КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ЗАВОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ АЛЮМИНИЯ

Полезная модель относится к области цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом в криолит-глиноземных расплавах, а именно, к оборудованию завода по производству алюминия.
Известен комплекс оборудования электролизного цеха (Металлургия алюминия. Троицкий И.А., Железнов В.А. Учебное пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1984, С.325-352), основу которого составляет одна или несколько серий последовательно соединенных электролизеров. Электролизеры серии расположены в одном или в нескольких промышленных корпусах. В состав электролизного цеха входят также литейное отделение и различные вспомогательные службы, обеспечивающие нормальную эксплуатацию серий электролиза. На заводах, назначение которых только производство алюминия, понятия «электролизный цех» и «алюминиевый завод» идентичны. На крупных алюминиевых заводах создается несколько цехов электролиза. В составе каждого электролизного цеха имеются здания и сооружения различного назначения. Объединение электролизеров в серии обуславливается необходимостью обеспечения каждого электролизера электрическим током одинаковой силы, что достигается последовательным соединением их в электрическую цепь. Необходимая сила тока серии обеспечивается группой агрегатов, соединенных параллельно в электрическую цепь. Группы агрегатов, обеспечивающих постоянным током серию электролизеров, размещают в специальных для этого помещениях, называемых преобразовательными подстанциями и расположенных у торцов корпусов электролиза.
Электролизеры серии располагаются в зависимости от их числа в одном или нескольких корпусах прямоугольной формы в плане. Внутри корпуса электролизеры расположены продольно или поперечно в один, два или в несколько рядов. Наибольшее распространение получили двухэтажные корпуса с двухрядным продольным расположением в них электролизеров. В этих корпусах электролизеры устанавливаются на втором этаже здания. При такой планировке корпуса воздух, нагретый теплом, излучаемым электролизерами, поднимается и удаляется из корпуса через аэрационный фонарь. Свежий воздух через проемы первого этажа и вентиляционные решетки, расположенные вдоль электролизеров, попадает в рабочую зону.
Основные строительные конструкции корпусов выполнены из сборного железобетона или металлоконструкций. Стеновые ограждения делают с учетом нагрузок от ветра: обычно их собирают из тонкостенных крупноблочных панелей или гофрированного алюминия. На уровне первого этажа ограждающие панели не устанавливают для свободного доступа воздуха. Естественное освещение осуществляется через световые проемы в стенах корпуса.
Для прохода обслуживающего персонала и проезда машин по обработке электролизеров в каждом ряду имеется несколько проходов шириной около 1 м и проездов шириной не менее 3 м, а в средней части корпуса имеется средний проезд между рядами электролизеров шириной более 12 м. В торцах корпуса на отметке первого этажа оставлены площадки для ремонта оборудования, складирования сырья и различных материалов. Для осуществления некоторых технологических операций и транспортирования грузов внутри корпуса установлено несколько мостовых кранов. С внешней стороны к корпусам пристраивают расходные бункеры для глинозема. Пристройки с расходными бункерами располагают равномерно по длине корпуса, их число зависит от длины корпуса.
В процессе электролиза алюминия в рабочее пространство корпусов выделяются различные газы, пыль и тепло. Для создания необходимых условий труда корпуса электролиза оборудованы системой газоулавливания и вентиляционной системой рабочего пространства. Система газоулавливания предусматривает улавливание большей части выделений на месте их образования. Для этого служат такие составные части электролизера, как укрытия, выполненные в различном конструктивном исполнении, или колокольный газосборник для улавливания и дожигания отходящих газов электролизеров с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Газоулавливающие устройства электролизеров соединены с системой вытяжной вентиляции. Система вытяжной вентиляции состоит из газоходов, назначение которых - удалить от электролизера уловленный газ, вентиляторов, создающих необходимое разряжение в газоходах и газоулавливающих устройствах, а также вентиляционных (дымовых) труб, служащих для рассеивания газов. Газоходы выполнены в виде каналов или трубопроводов. Газы, попадающие в систему вытяжной вентиляции, как правило, подвергаются очистке. Улучшение условий труда в рабочей зоне достигается с помощью систем приточной вентиляции, назначение которой - многократное разбавление и эвакуация из рабочей зоны различных производственных выделений. Естественная вентиляция рабочего пространства корпусов осуществляется путем подсоса воздуха через специальные проемы в нижней части стенового ограждения и удаления воздуха через аэрационные фонари.
Отходящие от электролизера газы захватывают частицы порошкообразного сырья, в основном мелкие фракции глинозема. Назначение газоочистки - отделить вредные составляющие и пыль от основной массы газов. Применяют различные системы газоочистки, состоящие из одной, двух и более ступеней. Назначение и аппаратурное оформление ступеней системы газоочистки различно. На первой ступени газовая смесь очищается от механических включений (пыли) и смолистых составляющих, образующихся в результате коксования пека. Затем от газообразной части отделяют вредные составляющие. Для улавливания и выделения ценных фтористых соединений чаще всего применяют содовый раствор, который по мере обогащения фтористыми солями поступает в специальные отделения и цехи для регенерации фтора. Для улавливания пыли и смолистых составляющих применяют электрофильтры специальной конструкции, охлаждающие электроды которых оборудованы гидросмывом. Уловленная в электрофильтрах пыль в виде шламов поступает на дальнейшую переработку для извлечения из нее ценных составляющих. Для улавливания пыли могут быть применены и мультициклоны. Для очистки газов от фторсодержащих компонентов применяют различные аппараты мокрой очистки, в которых фтористые соединения переводятся в раствор. Наиболее часто применяются скрубберы и пенные аппараты, работающие по принципу противотока. Раствор в виде распыленной взвеси или пены, постепенно обогащаясь фтористыми соединениями, движется сверху вниз, а газы - снизу вверх, и по мере очистки выбрасываются через вентиляционные трубы. Системы газоочистки объединяют с системами вытяжной вентиляции и располагают, как правило, между вентиляторами, создающими разряжение в системе вытяжной вентиляции, и вентиляционными трубами. Аппараты газоочистки располагают последовательно на свободном пространстве между корпусами электролиза. В последнее время все большее распространение получают системы, так называемой, сухой очистки газов. Принцип действия таких систем основан на избирательной способности некоторых твердых реагентов улавливать (адсорбировать) фторсодержащие составляющие промышленного газа. Наиболее эффективно применение таких систем для очистки газов, не содержащих смолистых составляющих. Такие газы улавливают газосборными устройствами электролизеров с предварительно обожженными анодами. В качестве улавливающего реагента, как правило, применяют специально приготовленный глинозем. В аппаратурном оформлении такие системы представляют собой рукавные фильтры с большой рабочей поверхностью, на которую перед началом очистки газов наносят слой адсорбента (глинозема). По мере насыщения адсорбента фтористыми соединениями приводятся в действие механизмы встряхивания, и обогащенный фтористыми соединениями адсорбент удаляется. Если в качестве адсорбента применяется глинозем, то он направляется на электролиз. На очищенную рабочую поверхность тканей рукавных фильтров наносят новую порцию глинозема, и процесс очистки возобновляется.
Перечисленными выше способами осуществляется очистка достаточно концентрированных газов организованного газоотсоса. В последнее время все чаще стали применять системы, сводящие до минимума выделение вредных составляющих промышленных газов в атмосферу через аэрационные фонари корпусов электролиза алюминия. Такие системы получили название «фонарной» газоочистки. Принцип улавливания вредных составляющих газа в системах такого типа заключается в пропускании всего объема выходящих из корпуса газов через газопоглощающий раствор, подаваемый в аэрационный фонарь форсунками специальной конструкции в виде мелкодисперсной взвеси. Соприкасаясь с частицами раствора, фтористые соединения растворяются в нем. Для увеличения контактной поверхности и сокращения брызгоуноса на пути газа устанавливают несколько рядов решеток. Когда фонарь корпуса используют для улавливания вредных составляющих газа, его выполняют герметичным. Для создания необходимого разряжения применяют вентиляторы, которые устанавливают либо на строительных конструкциях фонаря корпуса, либо в специальных помещениях между корпусами. При установке вентиляторов на здании корпуса вся система по очистке газов располагается около фонаря. При установке вентиляторов между корпусами очистку газов можно организовать как под фонарем корпуса, так и после вентиляторов в специальных газоочистных аппаратах с применением различных схем их компоновки. В зимнее время в газоулавливающие растворы таких систем добавляют различные антифризные добавки (препятствующие замерзанию раствора). Насыщенные фтористыми соединениями растворы направляют на регенерацию. Однако основным недостатком систем «фонарной» газоочистки, кроме сложности изготовления и больших капитальных и эксплуатационных затрат на сооружение и обслуживание, является ограничение кратности обмена воздуха внутри корпуса, что приводит к ухудшению условий труда.
Жидкий алюминий (алюминий-сырец), выливаемый из электролизеров, перерабатывается в товарную продукцию в литейном отделении. Литейное отделение обычно расположено в одно-, двух- или многопролетном здании на территории электролизного цеха с таким расчетом, чтобы транспортные пути жидкого металла из корпусов электролиза в литейное отделение были минимальными. Основное оборудование литейного отделения - отражательные печи (миксеры) с газовым или электрическим обогревом. Печи могут быть стационарного или поворотного типа. Обычно для повышения качества продукции устанавливаются последовательно две спаренные отражательные печи, одна из которых (отстойник) предназначается для приема, отстаивания, усреднения температуры и состава металла, а другая (разливочная) - для литья из нее различных видов продукции. Система стационарных печей, в отличие от поворотных, позволяет осуществить непрерывный процесс литья. Кроме основных, в литейном отделении устанавливают вспомогательные печи для переплавки отходов или приготовления различных лигатур, как правило, применяют индукционные печи. Для отливки товарной продукции литейные отделения оснащены литейными машинами.
