铝加工厂设计        (engineering design of aluminium fabrication plant)

以铝或添加镁、铜、锰等金属及中间合金为原料，通过塑性加工，生产铝及铝合金加工材的有色金属加工厂设计。是有色金属加工厂设计的组成部分。其设计范围包括：铝熔铸车间设计、铝板带车间设计、铝箔车间设计、铝管棒型线车间设计、铝锻件车间设计、铝材表面处理车间设计和铝门窗加工车间设计等及相应的辅助和公用设施的设计。

简史         铝加工厂的设计始于19世纪末。1894年美国建成了第一个铝板厂，1903年铝板开始用在飞机制造上，同年在二重轧机上生产铝箔，1904年建成第一个铝挤压厂。中国于1931年首次用二重轧机生产铝板，1932年建成第一个铝箔厂；1953～1956年与外国合作，设计建成了年产3万t的铝加工厂；60年代自行设计了装备有300MN模锻水压机、125MN双动卧式挤压机、2800mm四重热轧和冷轧机等大型设备的西南铝加工厂。70年代后期起，以提高产品质量和增加产品品种为目标，引进国外技术和装备，设计、建设了多个具有国际上70～80年代技术水平的生产铝板带、铝箔和建筑型材等专业化铝加工厂。

设计规模与产品方案          世界各国由于经济发展水平不同，铝加工厂的生产规模相差悬殊，最大的铝板带厂生产规模超过500kt／a。中国各类铝加工厂的一般生产规模为：

采用热轧机开坯的铝板带厂                              50～200kt / a

采用连铸连轧供坯的铝板带厂                           10～50kt／a

采用块片生产工艺的铝板厂                                        <5kt／a

铝箔厂                                                                     2～20kt／a

以硬铝为主的铝管棒型材厂                                       <5kt／a

铝建筑型材厂                                                         2～30kt／a

铝模锻件厂                                                                 <10kt／a

铝加工厂的产品品种有板、带、箔、管、棒、型、线、锻件八类。1980～1988年工业发达国家各类铝材产量的平均比例见表。

                             1980～1988年工业发达国家铝材产量平均比例(％)

  国别

板带材

箔材

管材

棒材

型材

线材

锻件

  美国

62．58

 8．18

 1．19

 1．92

 24．30

 O．47

 1．36

  日本

41．71

  5．95

  2．74

  2．03

46．18

  1．10

  O．29

  联邦德国

    69．19

  2．60

    24．89

  O．78

  2．54

  英国

37．02

14．67

 3．16

 2．30

 34．11

 8．14

 O．60

  法国

    55．83

    22．01

 21．97

 O．19

  意大利

44．30

 9．23

 3．24

    38．46

  4．63

  O．14

同期中国铝材(不含电线电缆)产量的平均比例为：板带材73．24％，箔材3．50％，管材4．26％、棒线材7．76％、型材11％、锻件0．24％。

原料及生产工艺          铝加工厂使用的原料，有电解铝液和重熔铝锭两种。用铝液添加合金元素后直接铸成锭坯，每吨铸坯可节省约2．8GJ的能耗(按炉子的热效率为40％计)并减少1．3％～1．5％的金属烧损。铝加工厂与铝电解厂邻近布置时，通常使用保温罐车将电解铝液直接运至加工厂精炼和铸造；相距较远布置时，可将几种需要量大的锭坯(如纯铝及软铝合金的扁锭、圆锭、连铸带坯、连铸连轧带坯和线坯等)在铝电解厂生产，然后运至铝加工厂加工。

生产工艺流程见图。

车间组成铝加工厂一般由生产车间、辅助车间、公用设施、行政福利设施和职工生活服务设施组成。(1)生产车间包括熔铸和按产品品种划分的板带、箔材、管棒、型材、线材、锻件等车间。(2)辅助车间包括机电设备维修，仪表、计器检修，工模具制造，包装箱制作等车间和中心试验室。(3)公用设施主要有供配电、给排水、热力、燃气、交通运输等设施和仓库等。(4)行政福利设施有行政办公楼、食堂、工人淋浴更衣室等。(5)职工生活服务设施主要有住宅及文教、卫生、商业等设施，一般根据工厂规模及所在地区的具体条件确定。

厂区布置       根据建设规模，生产及辅助、公用设施组成，生产工艺流程，厂区地形、地貌、风向……等条件来进行。生产车间一般都集中布置在一个区域内，有条件时可合并建房。全厂性的供配电所、循环水泵站、空气压缩机站等应靠近主要用户，中心试验室和厂部办公用房布置在一个区域或合并布置在一栋建筑物内。

主要技术经济指标         中国铝加工厂各生产车间的产品成品率及单位产品综合电耗指标为：

(1)铝熔铸车间，产品成品率为80％～95％，每吨产品综合电耗为100～700kW•h；

(2)铝板带车间，产品成品率为75％～85％，每吨产品综合电耗为1800～2400kW•h；

(3)铝箔车间，产品成品率为75％～85％，每吨产品综合电耗为1400～2800kW•h；

(4)铝管棒型线车间，产品成品率为65％～75％，每吨产品综合电耗为2200～3200kW•h；

(5)铝锻件车间，产品成品率为65％～70％，每吨产品综合电耗为9000～12000kW•h；

(6)铝材表面处理车间，产品成品率为92％～98％，每吨产品综合电耗为1200～1500kW•h；

(7)铝门窗加工车间，产品成品率为82％～84％，每吨产品综合电耗为50～100kW•h。