减少至 95 家，单个厂家平均生产规模从 2003 年的 3.9 万吨上升至 2005年 8 万吨。感悟：感悟：经过两个星期的磨练，对工作及生活也颇有感触，总结为以下几点：一、 提高了我对铝业这个行业的认识。作为重工业的一种，它的重要性是不言而喻的，而作为铝业冶炼的源头，我们的工作也是很重要的。从熔炼成铝水再铸成铝锭，虽然技术

16、含量不是太高，但每一个环节都要注意到，稍有不慎就会出现问题，甚至出现事故。我们只有不断的学习知识，熟练掌握操作流程，12才能避免意外的发生，也才能更好的实践公司“节能挖潜，提效增值”的精神。二、 让我认识到安全生产的重要性。“宁可少赚一个亿，不可工亡一个人”是我们的追求；质量为本，安全为天是我们的信念。安全生产向来是公司一再强调的，但安全是需要全体南山人共同努力，时刻装着安全生产的意识的，所谓“安全来自长期防范，事故源于瞬间麻痹”，这就提示我们要注意每个细节，首先在上班前检查自己的劳保用品是否配备齐全，然后在工作时充分考虑哪些环节容易出事，提前做好预防，下班前仔细检查设备是否运行正常并做下记录，在交班时安排到下个班组。三、 让我更加成熟，这点我感觉是最重要的。众所周知电解车间的工作环境是很恶劣的：高温、高强度并且很脏。无论是换极，还是清理电解槽都要认真并且很有耐心的完成，有时从上班到下班一直要忙个不停。但所谓苦难是人生最好的老师，我想正是从这种劳累中，体会到我们的价值，对于工作我从未埋怨过，我也深知一个人要想成功，必须有一个