Для уменьшения загрязнения алюминия газовыми и твердыми неметаллическими включениями в литейных отделения применяются следующие способы рафинирования: хлорирование, применение сифонов для переливки жидкого металла, обработка металла флюсами, отстой в ковшах и печах, фильтрация металла через специальные ткани и сетки.
Разливка мелкоформатной чушки производится в изложницы на разливочной машине конвейерного типа, оборудованной устройством для механического клеймения чушек и системой воздушного или водяного охлаждения изложниц. Применяются два способа разливки: непосредственно из литейного ковша и из отражательных печей (миксеров). При разливке первым способом около конвейера устанавливают гидроопрокидыватель для наклона ковша. Для этих целей применяют также мостовой кран или тельфер. Отлитые чушки укладываются в штабеля с помощью чушкоукладчика, установленного в конце конвейерной машины. При разливке вторым способом конвейерную машину устанавливают около печи - миксера.
Литье слитков различной формы и назначения осуществляется на специальных литейных машинах: полунепрерывного действия при отливке слитка в вертикальном положении; или непрерывного действия - в горизонтальном. Литейная машина полунепрерывного действия состоит из следующих основных узлов: литейного стола, который служит одновременно поддоном, механизма перемещения стола, обеспечивающего постоянство заданной скорости перемещения, и подвижной металлоконструкции, в которой закреплены кристаллизаторы. Литейный стол машины полунепрерывного действия размещен ниже уровня пола литейного отделения в специально вырытой шахте - колодце. Глубина колодца определяет ход литейного стола и, следовательно, длину отливаемых слитков. На каждой литейной машине можно одновременно отливать несколько слитков, число которых зависит от площади их сечения.
Литейные машины для непрерывного литья с горизонтальным расположением отливаемых слитков отличаются от машин для полунепрерывного литья не принципом действия, а расположением литейного стола, который находится не в колодце, а на специальной металлоконструкции. Такие машины снабжены пилой для резки слитков на необходимую длину. Литейные машины располагают около разливочных печей.
Извлечение из колодца слитков и транспортирование осуществляется мостовыми кранами. После осмотра и устранения незначительных дефектов слитки направляются или на дальнейшую обработку или после определенной маркировки - на склад готовой продукции.
Производство катанки в литейных отделениях электролизных цехов осуществляется методом, совмещающим непрерывную разливку с прокаткой. Агрегаты для производства катанки состоят из следующих основных узлов: литейной машины, ножниц для резки заготовки, прокатного стана со всем оборудованием для нормальной его эксплуатации, летучих ножниц, сматывающего устройства и пульта управления. Прокатный стан состоит из ряда прокатных клетей, смонтированных на одной станине последовательно одна за другой. Для обеспечения нормальной работы стан оборудован системами подачи масла и эмульсии. Для сматывания готовой катанки служит специальное автоматическое устройство, обеспечивающее непрерывность процесса. Контрольно-измерительные приборы и управление всеми механизмами агрегата вынесены на пульт управления. Бухты готовой катанки после остывания и соответствующей маркировки направляют на склад готовой продукции.
Производство рулонной заготовки осуществляется в агрегатах непрерывной разливки и прокатки валкового типа. Кристаллизаторами у агрегатов такого типа служат валки прокатного стана. Применяются два типа таких агрегатов, отличающихся один от другого расположением прокатных валков - параллельно друг другу в горизонтальной плоскости или один над другим. В агрегатах с горизонтальным расположением валков дополнительно предусмотрено устройство, изменяющее вертикальное направление готовой ленты на горизонтальное направление. Агрегаты для производства рулонной заготовки снабжены ножницами продольной резки для обрезки кромок листа и сматывающим устройством.
Всю продукцию литейного отделения транспортируют на склад готовой продукции. Склад готовой продукции обычно является продолжением литейного отделения. Такое расположение склада выбрано с целью сокращения транспортных путей во избежание лишних перегрузок продукции и для более эффективного использования мостовых кранов литейного отделения. Склады оборудованы весовыми устройствами для взвешивания товарной продукции и машинами различной конструкции для механизации погрузочных работ. К складу подведены железнодорожные подъездные пути.
Назначение отделения переработки отходов производства - регенерировать (восстановить) полезные компоненты отходов электролизного производства. Поэтому эти отделения называются регенерационными. Наиболее ценным компонентом различных видов отходов электролиза алюминия является фтор. Попутно с фтором, как правило, удается извлечь и глинозем. Основным сырьем для отделений регенерации служат растворы газоочистки, угольная пена и демонтированная футеровка электролизеров, Технология переработки каждого вида отходов различна. Однако некоторые технологические операции и часть аппаратуры идентичны, что позволяет при организации переработки всех видов отходов в одном отделении рационально использовать оборудование. Отделение регенерации размешают в отдельно стоящем здании. Основное оборудование отделения - стандартные дробилки, мельницы, фильтры, насосы, флотационные машины, мешалки, баковая аппаратура, а также сушильные печи.
Все операции монтажа и демонтажа анодов проводят в специально оборудованном для этого отделении, входящем в состав цеха электролиза. Отделения монтажа и демонтажа анодов оборудованы поточными полуавтоматическими линиями для выполнения всех основных операций. По характеру производственных операций отделение подразделено на участки: демонтажа анодов, подготовки анододержателей и монтажа анодов. Каждый участок оснащен необходимым оборудованием - поточными линиями по типу конвейера.
Демонтаж анодов состоит из следующих операций: разрушения огарка угольного блока, удаления с ниппелей чугунной заливки (при чугунном контакте блок - анододержатель) или остатков углеродистой массы, сортировки отходов и отправки их на переработку. Остатки угольных блоков возвращают в производство обожженных анодов, фтористые соли направляют в отделение регенерации, чугун идет на переплавку, анододержатели поступают на линию подготовки их к повторной эксплуатации. Основное оборудование участка демонтажа - гидравлические прессы или пневмомолоты.
На участке подготовки анододержателей осуществляют реставрацию разрушенных деталей. Чаще всего в процессе эксплуатации значительным деформациям подвергаются ниппели кронштейна из-за растворения их при соприкосновении с расплавом или из-за оплавления при токовых перегрузках. Деформированный ниппель отрезают газовыми или плазменными резаками, и на его место приваривают новый, на электрических стыкосварочных машинах. При нарушении контакта алюминиевая штанга - кронштейн контакт реставрируют. Восстановленный анододержатель правят и чистят его токопередающие поверхности. Поверхность ниппелей обрабатывают с помощью дробеструйных или пневмоструйных аппаратов. Правку штанг осуществляют на прессах. Подготовленный к дальнейшей эксплуатации анододержатель отправляют на участок монтажа анодов.
Участки монтажа анодов оборудованы конвейерами, а также устройствами для предварительного нагрева ниппелей и отверстий для них в угольных блоках. В случае применения чугунной заливки в состав участка монтажа входят печи (обычно индукционного нагрева) для расплавления и подготовки чугуна. При заделке анододержателей в угольный блок углеродистой массой линию монтажа анодов оборудуют специальным прессом.
В состав отделения монтажа и демонтажа анодов входит также заготовительный участок, где осуществляют выбраковку угольных блоков и подготовку различного сырья и материалов, необходимых для монтажных операций.
Готовые аноды отправляются в корпуса электролиза.
Для бесперебойной работы, как технологического оборудования, так и всех машин и механизмов, обеспечивающих протекание технологического процесса, ремонтные службы выделены в специализированное отделение, в состав которого входят участки: механической обработки различных деталей, поузлового ремонта крупного механического оборудования, профилактического ремонта электрооборудования, ремонта самоходных машин и механизмов, электрические подстанции для подзарядки аккумуляторных батарей. Участки механической обработки деталей оснащены металлорежущими станками и другим оборудованием (в зависимости от объема и специфики производимых работ). Часто в состав ремонтного отделения включают участок очистки и ремонта штырей самообжигающихся анодов, оснащенный поточными линиями, в состав которых входит оборудование для отрезки стальных деформированных участков штырей, для приварки новой заготовки и обточки штыря, для придания ему первоначальной формы. Для сталеалюминевых штырей на участке имеется оборудование для реставрации контакта стальное тело штыря - алюминиевая штанга. Очистку стальных контактных поверхностей штырей осуществляют с помощью устройств механической или дробеструйной очистки различного конструктивного оформления. Ремонтное отделение современных цехов электролиза алюминия располагается в специально приспособленном для этого помещении, оснащенном необходимым подъемно-транспортным оборудованием.
