Способ контроля работы алюминиевого электролизера
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭД ЕКТРОЛИЗБРА, включающий определение н.арушения работы электролизера по отклонению предельной температуры электролита от интервала 970-975°С, определяющего нормальную работу, отличающийся , тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля за счет обнаружения нарушений, связанных с потерей уровня электролита , разрушением подины и прорывом расплава, по знаку отклонения.предельной температуры электролита от интервала 970-975°С определяют интенсивность циркуляции металла, при отрицательном знаке закисляют электролит , при положительном - защела (Л чивают, а по совпадению с этим знаком знака отклонения минимального с предельного междуполюсного расстйяния от значения его при нормальной работе определяют токовую нагрузку в аноде над зонами интенсивной циркуляции металла, ее увеличение при совпадении знаков или уменьшение , при несовпадении, и соответственно уменьшают или увеличивают токовую нагрузку этих зон. Од САЭ
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСВ ЬЛИН
3(59 С 25 С 3/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРьГпФ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ
К ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3371678/22-02 (22) 24.12.81 (46) 15 04. 83. Бюл. 9 14 (72) И.С. Качановская, М.П.Хацкель, С.С.Котова, Л.В.Лебедева, P.Â.Ñâîáîда, Б.С. Громов, В.И.Заливной, А.В.Сысоев, Ф.К.Тепляков и И.Г.Турушев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промыаленности (53) 669.711(088.8) (56) 1. Качановская И.С. и др. О влиянии нарушений технологии электролиза алюминия на выход.по току. Цветные металлы, 1979, М 7, с. 57-59.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 337428, кл. С 22 Р 3/02, 1970.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 831870, кл. С 25 С 3/06, 1980.
4. Авторское свидетельство СССР
9 605867, кл. С 25 С 3/20, 1975.
5. Авторское свидетельство СССР
9 773152, кл. С 25 С 3/20,. 1978. б. Качановская И.С. и др. О подошве анода алюминиевого электролизера. — Цветные металлы™, 1980, Ю 2, с ° 41-44.
7. Качановская И.C. и др. Влияние некоторых свойств анодной массы на качество алюминия., — Цветная металлургия, 1981, 9 6, с. 26-28.
8. Авторское свидетельство СССР
9 850743, кл. С 25 С 3/20, 1980.
„„SU.„1011733 А (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ
АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий определение нарушения работы электролизера по отклонении предель.ной температуры электролита.от интервала 970-975 С, определяющего нормальную работу, о т л и ч а ю— шийся . тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля за счет обнаружения нарушений, связанных с потерей уровня электролита, разрушением подины и прорывом расплава, по знаку отклонения.предельной температуры электролита от интервала 970-975 С определяют интенсивность циркуляции металла, при отрицательном знаке закисляют эле- @ ктролит, при положитель.ном — защелачивают, а по совпадению с этим знаком знака отклонения минимального предельного междуполюсного расстояния от значения его при нормальной работе определяют токовую нагрузку в аноде над зонами интенсивной циркуляции металла, ее увеличение при совпадении знаков или уменьшение . при несовпадении, и соответственно уменьшают или увеличивают токовую нагрузку этих зон °
1011733
Изобретение относится к электролитическому получению алюминия.
Известно, что непременным условием, обеспечивающим высокие техникоэкономические показатели процесса электролиза алюминия, является нор- 5 мальный технологический режим, отсутствие глубокого расстройства технологии индивидуального и особенно массового характера, приводящего к снижению выхода по току в корпусах 10 электролиза на 5-20% (1 jГлубокое расстройство технологического режима проявляется в таких нарушениях технологии как конусы на подошве анода, работа в бок, прорыв расплава, осадки и коржи на подине, потеря уровня электролита и др.
Все так или иначе связаны с неравномерной работой анодного узла, требуют своевременного обнаружения, ликвидации нарушений и предупреждения их последствий.
Известен способ регулирования процесса электролиза путем поиска и стабилизации температуры электроли" та, при которой имеет место наиболее высокая производительность электролизера (.2).
Недостатками. способа являются отсутствие информации о зарождающихся технологических нарушениях, не связанных в момент поиска с производлительностью электролиз,ера,невозможность своевременного их,устранения. Со щеменем это приводит к тя- З5 желым последствиям и снижает не только среднюю производительность, но и другие технико-экономические показатели процесса электролизера. При наличии нарушений в технологическом 40 состоянии электролизера вывод его на оптимальный режим таким способом невозможен, а стабилизация процесса по заданной температуре даже вредна, так как препятствует саморегулирова- 45 нию электролизера.
Способ электролитического получения алюминия (3 ), предусматривающий регулирование междуполюсного расстояния в диапазонах 2-6 или 12-ЗОЪ от его максимального рабочего значения, 50 предотвращает некоторые из таких нарушений науглероживание электролита, зажатие на пене, образование конусов при протеках пека и др.
Однако при нарушениях вида работа в бок ", связанных с устойчивыми ототаваниями в сгорании обширных участков анода, с глубокими дефектами в теле анода (трещины), эффективность способа резко снижается..
Возрастает количество прорывов расплава, ухудшается сортность алюминия, увеличиваются трудозатраты, связанные с ликвидацией коржей, формированием рабочего пространства, ремонтны-б5 ми работами на ходу электролизера. Обнаружение и устранение нарушений в работе злектролизера, приводящих к перечисленным последствиям, этим способом не предусматривается.
