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随着社会科技不断发展和人民生活质量的不断提高,人们对高科技和新材料的要求越来越高。铝是日常生活中不可或缺的材料之一,它广泛应用于汽车、高铁、飞机、家电、输电线路和装饰材料等。目前,生活中常用到的铝主要是通过电解冶炼技术生产出来。在电解铝生产中会产生大量的氟化物、二氧化硫等污染大气的气体。本课题意在设计一套节能、环保适合现代化工业生产的电解铝生产系统和环保设备。通过课题的深入研究,设计的整套电解铝生产系统和环保设备不仅满足设计要求,而且具有较高的智能化和自动化水平。本课题主要完成了以下工作:(1)了解掌握电解铝生产系统和环保设备工作原理,然后根据电解铝生产系统和环保设备功能需求,确定了本课题的电解铝生产系统和环保设备,为了实现设计系统的各个功能以及智能化需求,对电解铝产线设备和生产系统进行选择和配置;(2)进行生产系统和环保设备整体设计。完成了主体设备选择、电解槽选型、电解平衡设计、生产设备计算与确定、环保设备设计与配置等,最终完成了电解铝产线设备配置和生产系统的初步设计工作;(3)进行主要设备参数的计算和配置。完成了电解槽技术分析、母线配置、阴极结构计算、槽壳结构计算、集排烟系统设计、多参数平衡槽控机系统计算、下料优化、自动配料计算、磁场物理设计、生产设备整体组成配置、环保设备设计、烟气回收系统计算等子功能系统的设计工作;(4)对设计的电解铝产线设备配置和生产系统进行功能优化。根据电解铝生产现场运行情况,查找问题进行原因分析并进行优化改进。本文采用的电解铝生产系统和环保设备,生产效能优、安全可靠性高、节能环保性好,同时实现了生产过程的智能控制。在整体设计过程中,充分应用计算机模拟计算、虚拟运行和平衡试验等手段,提高设计参数的精准性,并且采用计算机控制、PLC(可编程控制器)控制等智能手段,促进电解铝生产系统和环保设备的智能运行和可靠生产。