При организации внутрицехового транспорта исходят из рациональности размещения всех производственных зданий и помещений. Так, литейное отделение, склады сырья и вспомогательных материалов, ремонтные службы располагают в центре цеха. С двух сторон от них сооружают корпуса электролиза. Для сокращения транспортных путей к каждому электролизеру через середину всех корпусов электролиза в поперечном направлении и через литейное отделение устраивают проезд, который между корпусами зданий различного назначения выполняют в виде крытого соединительного коридора. В цехе электролиза алюминия работает пневмо- и гидротранспорт, а также рельсовый и напольный транспорт. Сырье доставляется в корпуса электролиза различными способами: глинозем из приемного склада до расходных емкостей (силосов) - по системе трубопроводов пневмотранспортом; фтористые соли, анодная масса и обожженные аноды, как правило, наземными видами транспорта (автомобильным и железнодорожным). Внутри корпусов основная часть транспортных работ выполняется мостовыми кранами, а остальная - машинами для обслуживания электролизеров. Число устанавливаемых в каждом корпусе мостовых кранов определяется объемом транспортных и технологических операций, которые они выполняют. Так, в корпусах, оборудованных электролизерами с непрерывными самообжигающимися анодами и верхним токоподводом, мостовые краны, помимо транспортных, выполняют большой объем технологических операций обслуживания анодного узла электролизеров. В цехах электролиза металл, как правило, транспортируют в литейном ковше, установленном на специальную тележку, электро- и автопогрузчиками или тракторами. Катодные устройства вышедших из строя электролизеров транспортируются в цехи или отделения капитального ремонта па большегрузных транспортных платформах рельсового или автономного передвижения (в первом случае - тепловозами, во втором - тягачами). Если капитальный ремонт электролизеров осуществляется внутри корпуса, то демонтируемая футеровка транспортируется из корпуса автотранспортными средствами. В цехах, где одна часть корпусов электролиза выполнена в двухэтажном исполнении, а другая - в одноэтажном, для обеспечения непрерывности транспортного потока устанавливают в соединительном коридоре мостовой кран, выполняющий перегрузочные операции. В литейных отделениях большинство транспортных операций выполняется мостовыми кранами. В корпусах значительная часть механизмов и машин работает с применением сжатого воздуха, поэтому в составе цеха электролиза предусмотрена компрессорная станция, а от нее во все корпуса разведена система трубопроводов. Внутри корпусов ответвление этой системы расположено вдоль стен здания. Линии сжатого воздуха через равные расстояния оборудованы вентилями с патрубками для подключения гибких шлангов. Для создания разрежения, необходимого при выливке из электролизеров металла, в корпусах осуществлена разводка вакуумных линии, которые соединяются с централизованной вакуум-насосной станцией электролизного цеха.
Недостатком такого комплекса является то, что при использовании корпусов электролиза прямоугольной формы в плане для создания наилучших условий естественной аэрации на территории вокруг корпусов и внутри них необходимо учитывать направление господствующего в течение года ветра. При этом с одной стороны для обеспечения наилучших условий естественной аэрации внутри корпусов необходимо размещать их перпендикулярно направлению господствующего в течение года ветра, а, с другой стороны, для обеспечения наилучших условий естественной аэрации на территории вокруг корпусов необходимо размещать их вдоль указанного направления ветра. При использовании корпусов электролиза прямоугольной формы в плане естественная аэрация рабочего пространства корпусов осуществляется путем подсоса воздуха через специальные проемы в нижней части стенового ограждения и удаления воздуха через аэрационные фонари, расположенные в кровле вдоль всей длины корпусов электролиза. При такой аэрации воздух, нагретый теплом, излучаемым электролизерами, поднимается и удаляется из корпуса через расположенный в кровле аэрационный фонарь, а свежий воздух поступает во внутреннее пространство через проемы первого этажа и расположенные вдоль электролизеров вентиляционные решетки с двух продольных противоположных сторон корпуса по всей его длине. При значительной протяженности корпуса электролиза наблюдается как неравномерность воздушных потоков внутри корпуса по его длине, так и неравномерность выбросов газов в атмосферу. При этом исключает возможность организованного отвода воздуха направленными равномерными потоками, требуемыми для эффективной аэрации. При такой схеме аэрации между рядами электролизеров возможно образование циркуляционных потоков, которые создают запыленность в этих зонах. Кроме того, в результате поступления свежего воздуха с двух противоположных сторон корпуса образуются многочисленные завихрения потоков воздуха.
Недостатком такого комплекса также является расположение литейного отделения в одно-, двух- или многопролетном здании в центре электролизного цеха между корпусами электролиза. Переработка жидкого алюминия в товарную продукцию в литейном отделении связана с образованием и значительными выбросами в окружающую среду пыли и газов, а также с образованием отходов в виде отработанных смесей и шлака. При выборе компоновки литейного отделения необходимо учитывать направления господствующих ветров в теплый период года. При расположении здания литейного отделения в центре электролизного цеха между корпусами электролиза не обеспечиваются необходимые условия естественной аэрации ни внутри здания литейного отделения, ни на территории вокруг него. Для сокращения транспортных путей к каждому электролизеру через середину всех корпусов электролиза в поперечном направлении и через литейное отделение устроен проезд, который между корпусами зданий различного назначения выполнен в виде крытого соединительного коридора. Однако, несмотря на это транспортные пути жидкого алюминия в электролизном цехе значительны. Жидкий алюминий, выливаемый из электролизеров с помощью вакуум-ковша, транспортируется к среднему проезду, расположенному в средней части корпуса, где он из вакуум-ковша переливается в литейный ковш. Затем литейный ковш по среднему проезду перемещается в сторону литейного отделения, пересекая при этом другие корпуса электролиза, которые стоят на пути следования. При операциях выливки жидкого алюминия из электролизера, его транспортировке и его переливе из вакуум-ковша в литейный ковш в атмосферу корпуса выделяется вредные вещества, как от расплавленного жидкого алюминия, так и от флюса, который испаряется с поверхности жидкого алюминия в литейном ковше.
К недостаткам такого комплекса можно также отнести расположение преобразовательной подстанции с размещенными внутри группами агрегатов, обеспечивающими постоянным током серию электролизеров, у торцов корпусов электролиза прямоугольной формы в плане. Такое размещение преобразовательной подстанции приводит к образованию застойных зон в пространстве между корпусами электролиза, что в свою очередь приводит к повышению в этих зонах концентрации вредных веществ, пыли и фтористых солей. Кроме того, к преобразовательным подстанциям предъявляются определенные требования. Преобразовательные подстанции должны быть оборудованы устройствами для продувки электрооборудования сухим, очищенным от пыли и свободным от масла сжатым воздухом. Для обеспечения температурного режима агрегатов преобразовательной подстанции предусматриваются устройства для их охлаждения. Способы охлаждения, температура охлаждающей воды или воздуха и их расход задаются заводом-изготовителем. При воздушном охлаждении содержание пыли в воздухе не должно превышать установленной нормы. При превышении этой нормы должна быть предусмотрена очистка воздуха. Степень резервирования обеспечения преобразовательной подстанции водой должна соответствовать степени резервирования питания ее электроэнергией. Для контроля за работой охлаждающих устройств устанавливается необходимое количество контрольно-измерительных приборов и аппаратуры. В помещениях преобразовательной подстанции должна поддерживается необходимая заданная температура. В помещениях подстанции должны быть приняты меры для удаления избыточной теплоты, выделяемой агрегатами, аппаратурой и другим оборудованием при их работе. Общеобменная вентиляция, используемая для удаления избыточной теплоты из помещений, должна предусматривать очистку воздуха от пыли. Рекомендуется предусматривать раздельные системы вентиляции для разных помещений подстанции. Преобразовательные подстанции должны быть обеспечены водой исходя из потребности для охлаждения агрегатов. При размещении преобразовательной подстанции у торцов корпусов электролиза прямоугольной формы в плане достаточно трудно обеспечить надлежащие условия ее эксплуатации.
Следует также отметить, что значение силы тока в корпусах электролиза современных заводов по производству алюминия может составлять до 500 кА и выше. Это требует использования мощных выпрямительных агрегатов. Снизить мощность выпрямительных агрегатов или их количество при существующем размещении последовательно соединенных электролизеров в корпусов электролиза прямоугольной формы в плане и расположении преобразовательной подстанции у торцов указанных корпусов не представляется возможным. А поскольку использование мощных выпрямительных агрегатов связано с достаточно большим количеством охлаждающей воды, то при этом не исключается возможность загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащими в отработанной охлаждающей воде.
Наиболее близкой к заявленному комплексу является компоновка оборудования электролизного завода по производству алюминия, включающая, по крайней мере, одну рабочую зону производства жидкого алюминия, которая содержит четное количество параллельно расположенных электролизных корпусов прямоугольной формы в плане, выполненных в виде строительных стеновых конструкций и опирающейся на них кровли, электролизеры, размещенные в электролизных корпусах, по крайней мере, в один ряд и соединенные между собой последовательно шинопроводами в одну или несколько электролизных серий, питающихся постоянным током от средств подачи электроэнергии, расположенных у торцов электролизных корпусов, средства подачи глинозема и размещенные между электролизными корпусами средства технологической газоочистки, установки для монтажа и демонтажа анодов, установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита и установки для переработки жидкого алюминия, вспомогательные производственные зоны, такие, как первая зона, в которой сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, вторая зона, в которой сгруппированы установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита, и третья зона, в которой сгруппированы установки для переработки жидкого алюминия, транспортные средства для транспортирования тяжелых промежуточных продуктов между упомянутыми выше зонами, и как минимум одну транзитную зону, организованную для всех или для части упомянутых выше транспортных средств для тяжелых промежуточных продуктов (US, патент №6409894, С25С 3/00, Опубл. 25.06.2002 г.). Вспомогательная производственная зона, в которой сгруппированы установки для переработки жидкого алюминия, расположена в отдельном здании завода. Через середину электролизных корпусов в поперечном направлении к указанной вспомогательной производственной зоне устроен проезд, который между корпусами зданий различного назначения выполнен в виде транспортной галереи для транспортирования жидкого алюминия, материалов и передвижения людей по установленным маршрутам.