Для обнаружения неровностей подошвы анода известны способы контроля . по пульсациям рабочего напряжения 4 1 и по напряжению анодного эффекта, вызванного подъемом анода 1 5 (.
Первый способ позволяет устранить глубину неровностей, центральный или переферийный характер их расположения.
Недостатком его является отсутствие информации об ассимметрии в расположении неровностей, вызывающей работу в бок .
Второй способ предполагает определение местонахождения неровности визуальным путем по искровым разрядам и волнению расплава в ее районе.
Недостатками этого способа являются его субъективность и ненадежность, так как процессы, протекающие в междуполюсном зазоре алюминиевого электролизера, практически наблюдать невозможно, поведение расплава и искровые разряды на аноде можно наблюдать только по периферии.
Неравномерная работа электролизе- . ра оценивается на практике комплексом измерений и наблюдений после вскрытия. корки по равномерности газовыделения и профилю настьйти, по локализации искровых разрядов при анодном эффекте, анодчиками — по высоте и форме конуса спекания и состоянию жидкой фазы анода (ее перегреву на отдельных участках и т.п. ) (б ) и 7 3.
Получаемая при этом информация является субъективной и недостаточной, отсутствуют сведения о циркуляции металла, которая определяет следующую стадию развития нарушения, связанного с работой электролизера в бок .
Таким образом, известные способы контроля и накопленный производственный опыт не позволяют с достаточной объективностью установить и своевременно устранить причины, вызывающие ряд тяжелых последствий (прорыв расплава, коржи, потерю уровня электролита и др.), которые связаны с неравномерной работой злектролизера.
Такое положение осложняется тем, что по неясным до сих пор причинам перегрузки током одних и тех же участков анода из-за.его дефектов часто вызывает противоположные явления: горячий ход и прорыв расплава в одном случае и холодный ход и потерю уровня электролита — в другом Еб 3 или образование осадков и"коржей в одном случае и разрушение подовой футеровки
1011733 с ухудшением сортностн алюминия— в другом (7 ).
Наиболее близким к изобретению является способ контроля работы алюминиевого электролнзера по предельной температуре электролита (8 ). По знаку отклонения рабочей температуры от ее предельного значения судят о режиме работы электролизера.
По значению предельной температуры оценивают технологическое состояние электролизера. Интервал предельных температур электролита 970—
975 С соответствует нормальному технологическому состоянию, а интервалы более низких температур электролита — сокращению рабочего пространства боковыми настылями и заполнению его подовыми настылями и осадком.
В своем развитии указанные наруше-. ния в зависимости от условий приво дят либо к потере уровня электро". лита (его уходу в настыли), либо к образованию коржей (затвердеванию осадков).
Воэможность их обнаружения на ранней стадии развития является преимуществом способа по сравнению со всеми предыдущими.
Однако эта возможность реализуется неполностью, так как признаки обнаружения нарушений (снижение предельной температуры электролита против ее нормального значения) одинаковы, а последствия (коржи и потеря уровня ) различны и требуют для своего предотвращения разных приемов ° Кроме того, указанный способ не позволяет обнаружить.нарушения в работе электролизера с другими тяжелыми последствиями— разрушением его футеровки, снижением сортности металла, прорывами расплава.
Целью изобретения является повышение точности и достоверности контроля за счет обнаружения нарушений, связанных с потерей уровня электролита, разрушением подины и прорывом расплава.
Поставленная цель достигается тем, что по знаку отклонения предельной температуры электролита от интервала 970-975 С определяют интенсивность циркуляции металла, при отрицательном знаке закисляют электролит, при положительном — защелачивают, а по совпадению с этим знаком знака отклонения минимального предельного междуполюсного расстояния от значения его при нормальной работе определяют токовую нагрузку в аноде над зонами интенсивной циркуляции металла, ее увеличение при совпадении знаков или уменьшение при несовпадении, и соответственно уменьшают или увеличивают токовую нагрузку этих зон.
Признаки нормальной работы элект ролизера заключаются в следующем.
Известно, что область рабочих температур электролита и междуполюсных расстояний разделяется кри5 вой предельных температур элект-ролита на две: вправо — вниз от кривой находится область, в которой температура электролита определяется количеством выделяющегося . О Джоулева тепла и увеличивается с увеличением междуполюсного расстояния; влево-вверх от кривой находитcs ооласть, в которой температура электролита определяется скоростью обРатных реакций (окисления), протекающих с выделением тепла, и увеличивается с уменьшением междуполюсного расстояния. Это область спонтанного роста температуры электролита, определяющего развитие горячего хода вследствие зажатия (занижения).междуполюсного расстоя ния на температуре .
На фиг. 1 3,5,7 и 9 показаны схемы циркуляций металла при нарушениях в работе анодного и катодного . узлов электролизера согласно изобре.тению; на фиг. 2,4,6,8 и 10 — соответственно кривые предельных темпера. тур электролита.
Пологая часть кривой предельной температуры электролита (фиг. 1) при нормальной работе лектролизера проходит в интервале 970-975 С. о
Крутая часть кривой становится парал
35 лельной оси ординат при минимальном предельном междуполюсном расстоянии.
Положение пологой части кривой относительно осей координат зависит от режима циркуляции металла, а величи4р на минимального предельного между-, полюсного расстояния определяется силой тока серии и для J = 157 кА при нормальной работе электролиэеров равна 4,4 см (фиг. 1).
