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真空抬包设计

来源:九壹网


Qq:2540760825 毕业设计开题报告

题目名称: 真空抬包设计

抬包结构设计,真空度分析

院系名称: 机电学院 班 级: 机自 学 号: 200700 学生姓名: 指导教师: 王

年 月

毕业设计开题报告

一:课题的提出 真空抬包是电解铝冶炼过程中的一个重要设备,其主要功能是将电解槽中的电解铝液吸出并倒运至混合炉。中国铝业河南分公司电解厂原电解槽为65KA自焙槽,年产铝量为3万吨,采用容重为2吨的真空抬包来吸铝,并配合5吨的敞口包来倒运即可满足生产的需要。随着电解技改扩建项目的完成,电解槽变为85KA预焙槽,电解厂年产铝量为5万吨,为解决铝液抽吸运转效率低下、铝液热量损失大的问题,需要研发容重为4-6 吨无需中转浇包倒运的真空抬包。随着国内一些大型预焙电解槽的研发成功, 电流已陆续提高至160KA、200KA、280KA、320KA,电解槽产铝量大增,小型吸铝真空抬包已不能满足生产的需要。 小型吸铝真空抬包在外形上一般为普通倾注式锥桶形真空抬包,在结构上可分为包体、人孔、吊架、吸铝管、减速机及真空管等几部分。其容重一般在2吨以下,体积小,减速机为手动操作。小型抬包主要用于小型电解铝厂,工作时直接采用负压吸铝,需要单独配置一套真空系统,由于吸入空气温度较高,真空泵一般采用水环真空泵,设备配置价高。抬包的清渣、检修及砌包衬均通过人孔进行,极为不便。为提高使用效率,小型抬包使用时往往需要大型敞口浇包配合使用,这样会带来铝液热量的损失。 而即将设计出的大型吸铝真空抬包,主要由包盖、包体、包衬、吊架、人孔、快开盖、喷射器、吸铝管、减速机、电机等部件组成。 二:调研资料的准备 1、联合编写组.机械设计手册(上中下)[S].北京:机械工业出版社,1988.12. 2、联合编写组.机械设计手册(1-6卷) [S].北京:机械工业出版社,2004.8. 3、樊瑞.液压技术[M].北京:机械工业出版社, 1997.9. 4、联合编写组.机械零件设计手册[S].北京:机械工业出版社, 1987.9. 5、成大先.机械设计手册(单行本):常用设计资料[S].北京:化学工业出版社,2004.1. 6、成大先.机械设计手册(单行本):机械传动[S].北京:化学工业出版社,2004.1. 7、路甬祥.液压气动技术手册[S].北京:机械工业出版社,2004.5 8、James W.Murdock. P.E.[M].Printed in the U.S.A 19 9、Richard R .Kibbe .Marchine Tool Practices[M]. Printed in the U.S.A, 1992 10、汪启明等.基于单片机控制的液压泵站设计研究[J].制造业自动化2003年06期. 11、张利平.液压控制系统及设计[S].北京:化学工业出版社,2006.6. 1

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12: 网络 :中国期刊全文数据库 三:设计目的 随着电解技改扩建项目的完成,电解槽变为85KA预焙槽,电解厂年产铝量为5万吨,为解决铝液抽吸运转效率低下、铝液热量损失大的问题,需要研发容重为4-6 吨无需中转浇包倒运的真空抬包。随着国内一些大型预焙电解槽的研发成功, 电流已陆续提高至160KA、200KA、280KA、320KA,电解槽产铝量大增,小型吸铝真空抬包已不能满足生产的需要。 即将设计出的大型吸铝真空抬包, 采用茶壶式浇包的结构形式,撇渣效果好. 采用喷射器利用压缩空气抽真空吸铝。减速机是抬包的倾转机构, 该减速机在结构形式设计为手动与电动均可,正常操作为电动,手动为检修和突发事故时用,手动与电动的切换采用爪式离合器,切换迅速方便,安全可靠。 有待解决的主要关键问题有以下几个: 2

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(1)包盖与包体的密封及防变形措施。 (2)包衬及吸铝管使用寿命。 (3)转轴位置的确定及倾转力矩的计算。 四:基本要求 1、外文翻译,并且按学院规定的统一规范化要求用译文纸撰写或打印。 2、毕业设计调研,并且按学院规定的统一规范化要求撰写调研报告、开题报告; 3、主机部分设计 4、零部件图设计 5、按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书 五:任务完成的阶段内容及时间安排 1: 03.08~04.04 毕业实习; 2: 04.05 ~ 04.25 方案论证,确定方案,完成完成调研报告、开题报告、外文翻译; 3: 04.26~05.09 主机、控制部分设计,信息处理部分设计; 4: 05.10~06.06 设计计算校核,主要零件设计,按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书; 5: 06.07~6.13 审查设计 准备答辩; 6: 06.14~06.20 毕业答辩; 7: 06.21~06.27 修改毕业设计。 3

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六:抬包设计的重点和要点 (1)包盖与包体的密封及防变形措施。对于大型吸铝真空抬包,包体直径较大,包盖与包体法兰采用凸凹止口密封,密封件为石棉盘根。由于包盖与包体受热不均以及包体在起吊时的受力不均,容易导致包盖与包体法兰止口错位,从而引起密封不严。对于这个问题,一方面要加强包体与包盖强度,包体与包盖均需加筋,采用厚法兰。另一方面要采用合理的密封方式,可将包盖法兰嵌入至包体法兰内,形成双重止口密封,一旦小止口密封失效,可启用大止口密封。 (2)包衬及吸铝管使用寿命。对于小型吸铝真空抬包,由于其直径小、高度低,采用耐火砖砌包衬,其强度足可满足其使用寿命,对于大型吸铝真空抬包,由于其容积大,包衬必需采用浇注料整体浇注,其强度才可满足使用寿命。吸铝管属耗损件,为提高其使用寿命,可采用耐温900℃以上的耐热铁铸造,并需进行热处理,耐热铁材质中Si含量不可过高,以防止和电解槽中的氟化盐发生化学反应,影响吸铝管使用寿命。 (3)转轴位置的确定及倾转力矩的计算。对于大型吸铝真空抬包,由于采用电动操作,从操作安全的观点出发,转轴位置应高于空包和满包的重心。抬包倾转力矩M 包括空抬包包体所引起的转矩M1,以及在浇注过程中由于铝液不断倾出,余留在抬包内的铝液所引起的转矩M2,此外还有转轴与其轴颈的摩擦力矩M3,三者均为转角θ的函数。 M=M1+M2+M3 5.指导教师审阅意见 指导教师(签字): 年 月 日 4

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6.指导小组意见 指导小组组长(签字): 年 月 日

说明:

1. 本报告前4项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生撰写; 2. 本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见; 3. 学生须在小组内进行报告,并进行讨论;

4. 本报告作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题和是否按时完成进度的检查依据,并接受学校的抽查。

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(该毕业设计可以用两份换,如支付现金 30 ,只为保本,薪火相传)

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