Недостатком такой компоновки оборудования электролизного завода по производству алюминия является то, что при использовании параллельно расположенных электролизных корпусов прямоугольной формы в плане для создания наилучших условий естественной аэрации на территории вокруг корпусов необходимо учитывать направление господствующего в течение года ветра. При этом с одной стороны для обеспечения наилучших условий естественной аэрации на территории вокруг корпусов необходимо размещать их вдоль направления господствующего в течение года ветра, а, с другой стороны, для обеспечения наилучших условий естественной аэрации внутри корпусов необходимо размещать их перпендикулярно указанному направлению ветра. Кроме того, при использовании электролизного корпуса прямоугольной формы в плане из-за значительной протяженности здания практически невозможно осуществить сборку газов даже с помощью сборных коллекторов средств технологической газоочистки, размещенных между электролизными корпусами. При таком расположении средств технологической газоочистки сборные коллекторы, как правило, проходят вдоль половины электролизных корпусов, что связано с большими затратами на транспортировку огромных объемов газов. Кроме того, исключается возможность организованного отвода воздуха направленными равномерными потоками, требуемыми для эффективной аэрации. Ограничение кратности обмена воздуха внутри электролизного корпуса приводит к ухудшению условий труда. Для обеспечения необходимой кратности обмена воздуха внутри электролизного корпуса требуется создание надлежащих условий для естественной аэрации, осуществляемой в современных электролизных корпусах, как правило, путем подсоса воздуха через специальные проемы в нижней части строительных стеновых конструкций и удаления воздуха через аэрационные фонари, расположенные в кровле вдоль всей длины корпусов. При такой аэрации воздух, нагретый теплом, излучаемым электролизерами, поднимается и удаляется из корпуса через расположенный в кровле аэрационный фонарь, а свежий воздух поступает во внутреннее пространство через указанные проемы с двух продольных противоположных сторон корпуса по всей его длине. Однако при использовании электролизных корпусов прямоугольной формы в плане создать надлежащие условия для естественной аэрации не представляется возможным. Из-за значительной протяженности электролизного корпуса наблюдается как неравномерность воздушных потоков внутри корпуса по его длине, так и неравномерность выбросов газов в атмосферу. При этом исключает возможность организованного отвода воздуха направленными равномерными потоками, требуемыми для эффективной аэрации. При такой схеме аэрации между рядами электролизеров возможно образование циркуляционных потоков, которые создают запыленность в этих зонах. Кроме того, в результате поступления свежего воздуха с двух противоположных сторон корпуса образуются многочисленные завихрения потоков воздуха.
Недостатком такой компоновки также является расположение вспомогательной производственной зоны, в которой сгруппированы установки для переработки жидкого алюминия, в отдельном здании завода, соединенном с электролизными корпусами проездом, выполненным в виде транспортной галереи, в частности, для транспортирования жидкого алюминия. Выливаемый из электролизеров жидкий алюминий транспортируется к проезду, расположенному в средней части электролизного корпуса, а затем в литейном ковше по проезду, выполненному в виде транспортной галереи, перемещается в сторону вспомогательной производственной зоны по переработке жидкого алюминия, пересекая при этом корпуса различного назначения, которые стоят на пути следования. Такая компоновка и наличие транзитных зон не решают проблему минимизации транспортных путей для перемещения литейных ковшей с жидким алюминием из электролизных корпусов во вспомогательную производственную зону по переработке жидкого алюминия. Расположение указанной вспомогательной производственной зоны и длительная протяженность транспортных путей создает условия для дополнительных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Кроме того, известно, что переработка жидкого алюминия в товарную продукцию связана с образованием и значительными выбросами в окружающую среду пыли и газов, а также с образованием отходов в виде отработанных смесей и шлака. При размещении здания вспомогательной производственной зоны по переработке жидкого алюминия на территории завода для создания необходимых условий естественной аэрации на территории вокруг здания необходимо учитывать направления господствующих ветров в теплый период года. При этом необходимо соблюдение тех же условий, что и при размещении электролизных корпусов, а именно, с одной стороны для обеспечения необходимых условий естественной аэрации на территории вокруг здания необходимо размещать его вдоль указанных направлений ветров, а, с другой стороны, для обеспечения необходимых условий естественной аэрации внутри здания необходимо размещать его перпендикулярно указанным направлениям ветров. При описанном размещении здания указанной вспомогательной производственной зоны сложно соблюсти эти два условия.
К недостаткам можно также отнести расположение средств подачи электроэнергии у торцов параллельно расположенных электролизных корпусов прямоугольной формы в плане. Размещение средств подачи электроэнергии у торцов параллельно расположенных электролизных корпусов прямоугольной формы в плане приводит к образованию застойных зон в пространстве между электролизными корпусами, что в свою очередь приводит к повышению концентрации вредных веществ, пыли и фтористых солей в этих зонах. На электролизном заводе по производству алюминия электролизеры размещены в электролизных корпусах и соединены между собой последовательно в электролизную серию, питающуюся постоянным электрическим током от средств подачи электроэнергии. Средства подачи электроэнергии, как правило, представляют собой группу из нескольких параллельно соединенных агрегатов. Число агрегатов в группе определяется той силой тока, которую нужно иметь на серии. Группа агрегатов, обеспечивающих постоянным током серию электролизеров, размещается в специальном помещении, называемом преобразовательной подстанцией. К преобразовательным подстанциям предъявляются определенные требования. Преобразовательные подстанции должны быть оборудованы устройствами для продувки электрооборудования сухим, очищенным от пыли и свободным от масла сжатым воздухом. Для обеспечения температурного режима агрегатов преобразовательной подстанции предусматриваются устройства для их охлаждения. Способы охлаждения, температура охлаждающей воды или воздуха и их расход задаются заводом-изготовителем. При воздушном охлаждении содержание пыли в воздухе не должно превышать установленной нормы. При превышении этой нормы должна быть предусмотрена очистка воздуха. Степень резервирования обеспечения преобразовательной подстанции водой должна соответствовать степени резервирования питания ее электроэнергией. Для контроля за работой охлаждающих устройств устанавливается необходимое количество контрольно-измерительных приборов и аппаратуры. В помещениях преобразовательной подстанции должна поддерживается необходимая заданная температура. В помещениях подстанции должны быть приняты меры для удаления избыточной теплоты, выделяемой агрегатами, аппаратурой и другим оборудованием при их работе. Общеобменная вентиляция, используемая для удаления избыточной теплоты из помещений, должна предусматривать очистку воздуха от пыли. Рекомендуется предусматривать раздельные системы вентиляции для разных помещений подстанции. Преобразовательные подстанции должны быть обеспечены водой исходя из потребности для охлаждения агрегатов. При размещении преобразовательной подстанции у торцов параллельно расположенных электролизных корпусов прямоугольной формы в плане достаточно трудно обеспечить надлежащие условия эксплуатации средства подачи электроэнергии.
Следует также отметить, что значение силы тока в электролизных корпусах современных заводов по производству алюминия может составлять до 500 кА и выше. Это требует использования мощных преобразовательных агрегатов. Снизить мощность преобразовательных агрегатов или их количество при существующем размещении последовательно соединенных электролизеров в параллельно расположенных электролизных корпусов прямоугольной формы в плане и расположении средств подачи электроэнергии у торцов указанных электролизных корпусов не представляется возможным. А поскольку использование мощных преобразовательных агрегатов связано с достаточно большим количеством охлаждающей воды, то при этом не исключается возможность загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащими в отработанной охлаждающей воде.
В основу полезной модели положена задача, заключающаяся, во-первых, в создании условий эффективной естественной аэрации на территории вокруг электролизных корпусов и других производственных зданиях завода и внутри них, исключая образование застойных зон с повышенной концентрацией вредных (загрязняющих) веществ, и, во-вторых, в уменьшении выбросов вредных (загрязняющих) веществ в окружающую среду.
Техническим результатом является создание надлежащих условий труда и эксплуатации оборудования и улучшение состояния окружающей среды.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в комплексе оборудования завода по производству алюминия, включающем, по крайней мере, одну рабочую зону производства жидкого алюминия, которая содержит четное количество электролизных корпусов, выполненных в виде строительных стеновых конструкций и опирающейся на них кровли, электролизеры, размещенные в электролизных корпусах, по крайней мере, в один ряд и соединенные между собой последовательно шинопроводами в одну или несколько электролизных серий, питающихся постоянным током от средств подачи электроэнергии, средства подачи глинозема, средства технологической газоочистки, установки для монтажа и демонтажа анодов, установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита и установки для переработки жидкого алюминия, вспомогательные производственные зоны, такие, как первая зона, в которой сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, вторая зона, в которой сгруппированы установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита, и третья зона, в которой сгруппированы установки для переработки жидкого алюминия, и транспортные средства, строительные стеновые конструкции электролизных корпусов выполнены в форме цилиндра или правильной призмы в плане, кровля дополнительно оперта, по крайней мере, на одну колонну, электролизеры размещены в электролизных корпусах по окружности вдоль строительных стеновых конструкций, средства подачи электроэнергии размещены между электролизными корпусами, а установки для переработки жидкого алюминия размещены внутри каждого электролизного корпуса в их центральной части.
Средства технологической газоочистки могут быть расположены внутри каждого электролизного корпуса.
Каждый электролизный корпус может быть снабжен аэрационной системой, состоящей из вытяжного устройства и приточных проемов, выполненных в строительных стеновых конструкциях.
За приточными проемами внутри электролизного корпуса может быть установлена дополнительная стенка с отверстиями или прорезями.
По крайней мере, одна колонна может быть выполнена полой с входными отверстиями для удаления загрязненного воздуха через ее полость.
На выполненной полой колонне могут быть установлены дымососы.
На полой колонне могут быть установлены фильтры.
На выполненной полой колонне может быть установлено вытяжное устройство.
Вытяжное устройство может быть снабжено фильтром.
Шинопроводы, последовательно соединяющие электролизеры электролизного корпуса между собой, могут быть разбиты на несколько секций и соединены с образованным вокруг средств подачи электроэнергии общим кольцевым шинопроводом.