45 Для электролизеров с верхним то.коподводом схема циркуляции металла характеризуется наличием в планарной плоскости четырех замкнутых контуров, по которым катодный алюминий циркулирует с различной скоростью. различие связано с конструкцией электролиэера, его ошиновкой. Зоны интенсивной циркуляции металла на фиг. 2 показаны штриховкой крест на крест . В четвертях l и 3 циркуляция более интенсивна, чем в 2 и 4.
При нормальной работе электролизера имеет место небольшое смещение циркуляционных контуров относительно осей симметрии, в основном влево от
60 поперечной оси.
Нарушения в работе анодного и катодного узлов электролизера приво дят впоследствии к увеличению содержания кремния в алюминии (случай A— фиг. 3 и 4), образованию коржей
1011733 (случай Б — фиг. 5 и б), прорыву расплава (случай  — фиг. 7 и 8), цотере уровня электролита (случай à — фиг. 9 и 10). На фиг. 3, 5, 7 и 9 для сравнения штриховой линией нанесена кривая предельных темпера- 5
;тур, характеризующая нормальную работу электролизера (фиг. 1).
На фиг. 4,6,8 и 10 заштрихованы те четверти, в которых вследствие различного сопротивления (главным образом, в анодном узле) токовая нагрузка íà 10-30Ъ больше. Из фиг.4,6, 8 и 10 видно, что .неравномерная работа анодного узла смещает циркуля- ционные контуры металла относительно )5 поперечной оси электролизера. Зонам с повышенной плотностью тока в аноде соответствует обычно расширение циркуляционного контура (фиг. ° 4 и
10) .
Однако наличие осадков на подине создает в зависимости от их размеще» ния дополнительные магнитно-гидродинамические силы, приводящие к противоположному смещению циркуляционных контуров относительно осей симметрии (фиг. 6 и 8).
В условиях неравномерной работы анодного узла перенос тепла металлом, а значит и весь тепловой режим электролизера определяется скоростью. З0 циркуляции металла в наиболее развитых контурах, смывающих большую часть рабочего пространства.
Изменение теплового режима при 35 неравномерной работе проявляется в отклонении предельной температуры электролита и минимального предельного междуполюсного расстояния от их нормальных значений. На фиг. 3,5, 40
7 и 9 стрелками и знаками (+) и (-) показано направление такого отклонения: увеличение или уменьшение соответственно.
В общем случае повышение анодной 45 плотности тока увеличивает минимальное предельное междуполюсное расстояние.
В случаях A и Г (фиг. 4 и 10) над зонами расширенных циркуляционных контуров металла имеет место повышенная плотность тока в аноде и минимальное предельное междуполюсное расстояние отклоняется от своего значения при равномерной работе анодного узла в сторону увеличения; в слу- 55 чаях Б и В .(фиг. б и 8), наоборот, происходит его уменьшение вследствие пониженной плотности тока в аноде над зонами расширенных циркуляционных контуров. 60
Отклонение предельной температуры электролита от ее нормального,значе-ния зависит от интенсивности циркуляции металла. Чем выше скорость циркуляции металла, тем выше предель-65 ная температура электролита, и наоборот.
В случаях А и В (фиг ° 4 и 8) расширение циркуляционных контуров происходит в тех четвертях электролизера, где циркуляция металла наиболее интенсивна, и предельная температура электролита превышает ее значения, характерные для нормальной работы электролизера (отклонение в сторону увеличения), а в случаях Б и Г (фиг . б и 10), наоборот, из-за низкой скорости циркуляции металла в зонах расширения контуров предельной температуры электролита отклоняется от ее значения при нормальной работе в сторону уменьшения.
Область рабочих значений температур электролита и междуполюсных расстояний, обеспечивающих ограничение обратных реакций и высокую производительность электролизера (вправовниз от кривой предельных температур), в случаях А, Б, В и Г различна, Это обстоятельство в случаях A и В (фиг. 3 и 7) (отклонение предельных температур в сторону увеличения) позволяет обсдуживакщему персоналу работать в ширбком диапазоне температур без существенного снижения производительности электролизера. При этом, однако, увеличивается вероятность разрушения футеровки, повышается содержание кремния в алюминии— случай A и число прорывов расплава— случай В.
В случаях Б и Г (фиг. 5 и 9) от-. клонение предельных температур в сто- рону их снижения вынуждает во избежание потерь металла, подбирая междуполюсные расстояния, состав электролита и формируя настыль, работать при низких температурах электролита и увеличивает тем самым вероятность возникновения нарушений вида кор-жи (случай Б) — из-за затвердевания на подине обильных осадков и потеря уровня электролита (случай Г) — вследствие вымораживания электролита и ухода его в настыль.
При сохранении условий неравномерной работы анодного узла операции чистки подины от обильных осадков и коржей недостаточно эффективны, так, как приводят лишь к переходу одного вида нарушений в другой: случай Б переходит в А, случай Г— в В. В результате изменения схемы циркуляции металла нарушение вида коржи сменяется нарушением увеличенное содержание кремния в алюминии, а потеря уровня электролита — прорывом расплава .
Желаемый результат может быть достигнут только путем выявления зон токовой перегрузки и ее устранения.
1011733
При совпадении знаков отклонения предельной температуры и минимального предельного междуполюсного расстояния (случай A и Б) заключают, что над зонами интенсивной циркуляции металла (в 1-й и 3-й четвертях) имеет место перегрузка анода током, а при несовпадении знаков отклонения (случаи В и Г) — пониженная токовая нагрузка.
Выравнивание токовой нагрузки в аноде можно осуществить, изменив его электросопротивление, например увеличивая его в зонах токовой перегрузки (на электролизерах с самообжигающимся анодом — путем временного отключения части. штырей, на.электролизерах с обоженными анодами— путем подъема анодных блоков).
Изменение интенсивности циркуляции металла устанавливают по знаку отклонения предельной температуры от ее нормального значения: при положительном знаке — усиление циркуляции (случай A и В), а при отрицательном — ослабление (случаи
Би Г).
Для снижения вероятности возникновения нарушений, связанных с разрушением футеровки электролизера вследствие усиления циркуляции металла (случаи A и В), электролит защелачивают, укрепляют тем самым настыль, увеличивают ее объем и противодействуют дальнейшему усилению циркуляции металла,.(для укрепления настыли возможно также введение в электролит соединений Ng и Са, но этот прием является менее гибким, чем изменение криолитового отношения, поэтому его следует применять в тяжелых условиях в качестве до-. полнительного).
Для снижения вероятности образования коржей и потери уровня электролита, связанных с ослаблением циркуляции металла (случаи Б и Г) электролит закисляют. Этим достигается расширение рабочего пространства (настыль легче оплавляется), циркуляция металла усиливается. Образование коржей и уход электролита в настыль затрудняется.
Предлагаемый способ контроля работы алюминиевого электролизера предусматривает: определение теку5 щих значений предельной температуры электролита и минимального предельного междуполюсного расстояния при работе злектролизера; сопоставление полученных значений со значениями, )p характеризующими нормальную работу электролизера; определение знака отклонения текущего значения предельной температуры от нормального: и оценка по знаку отклонения интенсивности циркуляции металлау- определение знака отклонения текущего значения минимального предельного междуполюсного расстояния от его нормальной величины; сопоставление знака отклонения минимального предельного междуполюсного расстояния .со знаком отклонения предельной температуры электролита и определение по результатам сопоставления токовой нагрузки, ее увеличения или
25 у еньшения в зонах интенсивной цир куляции металла (в 1-й и 3-й четвеотях на электролизерах с верхним то" коподводом); увеличение или уменьшение токовой нагрузки в зонах ин30 тенсивной циркуляции металла путем отключения на электролизерах с верхним токоподводом 2- 20% штырей во 2-ой и 4-ой четверти анода при несовпадении знаков отклонений или
35 в 1-ой и 3-ей при совпадении; закисление электролита при отрицательном знаке отклонения предельной температуры путем введения фтористого алюминия или солевых доба4р вок с пониженным криолитовым моду-, лем, нли защелачивание электролита при положительном знаке отклонения путем введения в электролит фтористого натрия, соды и других щелочных солевых добавок.
Примеры осуществления способа;приведены в табл. 1.
Результаты проверки работы на электролизерах с верхним токоподводом приведены в табл. 2.
1011733
10!
Я
Ц х х
Ф о
1 1 л 1 1 1 1 х
I I
I 1 (! х ! 9 ( а (2
I (» I
»О 1 1 Д ((I ! к
1 191 о
1 Х I
I, 9 1
Ц 1
Ц ( о (!OI ! Р\ 1 1
I (О
Э 1 I х а д х ! в х
Е
1 I (" 1
РЪ РЪ х
» »
1 I (С
1 О Х I о,х
»»»» 1 Ф . I
1 9 K 1
° I Ц 1 о(оа
I(l (o e (! (."x о с — — --
Ф 1 1
Х 1 1
Х 1»О I IL 1
CIODX о! ах оее!
IЦхфI
»D
СЧ
»О сч
»D
<Ч
Г Ъ
Г Ъ о о
Ю о о о о о . о о
Э I
»((Э о худ оо: х иоах
»О с»О»О сч
I с
СЧ (Ч
Ю с
РЪ
О 1 IL о(х ах оэе
Цх( ф
I (Ч (Ч
CO с сЧ (с с сЧ
\0 L с
СЧ»Ч
СО с
СЧ (с с сч
ОЪ (. с с сч N
Х (ЦФ.И х оах Ф Х(» ох Х
О (» х ы
Х I Х
3вх х (((( охх лхо
I с
«ъ х х 1 аы х (с
А Ф х g
Э х
3 Ф
>» И с
1 о еч 1 с
Э
K I о
Еч
Э х
I(l Ф О
«ь Р» Е-» I
1
1
I Р(I ееоо и х х (III Z»(I X о е х (u amo с
Ф
И 1 с
Э о
I х х
Ф х
Ф
K I о
Бi I
I . 1
I 1 1 о
Е-». 1
I 1
I о х х ц х мхх х (е ! mom
1 I 1 1 + + +
+ + + + + 1
I I эо!
o,(: ê и(»о (4 &»
eyv оео хЕФ л. С4 (9 Я
Io o e o
Ххо хАх хвое хэ я х ц(: х
I l
1 Х
I Х Ф
1 Ф Ф
I &И
»D с
»А
1 1
1 (»О I ! аде ! oeo ! мйх
»О Ю с с
° Ф Ф
»"Ъ с Ф с ъ сО с с
Cl РЪ
CO с с»Ъ ("ъ с»Ъ с с »(» ч(е
»о Ф
III Х ц х
u e ох м1 оа ххох хеха
9 Н ((( тххх о хо(с
Э Э э ох о
„" х Е» 1
I е» 1 о
1 1
1 1
1 1
I 1 I
I l I
1 1
O IC (х х х (» Ф о х
+ + +
»А (с
ОЪ
Ю (ОЪ
»Г) с»Ъ ((ОЪ Ch
1 I о о (с
Ch Ch
»»Ъ а (ОЪ Ch
I I
Ю Ю (с
Ch Ch
»А»А (Ch O
1 I о о (с (с
О1 ОЪ
»(Ъ IA (с .
ОЪ Ch! 1 о о (с
Ch О\ (с
ОЪ
Ю
ОЪ (с
Ch
Ю (Ch
»А »А ((ОЪ О\
1 !. о . о ((О\ ОЪ (ОЪ
IA IA LA л л л
I »ъ»Х
1 Х
1 л с»Ъ
1 СО
1
1
1
I (М (» I х х
9(:а (:ов ((I аэ о ((ъ сО (с.
ОЪ СО с»Ъ (»(Ъ»»Ъ
СЧ <Ч сО (Ч с»Ъ
Р Ъ
1
1
1
I
I (I
1
1
I
1 !
rd а I IO х
I N
e I а
9 I u l >
Ф. I Ф
Е «I Е»
»б 1
М (»
»бх 1 х(:
ДО(Ц а 1
Ф (» 1
Ц Х 1
9 Ф 1 а.,о .д!Х
ОЪ О О СО СП О СО О в с с с с с с с с СЧ РЪ Y) СЧ СЧ (Ъ (Ч Г Ъ СЧ л Оъ с CO Л Ch»A СЧ СЧ ОЪ (с с с с с с с с с с
° (»A с(»(с Ъ ° (»Ъ»Ъ»(с(.ф а о (ъ ф ((Ъ (» ф ОЪ ф ф ОЪ (Ch Ch
ОЪ . ОЪ Ch Ch Ch ОЪ Ch Ch ОЪ О ОЪ
1011733
1 Ч Ч
1 Х Х
СЧ (Ч
1
3 5х ххх оне
_#__#_o „
0Ъ СЪ СЪ
1
1 л О со л
Ю
0Ъ
Ю Ю
CO Ф с М
Р3 сЧ!
Э 1 1 1 @Э о х 1б к о о»х асах
% сч
О 1 IC о»х ах оее цх K
Ch СО с сч сч гс сч
М сч
I х х
Д Э э х е
» Б I
Э эх и Щ
Ф 1 1
eom х I Ic I.
Х0!»а ХО»Х хоах5эххх! ех1 хн0!аы!
ИО0!ХОХХХК
ОНХХс0ХИ Ц
I !
1 Р\ 1 эеоох ххххх
Х Х 0! Х Х оехне
ОЦ0ъОХ
I !
I! е
1Ъ
+ +
l. ео! аL сс х»о
ЭЦо оео
xZe д а
Э еое ехо хдх х39
В 1 1 ох
l Х.с Х
1 (б х х хнэ
10ЪОХ
\- 1
1» I
1 Х Э 1
1 Э Э
Е l &Б о ь — — — — -
1 1 с 1 Д
e l а1:е х!оео
Х1 ЕХ
I
1 !
I
1
1
1
I
I I сО
РЪ
° Ф
lA Л с ъ
РЪ
Че
M РЪ
Ь Ь с3 Ф
1 Ъ
° Ф
I
1
l о Э е
5е ос е! oахц
ICХОХ Ц хехNlce э н я ц тххх»е
OXuI ICZ! !
I! ! ох е 1 х а 1!бхх ! хне
10ЪОХ о, ev
Ио 1»
I Х К е 1 ei6 н с Q ц
e I и и (б х
Х до!д
1 а
Э н 1 Ф
Е и ее! ах ас:! О
И Е l Ж
I I !
Ю О сч ю со !!ъ л L0 lO
ОЪ Ch ОЪ Ch ОЪ
Щ lA
С 1
СР Ch
1 4
Ю Ю с с
Ch ОЪ!!Ъ а
С 1
ОЪ ОЪ
Ю Ю
1 ф
ОЪ О\
0Ъ LA !
ОЪ СП
О Ю
ОЪ г-.
LA lA! Н l
I Х Х !
Эzo цое ! ъъ а !ъ л
1 г сч сО сч х
Э
Ц
K о ц 1 о а,
И . .1
I
I
1
I
1
1 О! I
1Э! а!
1 2 1 ! н!
121
lC 1
l Е I
0I 1 Х 1 н х 1
oIe!
СЯ I Ф 1
eIQI
Ц 1 1 е l Х! о!н!
0!1О
Х I O.! а!и !
1 1
1 Е I
l Х 1 х
I Э 1
1 Х
1 Э 1
I X I
I e I
1 Х 1
I М
1 О Х ОХ
dP Э
1 Е К с о! оа0I I Oa их
u е. 1
Х 1 1
1 О 1 IC
el О»Х о! ах!! б! О01Э.!
1 Цх!!1
I!!
0Ъ ъ сч
CO 1 ° сч I
1 сСЪ
1 ОЪ 1!
Ch 1 иЪ . I л 1
I иЪ I сСЪ . I!
14
1011733
1
I
I1
I
1
I.
I !
I
1
1
1 о о о о о
o o
o o
О л о и
Х I
Х 1
v х ф и I
»N 1
ХН( (O
На 1
Р 1
Ц с
Ф. о
Ф((O I
ОИ(XeI
Х 1
g X 1
ХО( (хх!
1 !
I
1
1
I
I
I
I
1
I
o o о о о
1 (o е
Ad e о аф и о о и
Ф сЧ ((Od1Ф
ФФ оо (((Xи с с х фоо о Ф и л. и
1 е а ее1 а(((е
2I (O нфх
Их
CIA C Ц офф (А 6
N ф х х
Ф C
Х 1 хих ф CC хюн (Х I
CCXI Я
О (ca (O X (: X
0Е Н
Х*Х0 ооа— нюх
"(е
Ф (O х» ххое фххн
Яф(OФ мьхх хav е4хх
> хйВ е е но хх
Ц оф ах н х х Ф е х(n
X c (((цо
Ф 1
Ф а(ч хо х хе ф ехн о а а ф НО аО0 х,!( о х и х ооо
XZX
ФХ(C И
Ф ах х (((ихх
1
I ( ( (1
1 ( (1
I
1 е х ал н х
OX
W Ф
K <
1 AX о(Феф
C((XXИ
Х(АР
l (=оа
l
1 с
1 Р
1 И
1 (I 1 (ф
I X (о
1 Х н
I 0
1 2! X о
I Я е
I. И
l Е х
Ф Ф с о о
1 I ч (с( с с о о
Ф с с о о
I I (с\ (ч с с о о
Cl с с
o o
1 1 () .(ч с о о (ч с о
I л с о
1 (ч
М с о
W с о
Ch с о.
1 (Э с о
1 х !
Х(ф(I в
1н -и
e d eo (е аа ч (n (ч (io
1 1 1 э ci(Ф (ч
I (CO (Ч о (ч 4
I 1
° У iO
CO и(Ch
ci( м
Ф и (I 1
0,l Ф а (cI
x(а
О(Х
Х! 0 !
3 (О C н (х х е (Q Х н(хф
Р х
Ю и ( ((((ч с ф °
О Ф
CO (Ъ
> 1
m (н
Ф 1 Х
Cv (Ф
1 Я Х
1 О
1 О ч((ч
CC х
XCC 1
ХФХ 1
X(X х х а(aPd1 !."ох !
1
1
I (1 !
I
1 1
1 1
1 (1 I
1 1
1 1 ! 1
1 1 ! !
I ! ! !
I I Х хеох ф®хе XХфX х Р фхх»
>,цех
I х I йх х а
X Х х х е с хох охх (C Pl х х аоХ о о н х о н.
М ф х о н
1 Х
1 (O CC ! ох»
1 И М л л (ч а (ч (l f4C (! ;х
1 Х
1 Х 1 1
I Q I (Х 1 " 1 ф(I X I
I g I ! a I (d(X
I P 1 !
0((1 C
Х I
1 (O н (О l ! Ц I
I Ф I (К( (о(0 (l Х (1 (e I
I Х (X I (Э I
I Q (l 2 1
l (l
1 (1 (1
l ( (1 (1 ! . (l I
I (1 I
l 1
1 ! 1
1 1
I (1 1
I CC,, l
1 Х
l X (1 Ф 1
1 Rj( а (l Е I
1 X 1
1 1
X 1
1 Ф, и
1 a l
1 Е (1 X I !
О( (O
I.1 1 I 1 1
d Х(Е 1 (o ° .:(!, 1 1
I I 1 юР I а R
I &XX I l
I 00(C(1
I Цх I ° 1
10ХХ! Н 1
1 1 Я 1
1 Ф I 1 (oûôåà«» оаххонкфх
VXX(nX0XXX
Еххфх»хН хнфафофеа (((оххctxйaa.!
1
1
1
1
I
I
1
1
1
I
1
I
I
I
1
I
1
1
1
1
1
1
1
I
1
1 1
1
I
1
1
I
1
1
I
1011733
««й ахи
ФЯХФ о ак х
О > 3< К
<ч,3О 3
1 З 1
1 4 1
1 Х I
I Х <
1 Х 1
1 Ф I! йl аl
1 41
I х 1
<О! о
I 1
1 CC 1
1 Х 1
I «< 1
1 Н о 1
1 Ф 1
1 К 1
<О< о
1 В 1! 1
1 C I
1 Х !
I х 1
1 Ф I
1Ð!
I 4 I! Ж 1
I !
1
Х х 1 о х Ф < и 1
С»» 1
ХН<
11 I нз о с ео<
5н
ov
ИФ!
Ф 1
<«Х<
o o л х
If
A о
О 1 О
I
I (1
I ! И 4
o« <ч ° О o o О ° 4 а о о х Я g< II РО.C Х кйх х oe* e кхе н о ах е хне а а ю в«н о ехо в <<<х >е х 3(в )a I(.i)",< v. 1 ай a yn I j O 1 C 443. и а и 3l l 1 1 1 хх а ао4 мох о а с с < D.. I 1 <ч l<< с с о о о< ее с с о о I 1 <ч <ч с с о о а с I л с о I <<е I 3; I 3Ч с D о а с с ° О l (<ч «3 с с о о 1 1 ! x ! н 1 О 1 3 ! х ! oc I Ф Х < 4 х 1 C Е < 4 х хо 1 Cf<» ! CC 1 ! х.< ! х C 1 Ф 1 к 1 к < О<Е! а< ф! х< А< О<К! х<о! ! 1 з! о н! к! 4< V Н! Х< А 1 ое 1 ! » m < н <<е < Е 1 РЗ 1 Ю I О I 1 4 < Е A ! u o < рне <В<а <3 О <ч <ч ! » ° е << о о <ч < I а О ° 4 С< л IO I I нъ а l I 1 е 1 Е< Ill 3Ч 1 3 I <Ф а <» л е< » < Ф ° оеи ОНИ е е л I 1 (1 ! I I I I 1 3 I I ! la о 3<< <з ю л а ° 1 а <е\ < < < < е ох х х х 4 1 и е < е х Х X 1 ае< И If 1 < A» I Х < ! 1 I 3 1 I I Х 1 е е их х а х х хеОх о (*" е3 ° 4 З юок с е 3l 3 е ) (o 3Ч <е3 л е <ч l 3 ! oja I I I 1 I ! 1 ! 1 1 I 1! 1 1 1 1 1 1! 1.< ! 1 1 I 1 1 I 1 ! 1 I! 1 I 1 „1 д < a I „! 1 1х< 1 1, о, 1 Х < <Е< <, 1 а! « «; :О 1 1 < !! ! < ! I < « < !! 1 I < < 1 1 ! 1 1
1 I I 1! 1! I I 1 1 l 1 1 1 f 1 1 1 1 5 .Ф 41 ° 3 Х Ю Х Ф <3< ФХ ОО 11 Флл >, а «оо 1 1 1 х. х I Ф < 1 х c 1 н < О 1 ° I 1 Н 1 O I g 1 < 1 WC < « ах<ее! Фх < ах<хе! Фео 10 < 1 Е О < ФЕЕ а< охо =4<Охх х х < ос ХКХ<Д 14З< хйеаеîo5ей, аохкцхнкн! О О л O O о о о а <«ч е о л о 1 < 1 ! I. 1 ! 3Ч 3 1 I, 1 еу 3ia I 1, 1 1 1 3Ч I I 1 I ! 1. 1 1 1 б 1 I" 1 1 I . I 1 1 1 < E < D ! л I I 1 <» 1 <ч < 1 ос 1 а ! <ч 1 < . < < ! ! < 1 1 I ! 1 ! l I ! 1 ее 1 о .Ц.д f ill, 1 :зрэ ° з зза <че< юООЗ411 р а 33 gr К Зч <ч l ! 3 ! 1 1 I е< 3 Я 3 1011733 18,, ! 1 о , к — — — —1 а 1 1 C6 1! ХИ I 6! Ф I, Ox! нz р н.! gR 1 !О 1 а! .!60! Н I ХЭ I ««Е а«н Ф 6! Х Ю ноен о кх 1 о о 1.1 о л о I LA !!Ъ I ! о л л! ч ° 4 о! I о 1 1 !6Ю Оаа 06! ! 6 аале о о л о л 1 1 о л Э Ф I Х 6! Х 6 Чi эх оо Ф ЭЛл м ь о о л о., о Я х Ф Х 4х«ню Ф!6ООХОо Х х Ф Й ЙСч Ф ! Э Cg Pl ««Ф Сч :-!о ицц м«хз цэ «0õe«e« ФХ6!Нанх z о х м э е нахыи6 i« Ф х 1 I I ЯФФ м аж и Re 9 о аа ««но ихио Д Х в!6 Ф Х mme х эооох ШФXИЖ! х сч Ц с о ао а Б Ф Ф хих Ф 9!! К.Ф х ж н хо! I 1 I (6 ь1 1 аа> не а иыэ ! No x ! 0 1«з IФхх хнах а э В ! !с х м ! I ! «аэ! Ф 4 so н х « 9Х Ф Э«х а 3п х Дан 1О ! о о сч Г М о о. е r ф % М с о о о 1 1 l <ч е М о о о! ! х! н ! О! !! Я !! X !!.О!6 ! Ф х 1 Ф Х !! УФ I! Ю З хо! I N4 1! ф о l ! Ъ о Г 1 о I ! о ф с о ! л4 о Г Ъ, М о X а а и л о а 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 1 ! l6 I6 у аале Ее Д и о !ч о л ч 1 1 1 ° 3 Р! РЪ, о о т л ! LA Lll о (ч 1 (Ъ 1 (ч С ф л Ф\ ч 1! 1 ох! X I х « М 1 0 X 1 ° e I н V*I В 1 1 !! Э 1!! Э !! Ц !! Э!61! а х 1 r о! (о! Ц I и I Р ! 1 ,Й Щ ! х ! о (X ! Ф ! а t6 и ф 1 1 6\ lD Р4 р ь!! сП З ф л I Э c>eg л ф ф С !! ! н х ! Ф Ф I g4 ! Ю ! о
1О» 1 в 1 а I Ф х Ю! о l Х х 1 Ф! Ж I 6)! Х! а! И 1 ! «1 1 Х I Э C! I Ф Я1 !С д! о М I V «} х! х «1 16 Э х ! 6 I IO 1 о ц ей I6 0l6 х Э !6 Х ХО9 хх* ° Э о 4 с IaO Р, Ц Х 6! !6 М х о ма 6! !6 Н а И 6! хх« Э Ф Э В Ф !6 аиаьнь ж аахх 9«el.аа КФl6 Х ЮфМХХ6! gg3CCXC VWICOOO ОХWIC!6* I ! I ! Э Х ж Э е X 1 Ф > н х х о g К 6! х e cc «ох ох« 6! 6! 6! х « ! 6 и !6 Ф IOX .Фхх х Сй2 :! - а « I6 9 $ ан gc6 5 3 !6 14 I ф5 I lO9 В! ч ф л ! ? р 1 и 1 1! (6 о! а Ф 1 Х 6!О о I !6 н I u 1 С! 1 « и о I L I Э ! Х I Х ! Э ! Ц 1 ! lO ! Ф ! Ж !! ! ! ! ! ! I ! I ! I ! ! ! ! 1 « ! I Н I Х О х ! 3 н 1 Ф 1 А Ц I в I Я Э I C4 ! Оа!6ЦаНОН о <ч сч с ! С1 л4 о о 1 сч I I l I ! 1 I 4 ! (! I 1 1 Сч I 1 1 ° Э ! о 1 ! о 1 ! н 1 1 I . I I I ! 1011733 19 I 1 ! р о о ° л р 1 л 1 I! х <н x «= 11 <Х X 1
Х3 Ю НН< V 1C« Ц6 1 3 <э <а <к-<о, vî<а ОВ
1 О 1 C 1 Л х! х < о <С X 1» юх» g ф I» л<ч с 6 л о о л о л л О I 4 к X <6 V <6 C а <ч ь о о I 1 .<О - O -O Э »<ее sахч р x oo Э»ел с с х<<< t Q х КХ< I 4Х 6< К о «ха 4 к х ! хэ <ч к с н «< оа <699 Io x «нх f9Ý б 1 X I Х I Х I Э х I 4 X! а3 < нх 1 QXCC! Лэх «ха! a<04 <аох 1 <<<е < о х < C«6 ! аОО <с«<6 <ОФ <КХК Я 1 Q.а« х <ХКХХ Фэ 1 C X X !» 9«4Ý ««*aa 1 о Х4 4 ---О х I» X Q х х Ф 4< Э хл!» ха* Э<»х хc ххх 4.Эк« Фоо ЛФ4< С Q.ею л о х <ч а» X f<»< C 3 кнэ оэх Х3Х Э< с с о о 1 1 ° еч с с о о ct< ф с с л О б I ле с с o o c <ч с о «ч 1 с 1 ° I ч < с < р I 1 с I C <<6 Q 1 3. I 1 х н О 3 с ИXX 1 О х I <еЭ 1 C X <хо ICк 1 X I X <»Ъ ее< с с о о I еч. <ч с о о N< с о I ле с о 1 1 1 1 «ч 1 <ч 1 1 <» е \ < ! 1 <ч 1<< а еч еч л 1 1 ее< <»< <ч ct< I е<< о о е еч «< 1 1 <ч «ъ еч ф е<< 1 I <Ч Ct< О <Э 1 1 1 I <ОХ!ее I К3 < 1 \ ! нх< < ! ox! ° I I Э I Н I »» I QXI 3 1 1 1 I Э 1 Ц 1 Ф I a < X о 1 ЬК 1 <» X Q X 1 X Э 1 Р ф о о е««< л ° У л »е Е хх X<: Б ) х Х 3 ас 4 Q ? a 0 н ц2 Ю 4 l с < 1 Ф ° ! <ОЭН 1 0«3 О< е<< ° О ч< Ф со е»< <ч <ч <ч o «< ° < < е «ч «< r I < 1 <ч < с < н х 1 Э сс< х 1 О < о 1 1 « < Э < . < К 1 3 1 л< Ь О.< 0 » «.< < 1 » х к Х<»Х чох в Э»Х ха о н. Ф =хс < 3 1 a < Л< н ! < сс 1 Х < X <» Ф I.X 1f 1 «« о о с 3 g » о н а I I < а l x I « 4 Э 1 Х I Х 1 4 4О < ООХ «О «Х ФФФФФ е е, t н.ф с II О е Ct4 ° Э <1 « I ек (° I e ! C4! 3 I К 41 Х 4»1 X Х< Д 91 C If I X 5I Х C»1 Э 1! а 1 4! X 1 <0 о 1 б к I Х 1 6< н < Q 1 Ц (Э 1 К 1 Q 1 О 1 X 1 Э I X 1 Х 1 С! e I 4 1 « 1 1 1 1 б 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 < 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 I I К 1 1 ! н 1 . I S ! о ! <х х 1 х < I Х I 3 ! э<н 1 а<.Jl <» < 1 Х < Л 1 1 е< < о< Э I.Х ID 1 Э 1 <<< 1 <л< ! а 1» 1 1 I х < Л «c<<< a О е < х ! < О « 0 1 < X « Х < I l6 х 1 < Э 1 < X 1 1 а 1 I C» 1 1 1 I 1 1 I 1 1 1 I 5 э»л» " <6 ка44а 0 < < с < а ххэсezа нэ аэ оээ охкцхНк о о о о tc< o <ч о Фч! I ! <ч 1 1 I c»< 1 ! ! ! ! 1 ! ° 1 I ! !. 1 О 1 е I О 1 <6 I ! Ф I Х 1 X 1 < с 1 4 1 xo 9 1 3Л<ч -О 1 4<61 нх! 1 1 1 Че I < е 1 < < < I 1 1 1 ! 1 ! ° в 1 ! О »с »а Ол<<К » о ° .. е Х
4ОