中南大学课程设计报告
中南大学汇编课程设计报告

中南大学微机原理课程设计报告——信号发生器功能程序设计目录第一章设计题目、要求及目的 (3)1.设计题目要求 (3)2.设计目的 (3)第二章总体设计方案 (3)1.设计思想 (3)2.设计方案 (4)3.总体设计流程图 (5)第三章硬件设计 (5)1.硬件环境要求 (5)2.所用芯片及其功能说明 (6)3.硬件接线图 (9)第四章程序设计 (10)1.流程图 (10)2.典型程序模块及典型编程技巧分析··133.课程设计中遇到的问题及解决方法··144.程序清单和程序注释 (15)第五章收获与体会 (33)第六章参考文献 (33)第一章设计题目、要求及目的1.设计题目及要求设计题目:信号功能发生器设计设计要求:(1)、编程语言为C语言和汇编语言;(2)、硬件电路基于80x86微机的接口电路;(3)、程序功能要求:小键盘给定、数码管(屏幕)显示,并产生对应信号波形(D/A)输出(信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波)、输出信号波形幅度、频率可调。
(注意:按键数量应尽量少)。
2.设计目的(1)、熟练掌握汇编语言和C语言,并用它们实现对硬件的操作,实现设计要求。
(2)、学会调试程序,可以通过编译(masm)、链接(link)、运行(run)可以看到汇编程序的运行结果,更多的是要通过Debug来调试以发现程序的逻辑问题,熟练运用Debug可以解决很多问题,如Debug的T命令可以查看单步运行的结果。
(3)、对硬件加深了解,特别是此实验要用到的8255及小键盘等(4)、本课程设计,要求对微机系统有一个较全面的理解,对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入的掌握,并对应用系统进行硬件原理和软件编程进行分析、设计和调试,达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法,提高项目开发能力的目的。
第二章总体设计方案1.设计思想该课题要求实现信号功能发生器,首先通过小键盘给定一个按键,并将此信息送入计算机中,由计算机内部根据此信息去实现特定的功能,比如产生正弦波。
中南大学网页设计课程设计报告

中南大学本科生课程设计(实践)任务书、设计报告(大学计算机基础)题目可爱的安庆,美丽的太湖学生姓名戴恒洋指导教师李小兰学院公共管理学院专业班级社会学1201班学生学号4301120126计算机基础教学实验中心年月日网页课程设计报告网页制作—我的家乡1.网站设计目的和任务(1)目的:一学期的网页设计理论和实践课程都结束了,根据老师的要求及指导,我设计了此网站,本网站属于小型个人网站,目的在于简单的介绍一下个人状况,可以使老师和同学们更进一步的了解我现在以及部分过去的情况,加强老师和同学们对我的认识,深化我们大家的情谊,有利于以后在学习、工作生活当中的团结协作。
此外,这不仅是为了肩负学生的责任而去完成老师交给我的任务,更是对过去学习的知识的温习巩固,是一个把理论转化为实践的过程,是一个把自己的设计思想转化为实物的过程,是一个发挥自己创造力和想象力的过程。
再者,这是对自己在一学期内该学习科目以来的成果的检查,这是一个自我审视的过程:检测我该学期的学习成果,衡量一期以来的收获,更为重要的是扬长避短,发现自己的问题与缺点,使自己及时改正,发觉自身的优点和长处并坚持发扬,有利于我以后的学习和发展。
(2)任务:本次大学生计算机实践课程以网页制作为核心,结合课堂知识和自主学习内容,集中学习Office Frontpage,并综合应用OfficeWord,Excel,PPT,Flash动画等知识,独立完成3张以上网页制作。
网页主题:我的家乡——可爱的安庆,美丽的太湖主要介绍家乡的美丽风景和乡土风俗,让家乡独特的风情为更多人所知,表达自己对家乡的热爱。
2.设计的步骤(1)首先,要确定网页的主题,考虑到以“我的故乡”为主题更好设计,可操作性强,能表达自己的真情实感,也希望更多的人能了解我的家乡。
于是决定以“可爱的安庆,美丽的太湖”为主题。
(2)网页设计风格:本次网页制作,不需要像商业网站一样以信息化.便捷化为主。
因此突出人性化和观赏价值,具有可审美性。
中南大学数据结构演示系统课程设计实验报告

中南大学数据结构演示系统课程设计实验报告一、需求分析1、课程设计题目数据结构演示系统1(1)、顺序表的插入、删除和合并等基本操作(2)、利用插入运算建立链表;实现链表的查找、删除、计数、输出等功能以及有序链表的合并。
(3)、串的模式匹配(包括求next和nextval的值)。
2程序模块的功能要求(1)输入的形式和输入值的范围(2)顺序表和链表的输入形式是整形,输入值的范围是-32768~~32767。
串的输入形式是字符型(3)输出的形式顺序表和链表的输出形式是整形;串的输出形式是字符型。
(4)程序所能达到的功能;实现顺序表的创建、插入、删除和合并实现链表的创建、查找、删除、计数、输出和有序链表的合并实现串的模式匹配(包括求next和nextval的值)(5)测试数据:包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果顺序表的输入:12/26/65/65/216/898/989/2156链表输入:12/32/35/56/65/654/985二、概要设计1、定义定义顺序表的结构体typedef struct lnode{int data;struct lnode *next;}linklist;定义链表的的结构体typedef struct{int len;linklist *point;}indexlink;typedef struct{int data[MAXSIZE][MAXSIZE1+1];int len;定义串的结构体}sqlist;typedef struct{char string[MAXSIZE1];int len;}sstring;int next[MAXSIZE1];int nextval[MAXSIZE1];2 流程图(1)主界面(2)顺序表主流程图(3)顺序表插入流程图(4)链表主流程图)链表删除元素流程图(5(6)模式匹配主流程图(7)KMP求next【】流程图3各程序模块之间的层次关系(1)第一层为主界面函数,第二层为顺序表界面函数、链表界面函数、模式匹配界面函数第三层为顺序表子函数、链表子函数、模式匹配子函数(2)主界面函数调用的函数有sqlistfuc()、linklistfuc()、indexfuc()顺序表界面调用的函数有creatsq()、listinsert()、listdelete()、mergelist()链表界面调用的函数有creat()、insert()、delete()、search()、num()、linktraverse()、mergelink()、模式匹配界面调用的函数有creatstring()、KMP()三、详细设计见附录四、调试分析1、调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的讨论和分析(1)一开始在在调试程序时遇到了内存错误,最终通过网上查资料找到了出错的原因:在建立对头指针和队尾指针时没有对指针进行初始化,即没有为指针动态分配空间。
中南大学计算机基础本科生课程设计(实践)设计报告[1]5
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大学计算机基础课程设计(实践)设计报告1.任务内容网页的主题为印象山城——本溪。
本溪是我国著名的钢铁城市, 旧名“本溪湖”, 这里矿藏丰富, 被誉为“地质博物馆”, 以产优质焦煤、低磷铁、特种钢而著称。
主要旅游景点有本溪湖、本溪水洞以及东北道教名山——九顶铁刹山等。
山野菜、人参、鹿茸、冻梨等是当地著名的风味特产。
由于近几年国家重视老工业基地的发展, 本溪开始实施棚户区改造、绿化带的修建等, 使这个老工业城市又焕发新的光彩, 这是靠全本溪人民的共同努力。
截至2010年末, 本溪已完全年850亿元GDP的总量, 人均5.5万, 增长16.3%。
地方财政一般预算收入完成75亿元, 增长27.4%。
本溪县8000人口的高官镇, 以一镇之力单独创造了43.2亿的GDP 量值, 人均52.3万, 相当于深圳市人均GDP的五倍。
1.网页主要从本溪简介、本溪气候、人文历史、自然资源、旅游五个方面介绍本溪,Powerpoint则是主要从本溪简介、历史风韵、旅游信息三方面简要介绍。
2.设计的步骤①网页制作介绍本溪的城市风貌、人文历史、旅游信息, 它含有大量的图片, 故主页设计应包含“简介”、“本溪气候”、“自然资源”、“历史沿革”、“旅游信息”“风光展现”、“PPT欣赏”等字样, 每项均可制成单独的网页(由于时间关系, 仅完成其中几项), 每个单独的网页上部分应相同, 方便网页间切换。
②主页以城市的整体风貌为背景, 标题为山城印象——本溪, 左侧为目录,主页正中设有以本溪城市风貌为主题的Flash(自己制作)。
左侧的目录点击相应的文字就会弹出相对应的网页介绍。
③幻灯片制作3.幻灯片采用总分结构, 第一页设计为总标题“枫叶之都——本溪”。
第二页为总起目录页, 列出“地理位置”、“历史风韵”、“旅游风向标”。
每项均设超链接到其单独介绍的新幻灯片中。
各幻灯片以文字为主, 穿插相应图片, 分别插入层并设计动作效果, 方便演示, 应用演示模板到全部幻灯片, 添加动作按钮, 动作按钮可回到第二页总目录处, 以许嵩的宿敌为幻灯片音乐。
中南大学测绘程序课程设计报告(含代码)讲解

中南大学测绘程序课程设计报告姓名:XXX学号:XXXXXXX指导老师:XXX专业班级:XXXX1系统设计1、实现功能1.1优化设计:根据控制网的观测精度与网形,全面评定网的精度1.2数据输入:使用外部数据倒入,通过读取.txt格式观测文件实现数据输入1.3概算:主要是进行近似坐标的推算。
1.4平差计算:对观测数据进行精密平差计算,得到平差后的点位坐标,方向观测值,边长观测值等,精度评定。
1.5成果输出:控制网图形输出,绘制误差椭圆,以及平差结果导出到txt文件中。
2、系统总体框架导线网平差系统数据输入近似坐标推算平差计算成果输出2.1数据输入2.1.1文件格式:2 已知点数据个数1,31250.2500,11500.41002,33256.5700,10900.8400 已知点数据3 未知点数据个数3,4, 未知点数据5,8 距离观测数据个数1,3,2300.06001,4,3090.35302,5,3643.23402,3,2115.9190 距离观测数据2,4,4363.61103,5,2169.07303,4,2620.90904,5,3922.860018 方向观测数据个数1,2,01,3,57.2032101,4,113.1406352,5,02,3,32.1222922,4,57.5015302,1,98.2612733,1,03,2,56.2537793,5,172.533944 方向观测数据3,4,282.2953834,1,04,2,26.0954124,3,46.3617984,5,77.5946715,4,05,3,39.0017795,2,70.1951512.1.2数据输入实现:(1)创建点类用于存取点的信息,如坐标、点号、长短轴、精度信息class ClzControlPoint{public:ClzControlPoint();~ClzControlPoint();double X;double Y;CString strPointID;int state;int flg;double dE;double dF;double dQ;double dMx;double dMy;double dMk;};(2)创建距离类用于存取距离观测信息,如测站方向点、观测方向点、距离观测值class ClzDistObs{public:ClzDistObs();~ClzDistObs();public:ClzControlPoint *cpStart, *cpEnd;double dDist;};(3)创建方向类用于存取方向观测信息,如测站方向点、照准方向点、方向观测值class ClzAngleObs{public:ClzAngleObs();~ClzAngleObs();public:ClzControlPoint *cpStation;ClzControlPoint *cpEnd;Angle ObsAngle;};(4)读取文件函数:bool ClzControlNetAdjust::LoadObsData(const CString& strFileName),此函数功能为通过传入的文件名strFileName进行文件读写,并将信息存到相应成员数据中。
中南大学 计算机原理与汇编课程设计报告

计算机原理与汇编——课程设计报告姓名:学号:班级:指导老师:贺建飚汇编语言课程设计一、设计目的:课程设计是计算机原理与汇编语言教学过程中的重要环节。
本课程设计主要目的是使计算机专业学生深入学习计算机原理与汇编语言知识,进一步提高学生计算机原理与汇编语言综合能力和程序设计技能,锻炼运用计算机原理与汇编语言解决实际问题的能力。
二、设计要求:1.认真查阅资料,独立完成设计任务,每道题都必须上机通过。
2.独立思考,培养综合分析问题解决问题和调试程序的能力。
3.按时完成课程设计,写出课程设计报告。
三、设计内容及原理㈠设计内容:1.使用到子程序100 以内的素数,以十进制形式输出。
2.用递归计算50以内Fibonacci 数,以十进制形式输出。
3.编写一拷贝程序,要求在命令行指定源文件名和目标文件名。
㈡设计原理:1.结合几种含有特定功能的子程序以完成设计要求。
2.建立循环程序递归计算Fibonacci 数。
3.根据输入判断文件是否存在并执行拷贝过程。
四、设计思路1.使用到子程序100 以内的素数,以十进制形式输出。
按照设计要求,可以建立3个子程序,一个判断素数子程序,一个显示素数子程序,一个将素数以十进制形式输出子程序,然后在主程序中调用子程序,程序框架得以构建。
2.用递归计算50以内Fibonacci 数,以十进制形式输出。
按照设计要求,可以建立循环子程序,递归计算Fibonacci 数,以十进制形式输出,再将新Fibonacci 数与50比较,大于50则退出循环,程序结束。
3.编写一拷贝程序,要求在命令行指定源文件名和目标文件名。
在数据段中编写各种提示语句,在代码段中加入各种判断语句及中断跳转语句,程序运行时,即可根据命令行输入的指定源文件名和目标文件名执行相应的功能。
五、实现步骤1.使用到子程序100 以内的素数,以十进制形式输出。
程序代码如下:DA TAS SEGMENTcount dw 0;存放素数的个数sushu db 100 dup(?);存放素数msgsushu db'all prime numbers below 100 are:','$';显示素数的提示信息msgcount db 0dh,0ah,'count of prime numbers is:',0dh,0ah,'$';显示素数个数的提示信息DA TAS ENDSCODE SEGMENTassume cs:CODE, ds:DATASMAIN PROC FAR ;主程序入口call jisuanlea dx,msgsushu;显示素数的提示信息mov ah,9int 21hcall dispsushu;显示素数lea dx,msgcount;显示素数个数的提示信息mov ah,9int 21hcall dispcount;显示素数个数mov ah,1;按任意键退出int 21hmov ax, 4c00h ;程序结束,返回到操作系统系统int 21hMAIN ENDPjisuan proc nearmov ax, datasmov ds, axlea di,sushumov bh,0mov bl,2;求从2到100的素数、素数个数,BL从2到100变化next11:cmp bl,100ja tjmov dl,2;如果BL不能被DL从2到BL-1整除的话,则BL为素数next12:cmp dl,bljae next13mov ax,bxdiv dlcmp ah,0jz next14;整除则不是素数inc dljmp next12next13:inc count;是素数,则将个数加1mov [di],bl;是素数,则存入相应单元中inc dinext14:inc bljmp next11tj:retjisuan endpdispsushu proc nearlea si,sushumov cx,countnext21:mov ax,count;每行10个素数sub ax,cxmov bl,10div blcmp ah,0jnz next22mov dl,0dh;每行10个素数,行末加回车换行mov ah,2int 21hmov dl,0ahmov ah,2int 21hnext22:mov bl,[si];取出一个素数mov bh,0call disp10;以十进制形式输出mov dl,20h;每个素数之间加一个空格,便于区分mov ah,2int 21hinc siloop next21retdispsushu endpdispcount proc nearmov bx,count;取出素数个数call disp10;以十进制形式输出retdispcount endpdisp10 proc near;该子程序的作用是将BX中的数以十进制形式输出push cxmov cx,10dcall dec_divmov cx,1dcall dec_divpop cxretdec_div proc nearmov ax,bxmov dx,0div cxmov bx,dxmov dl,aladd dl,30hmov ah,2int 21hretdec_div endpdisp10 endpCODE ENDSEND MAIN程序运行结果:2.用递归计算50以内Fibonacci 数,以十进制形式输出。
中南大学汇编课程设计报告

中南大学微机原理课程设计报告——信号发生器功能程序设计目录第一章设计题目、要求及目的 (3)1.设计题目要求 (3)2.设计目的 (3)第二章总体设计方案 (3)1.设计思想 (3)2.设计方案 (4)3.总体设计流程图 (5)第三章硬件设计 (5)1.硬件环境要求 (5)2.所用芯片及其功能说明 (6)3.硬件接线图 (9)第四章程序设计 (10)1.流程图 (10)2.典型程序模块及典型编程技巧分析··133.课程设计中遇到的问题及解决方法··144.程序清单和程序注释 (15)第五章收获与体会 (33)第六章参考文献 (33)第一章设计题目、要求及目的1.设计题目及要求设计题目:信号功能发生器设计设计要求:(1)、编程语言为C语言和汇编语言;(2)、硬件电路基于80x86微机的接口电路;(3)、程序功能要求:小键盘给定、数码管(屏幕)显示,并产生对应信号波形(D/A)输出(信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波)、输出信号波形幅度、频率可调。
(注意:按键数量应尽量少)。
2.设计目的(1)、熟练掌握汇编语言和C语言,并用它们实现对硬件的操作,实现设计要求。
(2)、学会调试程序,可以通过编译(masm)、链接(link)、运行(run)可以看到汇编程序的运行结果,更多的是要通过Debug来调试以发现程序的逻辑问题,熟练运用Debug可以解决很多问题,如Debug的T命令可以查看单步运行的结果。
(3)、对硬件加深了解,特别是此实验要用到的8255及小键盘等(4)、本课程设计,要求对微机系统有一个较全面的理解,对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入的掌握,并对应用系统进行硬件原理和软件编程进行分析、设计和调试,达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法,提高项目开发能力的目的。
第二章总体设计方案1.设计思想该课题要求实现信号功能发生器,首先通过小键盘给定一个按键,并将此信息送入计算机中,由计算机内部根据此信息去实现特定的功能,比如产生正弦波。
中南大学c课程设计报告

中南大学《高级程序设计实践(C++)》课程设计报告设计题目教学设备管理系统指导老师设计者专业班级设计日期目录一课题的基本内容和要求二程序功能简介三主体内容:1 设计分析2 程序整体结构3 部分模块的结构4 相关模块源程序5 操作方法6试验结果7设计体会8 参考文献一基本内容和要求(一)基本要求本设计采用教师指导、学生自学和独立编程操作方式,先由学生查阅与本设计有关的书籍和资料,利用Visual C++ 6.0设计环境与开发工具,在两周时间内,完成课程设计内容中的一个管理系统,具体要求如下:1、独立思考:独立完成课程设计中各任务的设计和调试。
2、上机准备:每次上机前,要事先编制好准备调试的程序,认真想好调试步骤和有关环境的设置方法,准备好有关的文件。
3、数据管理:管理系统中的数据可用数据库(如Access数据库)的形式保存,也可用普通文件(文本文件或二进制文件)的形式保存。
4、程序要求:界面美观、可操作性强、稳定性好。
(二)基本内容:教学设备管理系统为方便管理学校教学设备,编写一个教学设备管理系统软件。
系统记录必须包括设备编号、设备名称、生产厂家、购置日期、台数、单价、及备注等。
二程序功能简介(1)添加:增加一台设备的记录到管理系统中。
(2)查询:可以根据设备编号查找某台设备的相关信息,若找到则显示其信息。
(3)修改:在管理系统中修改一台设备的记录。
(4)保存:将所有教学设备信息保存在一个文件中(数据库文件或普通的文本文件)。
(5)读取:从文件中读取已保存了数据。
(6)删除:从管理系统中删除一条记录。
(7)恢复:能恢复被删除的记录。
(8)统计:(A)统计每页合计台数及金额;(B)累计设备的总台数及总金额;(C)统计单价在:200元以下、200~800元之间和800元以上的设备总台数及总金额。
(D)以表格形式打印教学设备明细表。
(9)其他:可以根据自己的思路设计其他功能。
三主体内容1 设计分析根据问题描述和要求,系统要求能够添加设备,按设备编号查询,修改,保存,读取,删除,恢复设备的信息。
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CENTRAL SOUTH UNIVERSITY课程设计说明书现代铝电解槽新型阳极结构设计题目(单槽日产量2.4t,电流密度0.76A·cm-2)学生姓名刘冬专业班级冶金 00906 班学生学号0503090706指导教师伍上元学院冶金科学与工程学院完成时间2012年9月11日目录第一章概述1.1现代铝电解槽结构发展趋势 (3)1.2所设计电解槽阳极结构的特点 (4)第二章铝电解槽结构简介2.1 上部结构 (5)2.1.1 阳极炭块组 (6)2.1.2 阳极升降装臵 (6)2.1.3 承重结构 (7)2.1.4 加料装臵 (7)2.1.5 集气装臵 (8)2.2 阴极结构 (9)2.2.1 槽壳与摇篮架 (10)2.2.2 槽内衬 (11)2.3 母线结构 (13)2.3.1 阳极母线 (13)2.3.2 阴极母线 (14)2.4 绝缘设施 (15)第三章铝电解结构计算3.1 阳极电流密度 (15)3.2 阳极炭块尺寸 (15)3.3 阳极炭块数目 (17)3.4 槽膛尺寸 (17)3.5 槽壳尺寸 (17)3.6 阴极碳块尺寸 (17)第四章阳极结构设计4.1 阳极炭块组 (18)4.2 换极周期与顺序 (19)4.3 阳极炭块质量要求与组装 (20)4.3.1 阳极炭块质量要求 (20)4.3.2 阳极组装 (21)第五章参考文献 (22)2第一章概述1.1现代铝电解槽结构发展趋势20世纪80年代以前,工业铝电解的发展经历了几个重要阶段,其标志的变化有:电解槽电流由24kA、60kA增加至100-150kA;槽型主要由侧插棒式(及上插棒式)自焙阳极电解槽改变为预焙阳极电解槽;电能消耗由吨铝22000kW·h降低至15000kW·h;电流效率由70%-80%逐步提高到85-90%。
1980年开始,电解槽技术突破了175kA的壁垒,采用了磁场补偿技术,配合点式下料及电阻跟踪的过程控制技术,使电解槽能在氧化铝浓度变化范围很窄的条件下工作,为此逐渐改进了电解质,降低了温度,为最终获得高电流效率和低电耗创造了条件。
在以后的年份中,吨铝最低电耗曾降低到12900-13200 kW·h,阳极效应频率比以前降低了一个数量级。
80年代中叶,电解槽更加大型化,点式下料量降低到每次2kg氧化铝,采用了单个或多个废气捕集系统,采用了微机过程控制系统,对电解槽能量参数每5s进行采样,还采用了自动供料系统,减少了灰尘对环境的影响。
进入90年代,进一步增大电解槽容量,吨铝投资较以前更节省,然而大型槽(特别是超过300kA)能耗并不低于80年代初期较小的电解槽,这是由于大型槽采取较高的阳极电流密度,槽内由于混合效率不高而存在氧化铝的浓度梯度;槽寿命也有所降低,因为炉帮状况不理想,并且随着电流密度增大,增加了阴极的腐蚀,以及槽底沉淀增多,后者是下料的频率比较高,而电解质的混合程度不足造成的。
尽管如此,总的经济状况还是良好的。
90年代以来,电解槽的技术发展有如下特点:(1)电流效率达到96%;(2)电解过程的能量效率接近50%,其余的能量成为电解槽的热损而耗散;(3)阳极的消耗方面,炭阳极净耗降低到0.397kg/kg(Al);(4)尽管设计和材料方面都有很大的进步,然而电解槽侧部仍需要保护性的炉帮存在,否则金属质量和槽寿命都会受负面影响;(5)维护电解槽的热平衡(和能量平衡)更显出重要性,既需要确保极距以产生足够的热能保持生产的稳定,又需要适当增大热损失以形成完好的炉帮,提高槽寿命。
我国的电解铝工业可自1954年第一家铝电解厂(抚顺铝厂)投产算起,至2010年已有56年历史,在电解槽设计中,已掌握“三场”仿真技术,在模拟与优化方面采用了ANSYS3和MHD等软件;能较好的处理电解槽的磁场、流场、热-电平衡等问题,为大型和特大型预焙槽的设计和制造奠定了基础。
我国近几年开发应用的200kA及其以上容量的大型预焙铝电解槽均取得了较好的技术经济指标,以目前已开发应用的最大容量铝电解槽——350kA预焙槽为例,主要技术经济指标为:电流效率94.43%;直流电耗13310kW·h/t(Al);阳极净耗397kg/t(Al)。
1.2所设计电解槽阳极结构的特点在铝电解生产中,由于所采用的冰晶石—氧化铝熔盐电解体系具有温度高、腐蚀性强等特点,作为阴、阳两极的导电材料,消耗量非常大。
迄今为止能够抵御这种强高温熔盐的腐蚀、且价格低廉而又具有良好导电的,唯有炭素制品。
因此,铝工业上均采用炭素电极——炭阴极和炭阳极。
阳极在电解槽的上部,是铝电解槽的心脏,它承担向电解槽导入直流电和参与电化学反应的任务,阳极质量和工作状况的好坏,直接影响着铝电解生产的主要工艺技术指标,诸如能量效率和电流效率,同时也直接影响着铝电解的生产成本;此外,炭阳极质量优劣与铝电解生产过程的稳定性和工人的劳动强度紧密相关。
铝电解生产对炭素阳极的基本要求如下:1. 要求阳极具有良好的物理化学性能,减少阳极对空气和二氧化碳反应活性,以求达到降低炭耗、延长阳极更换时间、减少电解槽含炭渣量的目的。
2. 要求阳极具有良好的电化学性能,以求达到提高阳极电化学反应活性,降低电解过程中电能消耗的目的。
3. 要求阳极杂质含量要少,以免在电解过程中进入成品而影响产品质量。
4. 要求阳极质量更均匀、更稳定,以求达到电解槽稳定操作和进一步降低阳极效应系数的目的。
阳极的结构尺寸影响到电解槽的电、热场及其分布(即影响电压平衡与热平衡),从而影响到电解槽的能耗指标、电流效率指标以及阳极消耗指标,因此优化阳极结构尺寸具有显著意义。
本设计采用的阳极尺寸为1600×700×570,阳极组数为28组,并在底部开两条宽1cm,深300mm的缝隙。
阳极底部开沟促进了阳极气体向外界的排放,减少了其在阳极底部的停留时间和阳极底部气泡覆盖率,因此有利于减小阳极气体压降,从而有利于降低槽电压,达到节能目的;阳极底部开沟在促进阳极气体向外界排放的同时,还使电解质流速有所减小,有利于保持电解质流场的均匀与稳定,有利于槽内的传质传热,有利于减少阴极铝液与阳4极气体发生“二次反应”的机会,从而有利于提高电流效率。
气泡在阳极底部停留时间的减少和电解质流场的改进有利于降低阳极效应系数。
针对排气沟为通沟和非通沟两种情况的计算表明,采用通沟时流体的剧烈程度要小些,这是由于通沟的存在减小了流体在阳极周围流动的阻力,使流体运动更平稳。
第二章铝电解槽结构简介现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽,并主要采用容量在160kA 以上的大型预焙阳极铝电解槽(预焙槽)。
因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。
工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。
各类槽工艺制度不同,各部分结构也有较大差异。
图2-1 和图2-2 分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图;图2-1 现代电解槽剖面图图2-2 预焙铝电解槽三维结构模拟图56图2-3 和图2-4为中心点式下料预焙槽的照片与结构图。
图2-3 预焙铝电解槽图2-4 预焙铝电解槽结构图1.混凝土支柱;2.绝缘块;3.工字钢;4.工字钢;5.槽壳;6.阴极窗口;7.阳极炭块组;8.承重支架或门;9.承重桁架;10.排烟管;11.阳极大母线;12.阳极提升机构;13.打壳下料装置;14.出铝打壳装置;15.阴极炭块组;16.阴极内衬2.1 上部结构2.1.1 阳极炭块组阳极组由炭块、钢爪和铝导杆组成,炭块有单块组和双块组之分,按钢爪数量有四爪 和三爪两种。
图2-5 所示的是一种“单块组-四爪”阳极组的结构示意图。
钢爪与炭块用 磷生铁浇注连接,与铝导杆一般采用铝-钢爆炸焊连接。
与单块组不同的是,双块组使用一根铝导杆连接着两块阳极。
图2-5 “单块组-四爪”阳极组结构示意图72.1.2 阳极升降装臵预焙槽阳极提升装臵有两种,一种是螺旋起重器式的升降机构;另一种是滚珠丝杠三角板式的阳极升降机构。
阳极提升装臵为螺旋起重器升降机构,它由螺旋起重机、减速机、传动机构和马达组成。
4个螺旋起重机与阳极大母线相连,由传动轴带动起重机,传动轴与减速箱齿轮通过联轴节相连,减速箱由马达带动。
当马达转动时便通过传动机构带动螺旋起重机升降阳极大母线,固定在大母线上的阳极随之升降。
提升装臵安装在上部结构的桁架上,其行程为400mm ,在门式架上装有与电机转动有关的回转计,可以精确显示阳极母线的行程值。
图2-6 预焙阳极铝电解槽阳极提升机构图1.马达;2.联轴节;3.减速箱;4.齿条联轴节;5.换向器;6.联轴节;7.螺旋起重机;8.传动轴;9.阳极大母线悬挂架2.1.3 承重结构承重桁架如图2-7所示,下部为门式支架,上部为桁架,整体用绞链连接在槽壳上,桁架起着支承上部结构的其它部分和全部重量的作用。
图2-7 预焙阳极铝电解槽桁架结构图1.桁架;2.支架或门;3.铰接点2.1.4 加料装臵预焙铝电解槽上使用线下料装臵,多数位于两排阳极中央空间部位,每次打壳下料的间隔时间为60~120min。
打壳机构分为铡刀型、刀齿混合型,按照一定间距固定在槽纵向中央可升降的工字钢梁上,其上部安装线加料定容器。
定容器由两条钢组成,两端用轴联接。
在氧化铝下料方面的重要突破是20 世纪80 年代发展起来的点式下料系统,它由槽上料箱和点式下料器组成。
料箱上部与槽上风动溜槽或原料输送管相通,原料通过现代的气力输送系统可以从料仓直达槽上料箱。
点式下料器安装在料箱的下侧部。
点式下料器由打壳装臵和下料装臵两个部分组成,或者是将打壳与下料集合在一起的“二合一”装臵,其中打壳装臵实现在电解槽结壳表面上打开一个孔穴,下料装臵实现将其定容室中的氧化铝通过打开的孔穴卸入电解质中。
点式下料器动作一次向电解槽添加少量(且通过定容来定量)的氧化铝,每个定容器典型加料量为0.5~3kg(视定容器的定容大小而定),定容精度可达到≤±2%。
每台电解槽安装一定数量的点式下料器后,便可以通过理论计算确定正常的下料间隔时间。
一般地,正常下料间隔时间在1.5~3min 的范围。
由于下料间隔如此之短,点下料技术常被称为“准连续”或“半连续”下料技术。
点式下料系统与现代先进的计算机控制系统相结合,可以通过由控制系统自动调整下料间隔来调整下料量,从而形成多种准连续“按需下料”技术,满足现代铝电解工艺对氧化铝浓度控制的要求。
合理地选择每台电解槽安装点式下料器的个数、定容规格和安装位臵是相当重要的。
要考虑下料点所对应区域的电解质有较好的流动性;考虑氧化铝的溶解度及溶解与分布速度,避免造成电解槽内的浓度差;有合适的正常下料间隔时间以及发生阳极效应时能够快速加入足量的氧化铝。