Средства подачи электроэнергии могут быть размещены между четырьмя электролизными корпусами рабочей зоны производства жидкого алюминия.
Электролизные корпуса одной или нескольких рабочих зон производства жидкого алюминия могут быть соединены между собой крытыми галереями.
Вспомогательная производственная зона, в которой сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, и вспомогательная производственная зона, в которой сгруппированы установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита, могут быть объединены в одну вспомогательную производственную зону.
Вспомогательные производственные зоны, в которых сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, двух и более рабочих зон производства жидкого алюминия могут быть объединены в одну вспомогательную производственную зону.
Выполнение строительных стеновых конструкций электролизных корпусов в форме цилиндра или правильной призмы в плане, дополнительное опирание кровли, по крайней мере, на одну колонну, размещение электролизеров в электролизных корпусах по окружности вдоль строительных стеновых конструкций, размещение средств подачи электроэнергии между электролизными корпусами и размещение установок для переработки жидкого алюминия внутри каждого электролизного корпуса в их центральной части обеспечивает, во-первых, создание условий эффективной естественной аэрации на территории вокруг электролизных корпусов и других производственных зданиях завода и внутри них, исключая образование застойных зон с повышенной концентрацией вредных (загрязняющих) веществ, и, во-вторых, уменьшение выбросов вредных (загрязняющих) веществ в окружающую среду. Это позволяет создать надлежащие условия труда и эксплуатации оборудования и улучшить состояния окружающей среды.
Расположение средства технологической газоочистки внутри каждого электролизного корпуса позволяет, во-первых, обеспечить круглогодичную эксплуатацию газоочистного оборудования в диапазоне температур воздуха внутри электролизного корпуса вне зависимости от температуры наружного воздуха, особенно в зимнее время. Это исключает необходимость использования сплошных строительных конструкций для элементов газоочистки и установки специальных нагревающих устройств для обеспечения необходимой температуры. Расположение всего оборудования газоочистки внутри электролизного корпуса при положительной температуре воздуха позволяет эффективно использовать фильтрующие элементы, газоотсасывающее оборудование, пневмораспределительные устройства, увеличивая их единичную мощность и тем самым, снижая выбросы вредных веществ в атмосферу. Во-вторых, расположение средства технологической газоочистки внутри каждого электролизного корпуса, строительные стеновые конструкции которого выполнены в форме цилиндра или правильной призмы в плане, а электролизеры размещены по окружности вдоль строительных стеновых конструкций, позволяет разбить газоходы на несколько секций, например в виде двух полуколец, а при необходимости и в виде четырех секций, и соответственно подобрать мощность средств технологической газоочистки для каждой такой секции. При этом средства газоочистки каждой такой секции могут быть соединены друг с другом газоходами, что исключает необходимость наличия большое количества резервного оборудования.
При наличии в электролизном корпусе, строительные стеновые конструкции которого выполнены в форме цилиндра или правильной призмы в плане, аэрационной системы, состоящей из вытяжного устройства и приточных проемов, выполненных в строительных стеновых конструкциях, воздух поступает во внутреннее пространство корпуса со всех его сторон через указанные приточные проемы, направляется в середину корпуса и затем удаляется через вытяжное устройство в атмосферу. В результате такого движения воздуха исключается образование, как завихрений воздушных потоков, так и застойных зон. При этом обеспечивается организованный отвод воздуха и выделяющихся вредных веществ от всех размещенных по окружности вдоль строительных конструкций электролизеров и другого оборудования электролизного корпуса направленными равномерными потоками, требуемыми для эффективной аэрации.
Установка за приточными проемами внутри электролизного корпуса дополнительной стенки с отверстиями или прорезями обеспечивает равномерное распределение входящего во внутреннее пространство корпуса свежего воздуха, что способствует улучшению условий аэрации.
Выполнение, по крайней мере, одной колонны полой с входными отверстиями для удаления загрязненного воздуха через ее полость обеспечивает создание помимо воздушных потоков, направленных от приточных проемов к вытяжному устройству, дополнительных воздушных потоков от указанных проемов к такой полой колонне. Наличие таких дополнительных воздушных потоков способствует обеспечению равномерной аэрации всего объема внутреннего пространства электролизного корпуса. Благодаря этому в корпусе происходит усиление аэрационного эффекта и исключаются зоны со значительной концентрацией загрязняющих веществ.
Кроме того, благодаря наличию такой колонны или нескольких таких колонн в корпусе создается разрежение, что позволяет увеличить кратность обмена воздуха внутри корпуса, способствуя тем самым улучшению условий труда в корпусе.
Следует так отметить, что полая колонна представляет собой вентиляционную (дымовую) трубу, что обеспечивает рассеивание газов на возможно большую территорию вокруг электролизного корпуса.
При этом установка на выполненной полой колонне дымососов позволяет создать дополнительную тягу воздуха, способствующую увеличению скоростей воздушных потоков в корпусе, что также способствует увеличению кратности обмена воздуха внутри корпуса и тем самым улучшению условий труда в корпусе.
Кроме того, благодаря этому увеличивается скорость выброса газов в атмосферу, что обеспечивает их рассеивание на возможно большую территорию вокруг электролизного корпуса.
При этом установка на полой колонне фильтров снижает выброс вредных составляющих промышленных газов в атмосферу.
Благодаря установке на выполненной полой колонне вытяжного устройства также создается дополнительное разрежение, что позволяет увеличить кратность обмена воздуха внутри корпуса и тем самым способствует улучшению условий труда в корпусе.
Оборудование вытяжного устройства фильтром снижает выброс вредных составляющих промышленных газов в атмосферу через вытяжное устройство.
Разбивка шинопроводов, последовательно соединяющих электролизеры электролизного корпуса между собой, на несколько секций и их соединение с образованным вокруг средств подачи электроэнергии общим кольцевым шинопроводом позволяет, во-первых, снизить мощность преобразовательных агрегатов, а, во-вторых, убрать лишнее резервное энергетическое оборудование, что в свою очередь позволит уменьшить количество охлаждающей воды или перейти на воздушное охлаждение преобразовательных агрегатов, снизив тем самым возможность загрязнения окружающей среды вредными веществами.
Размещение средства подачи электроэнергии между четырьмя электролизными корпусами рабочей зоны производства жидкого алюминия обеспечивает компактное размещение электролизных корпусов на территории завода, создавая тем самым равные для всех корпусов условия естественной аэрации.
Соединение электролизных корпусов одной или нескольких рабочих зон производства жидкого алюминия между собой крытыми галереями обеспечивает благоприятные условия для транспортирования материалов, оборудования, инструментов, обожженных анодов, огарков обожженных анодов, готовой продукции, а также для передвижения людей по установленным маршрутам вне зависимости от погодных условий.
Объединение вспомогательной производственной зоны, в которой сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, и вспомогательной производственной зоны, в которой сгруппированы установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита, в одну вспомогательную производственную зону дает возможность производить достаточно близкие производственные операции (чистку огарков обожженных анодов от электролита и разрушение огарка обожженных анодов) в одной вспомогательной производственной зоне. Благодаря этому обеспечивается более эффективный сбор электролита с огарков и возврат его в технологический процесс. Это также способствует снижению капитальных и эксплуатационных затрат.
Объединение вспомогательных производственных зон, в которых сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, двух и более рабочих зон производства жидкого алюминия в одну вспомогательную производственную зону обеспечивает снижение капитальных и эксплутационных затрат.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами. На фиг.1 показан электролизный корпус, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - рабочая зона производства жидкого алюминия, включающая четыре электролизных корпуса, вид в плане; на фиг.4 - показано размещение установок для переработки жидкого алюминия в электролизном корпусе, вид в плане; на фиг.5 - показано размещение средств технологической газоочистки в электролизном корпусе, вид в плане; на фиг.6 - то же, поперечный разрез; на фиг.7 - показано размещение средств подачи глинозема рабочей зоны производства жидкого алюминия, вид в плане; на фиг.8 - комплекс оборудования завода по производству алюминия, включающий четыре рабочих зоны производства жидкого алюминия, вид в плане.
Комплекс оборудования завода по производству алюминия включает одну или несколько рабочих зон производства жидкого алюминия и транспортные средства. Каждая рабочая зона производства жидкого алюминия содержит четное количество электролизных корпусов, электролизеры 1, размещенные в электролизных корпусах и последовательно соединенные между собой в одну или несколько электролизных серий, питающихся постоянным током от средств подачи электроэнергии, средства подачи глинозема, средства технологической газоочистки, установки для монтажа и демонтажа анодов, установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита и установки для переработки жидкого алюминия. Установки для монтажа и демонтажа анодов, установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита и установки для переработки жидкого алюминия сгруппированы в три вспомогательные производственные зоны соответственно. Каждая такая рабочая зона производства жидкого алюминия представляет собой электролизный цех. Электролизные корпуса выполнены в виде строительных стеновых конструкций 2 и кровли 3, опирающейся на строительные стеновые конструкции 2 и на одну или несколько сплошных или полых колонн 4. Строительные стеновые конструкции 2 выполнены в форме цилиндра или правильной призмы в плане. Электролизеры 1 размещены в один или несколько рядов по окружности вдоль строительных стеновых конструкций 2. Электролизный корпус включает аэрационную систему, состоящую из вытяжного устройства 5 и приточных проемов 6, выполненных в строительных стеновых конструкциях 2. В качестве вытяжного устройства 5 используется аэрационный вытяжной фонарь. За приточными проемами 6 внутри электролизного корпуса установлена дополнительная стенка 7 с отверстиями или прорезями. Полая колонна 4 выполнена с входными отверстиями для удаления загрязненного воздуха через ее полость. На такой полой колонне 4 установлены дымососы 8 и фильтры 9. Вытяжное устройство 5 установлено на кровле 3, например, в центре корпуса, или на выполненной полой колонне 4. Вытяжное устройство 5, установленное на кровле 3 или на полой колонне 4 снабжено фильтром 10. Внутри электролизных корпусов для выполнения основной части транспортных работ установлены мостовые краны 11. Число устанавливаемых в каждом электролизном корпусе мостовых кранов 11 определяется объемом транспортных и технологических операций, которые они выполняют. Средства подачи электроэнергии размещены между электролизными корпусами и представляют собой трансформаторы 12, выпрямительные агрегаты 13 и другое необходимое оборудование (не показано). Средства подачи электроэнергии размещены в специальном здании круглой формы, называемом преобразовательной подстанцией. Размещенные в электролизных корпусам электролизеры 1 соединены между собой и со средствами подачи электроэнергии шинопроводами 14 в виде пакетов шин различного сечения. Шинопроводы 14, последовательно соединяющие электролизеры электролизного корпуса между собой, могут быть разбиты на несколько секций, например в виде двух полуколец, и соединены с образованным вокруг средств подачи электроэнергии общим кольцевым шинопроводом 15. Электролизные корпуса одной или нескольких рабочих зон производства жидкого алюминия (электролизных цехов) соединены между собой крытыми галереями 16. Установки для переработки жидкого алюминия, сгруппированы во вспомогательную производственную зону по переработке жидкого алюминия, называемую литейным отделением, и размещены внутри электролизного корпуса в его центральной части. Установки для переработки жидкого алюминия представляют собой отражательные печи (миксеры) 17 и литейные машины 18. Кроме основных, в литейном отделении могут быть установлены вспомогательные печи (не показаны) для переплавки отходов или приготовления различных лигатур. Внутри каждого электролизного корпуса расположены средства технологической газоочистки. Очистке подвергаются газы, попадающие в систему вентиляции, состоящей из газоходов 19, предназначенных для удаления от электролизеров уловленных газов, и вентиляторов (не показаны), создающих необходимое разрежение в газоходах и газоулавливающих устройствах, а также вентиляционных труб 20, служащих для рассеивания газов. Газоходы 19 выполнены в виде каналов или трубопроводов. Средства технологической газоочистки расположены между вентиляторами, создающими разрежение в системе вытяжной вентиляции, и вентиляционными трубами 20. В качестве средств технологической газоочистки использованы системы так называемой сухой очистки газов, в аппаратурном оформлении такие системы представляют собой рукавные фильтры 21 с большой рабочей поверхностью, на которую перед началом очистки газов наносят слой адсорбента (глинозема), реакторы-адсорберы 22, бункеры чистого глинозема 23, бункеры фторированного глинозема 24. Газоходы 19 разбиты на несколько секций, например в виде двух полуколец, а при необходимости могут быть разбиты на четыре секции. Средства газоочистки каждой такой секции соединены друг с другом газоходами 25.
Средства подачи глинозема представляют собой систему централизованной раздачи глинозема, состоящую из приемного устройства 26, склада глинозема 27, системы аэрожелобов 28 для подачи глинозема на раздаточный силос глинозема 29, расположенный над зданием преобразовательной подстанции, и системы аэрожелобов 30 для подачи глинозема в электролизные корпуса в устройства автоматической подачи глинозема (не показаны), установленные на каждом электролизере 1.
Установки для монтажа и демонтажа анодов (не показаны) сгруппированы во вспомогательную производственную зону, называемую отделением монтажа и демонтажа анодов. Вспомогательные производственные зоны, в которых сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, двух и более рабочих зон производства жидкого алюминия могут быть объединены в одну вспомогательную производственную зону 31. Установки для монтажа и демонтажа анодов представляют собой поточные полуавтоматические линии для выполнения всех основных операции. По характеру производственных операций отделение подразделено на участки: демонтажа анодов, подготовки анододержателей и монтажа анодов. Каждый участок оснащен поточными линиями по типу конвейера. В случае использования электролизеров с самообжигающимися анодами и верхним токоподводом указанная вспомогательная производственная зона представляет собой участок ремонта к реставрации штырей самообжигающихся анодов, оснащенный поточными линиями, в состав которых входит оборудование для отрезки стальных деформированных участков штырей, для приварки новой заготовки и обточки штыря, для придания ему первоначальной формы.
Установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита (не показаны) сгруппированы во вспомогательную производственную зону, предназначенную для чистки огарков обожженных анодов от электролита и возврата счищенного электролита в технологический процесс. Установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита представляют собой ударные дробилки, молотковые дробилки, ковшовый элеватор, виброгрохот и бункер для электролита. Вспомогательная производственная зона, в которой сгруппированы установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита, может быть объединена в одну вспомогательную производственную зону 31 со вспомогательной производственной зоны, в которой сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов.
Для бесперебойной работы, как технологического оборудования, так и всех машин и механизмов, обеспечивающих протекание технологического процесса, имеется ремонтное отделение 32, в состав которого входят участки: механической обработки различных деталей, поузлового ремонта крупного механического оборудования, профилактического ремонта электрооборудования, ремонта самоходных машин и механизмов, электрические подстанции для подзарядки аккумуляторных батарей. Участки механической обработки деталей оснащены металлорежущими станками и другим оборудованием (в зависимости от объема и специфики производимых работ). Ремонтное отделение 32 располагается в специально приспособленном для этого помещении, оснащенном необходимым подъемно-транспортным оборудованием.
Вся продукция вспомогательной производственной зоны по переработке жидкого алюминия (литейного отделения) транспортируется на склад готовой продукции 33. Склад готовой продукции 33 соединен с электролизными корпусами крытыми галереями 16. Склады оборудованы весовыми устройствами для взвешивания товарной продукции и машинами различной конструкции для механизации погрузочных работ.
Транспортные средства помимо мостовых кранов 11 представляют собой машины для обслуживания электролизеров, а также наземные виды транспорта (автомобильный и железнодорожный). Мостовые краны 11, помимо транспортных, выполняют большой объем технологических операций, например по обслуживанию анодного узла электролизеров с самообжигающимися анодами и верхним токоподводом. Катодные устройства вышедших из строя электролизеров транспортируются на большегрузных транспортных платформах рельсового или автономного передвижения (в первом случае - тепловозами, во втором - тягачами). Если капитальный ремонт электролизеров осуществляется внутри корпуса, то демонтируемая футеровка транспортируется из корпуса автотранспортными средствами. В электролизных корпусах значительная часть механизмов и машин работает с применением сжатого воздуха, поэтому на заводе по производству алюминия предусмотрена компрессорная станция 34, а от нее во все корпуса разведена система трубопроводов. Для создания разрежения, необходимого при выпивке из электролизеров жидкого алюминия, в корпусах осуществлена разводка вакуумных линии.
Рабочие зоны по производству алюминия размещены вокруг главной понизительной подстанции 35.
На территории завода по производству алюминия имеются также оснащенные соответствующим оборудованием и техникой здания и сооружения различного назначения, а именно приемный склад огнеупоров 36, участок дробления, сортировки выбойки и металлического лома 37, азотнокислородная станция 38, очистные сооружения замкнутого водооборота 39, гараж автотранспорта и техники 40, автозаправочная станция 41, мазутное хозяйство 42, котельная 43, пожарная часть 44, автостоянка 45, тепловозное депо 46, административно-бытовой комплекс 47.
К зданиям и сооружения завода подведены железнодорожные 48 и автомобильные 49 подъездные пути, выполненные, в том числе в виде кольцевых дорог.
Промышленная эксплуатация комплекса оборудования завода по производству алюминия осуществляется следующим образом.
Благодаря выполнению строительных стеновых конструкций 2 электролизных корпусов в форме цилиндра или правильной призмы в плане, размещению средств подачи электроэнергии между электролизными корпусами и размещению установок для переработки жидкого алюминия внутри каждого электролизного корпуса в их центральной части обеспечивается создание условий эффективной естественной аэрации на территории вокруг электролизных корпусов и других производственных зданиях завода и внутри них, исключая образование застойных зон с повышенной концентрацией вредных (загрязняющих) веществ, и уменьшение выбросов вредных (загрязняющих) веществ в окружающую среду. При таком размещении электролизных корпусов и выполнении их строительных стеновых конструкций 2 в форме цилиндра или правильной призмы в плане создаются одинаковые для всех корпусов условия равномерного движения потоков воздуха вокруг них, а также поступление свежего воздуха во внутреннее пространство корпусов со всех их сторон. Это позволяет организовать отвод воздуха и выделяющихся вредных веществ от всех размещенных по окружности вдоль строительных стеновых конструкций 2 электролизеров 1 и другого оборудования электролизного корпуса, в частности от установок для переработки жидкого алюминия, направленными равномерными потоками с одинаковыми скоростями, требуемыми для эффективной аэрации, с возможностью сбора газов в центральной части кровли корпуса и последующего их удаления из корпуса.
При наличии в корпусе, строительные стеновые конструкции 2 которого выполнены в форме цилиндра или правильной призмы в плане, аэрационной системы, состоящей из вытяжного устройства 5 и приточных проемов 6, выполненных в строительных стеновых конструкциях 2, воздух поступает во внутреннее пространство корпуса со всех его сторон через указанные приточные проемы 6, упирается в стенку 7, выполненную с отверстиями или прорезями, и, разбиваясь на равномерные потоки, проходит через электролизеры 1, нагревается излучаемым ими теплом, затем направляется в центральную зону корпуса и удаляется из корпуса через вытяжное устройство 5 в атмосферу. В результате такого движения воздуха исключается образование, как завихрений воздушных потоков, так и застойных зон. При этом обеспечивается организованный отвод воздуха и выделяющихся вредных веществ от всех размещенных по окружности вдоль строительных стеновых конструкций 2 электролизеров 1 и другого оборудования электролизного корпуса, в частности от установок для переработки жидкого алюминия, направленными равномерными потоками с одинаковыми скоростями, требуемыми для эффективной аэрации. При выполнении, по крайней мере, одной колонны 4 полой с входными отверстиями для удаления загрязненного воздуха и ее размещении в центре корпуса помимо воздушных потоков, направленных от приточных проемов к вытяжному устройству 5, создаются дополнительные потоки воздуха, направленные от проемов 6 к такой расположенной в центре корпуса полой колонне 4. Наличие таких дополнительных воздушных потоков способствует обеспечению равномерной аэрации всего объема внутреннего пространства корпуса. Благодаря наличию такой колонны 4 в корпусе создается разрежение, позволяющее увеличить кратность обмена воздуха внутри корпуса. Такая полая колонна 4 также представляет собой вентиляционную (дымовую) трубу, что обеспечивает рассеивание газов на возможно большую территорию вокруг электролизного корпуса. При установке на такой полой колонне 4 дымососов 8 создается дополнительная тягу воздуха, способствующая увеличению скоростей воздушных потоков в корпусе, что также способствует увеличению кратности обмена воздуха внутри корпуса. Кроме того, благодаря этому увеличивается скорость выброса газов в атмосферу, что обеспечивает их рассеивание на возможно большую территорию вокруг электролизного корпуса. При установке на полой колонне 4 фильтров 9 снижается выброс вредных составляющих промышленных газов в атмосферу. Благодаря установке на выполненной полой колонне 4 вытяжного устройства 5 также создается дополнительное разрежение, что позволяет увеличить кратность обмена воздуха внутри корпуса и тем самым способствует улучшению условий труда в корпусе. При оборудовании вытяжного устройства 5 фильтром 10 снижается выброс вредных составляющих промышленных газов в атмосферу через это устройство.
Средства подачи электроэнергии размещены между электролизными корпусами и представляют собой трансформаторы 12, выпрямительные агрегаты 13 и другое необходимое оборудование. Средства подачи электроэнергии размещены в специальном здании круглой формы, называемом преобразовательной подстанцией. Благодаря размещению средств подачи электроэнергии между четырьмя электролизными корпусами рабочей зоны производства жидкого алюминия обеспечивается компактное размещение электролизных корпусов на территории завода, создавая тем самым равные для всех корпусов условия естественной аэрации. Размещенные в электролизных корпусам электролизеры 1 соединены между собой и со средствами подачи электроэнергии шинопроводами 14 в виде пакетов шин различного сечения. Шинопроводы 14, последовательно соединяющие электролизеры электролизного корпуса между собой, разбиваются на несколько секций, например в виде двух полуколец, и соединяются с образованным вокруг средств подачи электроэнергии общим кольцевым шинопроводом 15. Это позволяет, во-первых, снизить мощность агрегатов преобразовательной подстанции, а, во-вторых, убрать лишнее резервное энергетическое оборудование.
Благодаря соединению электролизных корпусов одной или нескольких рабочих зон производства жидкого алюминия между собой крытыми галереями 16 обеспечивается благоприятные условия для транспортирования материалов, оборудования, инструментов, обожженных анодов, огарков обожженных анодов, готовой продукции, а также для передвижения людей по установленным маршрутам вне зависимости от погодных условий.
Внутри каждого электролизного корпуса расположены средства технологической газоочистки. Благодаря расположению средств технологической газоочистки внутри каждого электролизного корпуса обеспечивается круглогодичная эксплуатация газоочистного оборудования в диапазоне температур воздуха внутри электролизного корпуса вне зависимости от температуры наружного воздуха, особенно в зимнее время. Очистке подвергаются газы, попадающие в систему вентиляции, состоящей из газоходов 19, предназначенных для удаления от электролизеров уловленных газов, и вентиляторов, создающих необходимое разрежение в газоходах и газоулавливающих устройствах, а также вентиляционных труб 20, служащих для рассеивания газов. Газоходы 19 выполнены в виде каналов или трубопроводов. Средства технологической газоочистки расположены между вентиляторами, создающими разрежение в системе вытяжной вентиляции, и вентиляционными трубами 20. В качестве средств технологической газоочистки использованы системы так называемой сухой очистки газов, представляющие собой в аппаратурном оформлении рукавные фильтры 21 с большой рабочей поверхностью, на которую перед началом очистки газов наносят слой адсорбента (глинозема), реакторы-адсорберы 22, бункеры чистого глинозема 23, бункеры фторированного глинозема 24. При расположении средства технологической газоочистки внутри каждого электролизного корпуса, строительные стеновые конструкции 2 которого выполнены в форме цилиндра или правильной призмы в плане, а электролизеры 1 размещены по окружности вдоль строительных стеновых конструкций 2, газоходы 19 разбиты на несколько секций, например в виде двух полуколец, а при необходимости могут быть разбиты на четыре секции. Средства газоочистки каждой такой секции соединены друг с другом газоходами 25, что исключает необходимость наличия большое количества резервного оборудования. Система сухой очистки газов работает следующим образом: по мере насыщения адсорбента (глинозема) фтористыми соединениями приводятся в действие механизмы встряхивания, и обогащенный фтористыми соединениями глинозем удаляется и направляется на электролиз, на очищенную рабочую поверхность тканей рукавных фильтров 21 наносят новую порцию глинозема и процесс очистки возобновляется.
Для подачи глинозема в электролизные корпуса используется система централизованной раздачи глинозема, состоящая из приемного устройства 26, склада глинозема 27, системы аэрожелобов 28 для подачи глинозема на раздаточный силос глинозема 29, расположенный над зданием преобразовательной подстанции, и системы аэрожелобов 30 для подачи глинозема в электролизные корпуса в устройства автоматической подачи глинозема, установленные на каждом электролизере 1. На каждые четыре корпуса предусмотрен один раздаточный силос 29.
Жидкий алюминий, выливаемый из электролизеров при помощи вакуум-ковшей, перерабатывается в товарную продукцию во вспомогательной производственной зоне, называемой литейным отделением, в которой сгруппированы установки для переработки жидкого алюминия. Установки для переработки жидкого алюминия размещаются внутри электролизного корпуса в его центральной части. Установки для переработки жидкого алюминия представляют собой отражательные печи (миксеры) 17 и литейные машины 18. Печи 17 могут быть с газовым или электрическим обогревом и стационарного или поворотного типа. Обычно для повышения качества продукции устанавливаются последовательно две спаренные отражательные печи 17, одна из которых (отстойник) предназначается для приема, отстаивания, усреднения температуры и состава жидкого алюминия, а другая (разливочная) - для литья из нее различных видов продукции. Система стационарных печей в отличие от поворотных позволяет осуществить непрерывный процесс литья. При размещении установок для переработки жидкого алюминия внутри электролизного корпуса в его центральной части транспортные пути жидкого металла от электролизеров 1 до указанных установок минимальны, что значительно снижает выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Вакуум-ковш с жидким алюминием может быть доставлен мостовым краном 11 от любого электролизера 1 электролизного корпуса непосредственно к отражательной печи 17. Кроме основных, в литейном отделении могут быть установлены вспомогательные печи для переплавки отходов или приготовления различных лигатур, как правило, применяются индукционные печи. Разливка мелкоформатной чушки производится в изложницы на разливочной машине конвейерного типа, оборудованной устройством для механического клеймения чушек и системой воздушного или водяного охлаждения изложниц. Применяются два способа разливки: непосредственно из ковша и из отражательных печей (миксеров) 17. При разливке первым способом применяют мостовой кран 11 или тельфер или около конвейера устанавливается гидроопрокидыватель для наклона ковша. Отлитые чушки укладываются в штабеля с помощью чушкоукладчика, установленного в конце конвейерной машины. При разливке вторым способом конвейерную машину устанавливают около печи 17.
Литье слитков различной формы и назначения осуществляется на специальных литейных машинах: полунепрерывного действия при отливке слитка в вертикальном положении или непрерывного действия - в горизонтальном. Литейная машина полунепрерывного действия состоит из следующих основных узлов: литейного стола, который служит одновременно поддоном, механизма перемещения стола, обеспечивающего постоянство заданной скорости перемещения, и подвижной металлоконструкции, в которой закреплены кристаллизаторы. Литейный стол машины полунепрерывного действия размещен ниже уровня пола литейного отделения в специально вырытой шахте - колодце. Глубина колодца определяет ход литейного стола и, следовательно, длину отливаемых слитков. На каждой литейной машине можно одновременно отливать несколько слитков, число которых зависит от площади их сечения. Партия одновременно отлитых слитков называется плавкой. Литейные машины для непрерывного литья с горизонтальным расположением отливаемых слитков отличаются от машин для полунепрерывного литья не принципом действия, а расположением литейного стола, который находится не в колодце, а на специальной металлоконструкции. Такие машины снабжены пилой для резки слитков на необходимую длину.
Извлечение из колодца слитков и транспортирование осуществляют мостовыми кранами. После осмотра и устранения незначительных дефектов слитки направляют или на дальнейшую обработку или после определенной маркировки на склад готовой продукции 33.
Помимо мелкоформатной чушки и слитков во вспомогательной производственной зоны по переработке жидкого алюминия (литейном отделении) может производиться катанка. Производство катанки в литейном отделении осуществляется методом, совмещающим непрерывную разливку с прокаткой. Агрегаты для производства катанки состоят из следующих основных узлов: литейной машины, ножниц для резки заготовки, прокатного стана со всем оборудованием для нормальной его эксплуатации, летучих ножниц, сматывающего устройства и пульта управления. Прокатный стан состоит из ряда прокатных клетей, смонтированных на одной станине последовательно одна за другой. Для обеспечения нормальной работы стан оборудован системами подачи масла и эмульсии. Для сматывание готовой катанки служит специальное автоматическое устройство, обеспечивающее непрерывность процесса. Контрольно-измерительные приборы и управление всеми механизмами агрегата вынесены на пульт управления. Бухты готовой катанки после остывания и соответствующей маркировки направляют на склад готовой продукции 33.
Производство рулонной заготовки осуществляется в агрегатах непрерывной разливки и прокатки валкового типа. Кристаллизаторами у агрегатов такого типа служат валки прокатного стана. Применяются два типа таких агрегатов, отличающихся один от другого расположением прокатных валков - параллельно друг другу в горизонтальной плоскости или один над другим. В агрегатах с горизонтальным расположением валков дополнительно предусмотрено устройство, изменяющее вертикальное направление готовой ленты на горизонтальное направление. Агрегаты для производства рулонной заготовки снабжены ножницами продольной резки для обрезки кромок листа и сматывающим устройством.
Вся продукция вспомогательной производственной зоны по переработке жидкого алюминия (литейного отделения) транспортируется на склад готовой продукции 33. Склад готовой продукции 33 соединен с электролизными корпусами крытыми галереями 16. Склады оборудованы весовыми устройствами для взвешивания товарной продукции и машинами различной конструкции для механизации погрузочных работ. К складу 33 подведены железнодорожные подъездные пути 48.
Установки для монтажа и демонтажа анодов сгруппированы во вспомогательную производственную зону, называемую отделением монтажа и демонтажа анодов. Вспомогательные производственные зоны, в которых сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов, двух и более рабочих зон производства жидкого алюминия могут быть объединены в одну вспомогательную производственную зону 31. Благодаря такому объединению обеспечивается снижение капитальных и эксплутационных затрат. Установки для монтажа и демонтажа анодов представляют собой поточные полуавтоматические линии для выполнения всех основных операции. По характеру производственных операций отделение подразделено на участки: демонтажа анодов, подготовки анододержателей и монтажа анодов. Каждый участок оснащен необходимым оборудованием - поточными линиями по типу конвейера. Демонтаж анодов состоит из следующих операций: разрушения огарка угольного блока, удаления с ниппелей чугунной заливки (при чугунном контакте блок - анододержатель) или остатков углеродистой массы, сортировки отходов и отправки их на переработку. Остатки угольных блоков возвращаются в производство обожженных анодов, фтористые соли направляются на регенерацию, чугун идет на переплавку, анододержатели поступают на линию подготовки их к повторной эксплуатации. Основное оборудование участка демонтажа - гидравлические прессы или пневмомолоты. На участке подготовки анододержателей осуществляется реставрация разрушенных деталей. Чаще всего в процессе эксплуатации значительным деформациям подвергаются ниппели кронштейна из-за растворения их при соприкосновении с расплавом или из-за оплавления при токовых перегрузках. Деформированный ниппель отрезается газовыми или плазменными резаками и на его место приваривается новый на электрических стыкосварочных машинах. При нарушении контакта алюминиевая штанга - кронштейн контакт реставрируется. Восстановленный анододержатель правят и чистят его токопередающие поверхности. Поверхность ниппелей обрабатывается с помощью дробеструйных или пневмоструйных аппаратов. Правка штанг осуществляется на прессах. Подготовленный к дальнейшей эксплуатации анододержатель отправляется на участок монтажа анодов. Участки монтажа анодов оборудованы конвейерами, а также устройствами для предварительного нагрева ниппелей и отверстий для них в угольных блоках. В случае применения чугунной заливки в состав участка монтажа входят печи (обычно индукционного нагрева) для расплавления и подготовки чугуна. При заделке анододержателей в угольный блок углеродистой массой линия монтажа анодов оборудуется специальным прессом. В состав отделения монтажа и демонтажа анодов входит также заготовительный участок, где осуществляют выбраковку угольных блоков и подготовку различного сырья и материалов, необходимых для монтажных операций. Готовые аноды отправляются в электролизные корпуса.
В случае использования электролизеров с самообжигающимися анодами и верхним токоподводом указанная вспомогательная производственная зона представляет собой участок ремонта к реставрации штырей самообжигающихся анодов, оснащенный поточными линиями, в состав которых входит оборудование для отрезки стальных деформированных участков штырей, для приварки новой заготовки и обточки штыря, для придания ему первоначальной формы. Для сталеалюминиевых штырей на участке имеется оборудование для реставрации контакта стальное тело штыря - алюминиевая штанга. Очистка стальных контактных поверхностей штырей осуществляется с помощью устройств механической или дробеструйной очистки различного конструктивного оформления.
Установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита сгруппированы во вспомогательную производственную зону, предназначенную для чистки огарков обожженных анодов от электролита и возврата счищенного электролита в технологический процесс. Установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита представляют собой ударные дробилки, молотковые дробилки, ковшовый элеватор, виброгрохот и бункер для электролита. Вспомогательная производственная зона, в которой сгруппированы установки для подготовки к использованию и возвращению в технологический цикл твердого электролита, может быть объединена в одну вспомогательную производственную зону 31 со вспомогательной производственной зоны, в которой сгруппированы установки для монтажа и демонтажа анодов. Такое объединение дает возможность производить достаточно близкие производственные операции (чистку огарков обожженных анодов от электролита и разрушение огарка обожженных анодов) в одной вспомогательной производственной зоне. Благодаря этому обеспечивается более эффективный сбор электролита с огарков и возврат его в технологический процесс. Это также способствует снижению капитальных и эксплуатационных затрат.
Для бесперебойной работы, как технологического оборудования, так и всех машин и механизмов, обеспечивающих протекание технологического процесса, имеется ремонтное отделение 32, в состав которого входят участки: механической обработки различных деталей, поузлового ремонта крупного механического оборудования, профилактического ремонта электрооборудования, ремонта самоходных машин и механизмов, электрические подстанции для подзарядки аккумуляторных батарей. Участки механической обработки деталей оснащены металлорежущими станками и другим оборудованием (в зависимости от объема и специфики производимых работ). Для профилактического ремонта крупного механического оборудования, например для ремонта мостовых кранов 11, многооперационных напольно-рельсовых машин для обслуживания электролизеров 1, литейных машин 18 и прокатных станов, применяются прогрессивные методы поузлового ремонта. На специально оборудованном участке ремонтного отделения 32 осуществляются все необходимые операции разборки, ремонта и сборки крупных узлов оборудования. Такой участок оснащен необходимыми стендами и контрольно-измерительными приборами для проверки износа деталей и качества ремонтных работ. Электрическое оборудование подвергается профилактическому осмотру и ремонту на специально оборудованном участке. Ремонт различных самоходных машин и механизмов для обслуживания электролизеров 1 организуется на участке таким образом, чтобы однотипные машины можно было осматривать и ремонтировать на одной поточной линии. В зависимости от количества и разнообразия машин и механизмов выделяют несколько таких линий. Каждую ремонтную линию оборудуют, исходя из особенностей ремонта и конструкции машин. Участок для подзарядки аккумуляторных батарей оснащается высокоэффективным выпрямительным оборудованием для преобразования тока и системами вентиляции, а также оборудованием для приготовления аккумуляторного электролита. Ремонтное отделение 32 располагается в специально приспособленном для этого помещении, оснащенном необходимым подъемно-транспортным оборудованием.
Внутри электролизных корпусов для выполнения основной части транспортных работ установлены мостовые краны 11. Число устанавливаемых в каждом электролизном корпусе мостовых кранов 11 определяется объемом транспортных и технологических операций, которые они выполняют. Благодаря выполнению строительных стеновых конструкций 2 электролизных корпусов в форме цилиндра или правильной призмы в плане и размещению электролизеров 1 в электролизных корпусах по окружности вдоль строительных стеновых конструкций 2 обеспечивается движение мостовых кранов 11 по окружности, а, следовательно, в любую точку корпуса можно подойти с двух сторон. Благодаря этому исключаются трудности, связанные с выпивкой жидкого алюминия и другими технологическими операциями. Мостовые краны 11, помимо транспортных, выполняют большой объем технологических операций, например по обслуживанию анодного узла электролизеров с непрерывными самообжигающимися анодами и верхним токоподводом.
Транспортные средства помимо мостовых кранов 11 представляют собой машины для обслуживания электролизеров, а также наземные виды транспорта (автомобильный и железнодорожный). Катодные устройства вышедших из строя электролизеров 1 транспортируются на большегрузных транспортных платформах рельсового или автономного передвижения (в первом случае - тепловозами, во втором - тягачами). Если капитальный ремонт электролизеров 1 осуществляется внутри корпуса, то демонтируемая футеровка транспортируется из корпуса автотранспортными средствами. В электролизных корпусах значительная часть механизмов и машин работает с применением сжатого воздуха, поэтому на заводе по производству алюминия предусматривается компрессорная станция 34, а от нее во все корпуса разведена система трубопроводов. Для создания разрежения, необходимого при выпивке из электролизеров 1 жидкого алюминия, в корпусах осуществлена разводка вакуумных линий.
Использование железнодорожных 48 и автомобильных 49 подъездных путей, выполненных, в том числе в виде кольцевых дорог, создает благоприятные условия для транспортирования сырья, материалов, оборудования, инструментов, готовой продукции, обеспечивая доступ к любому объекту завода.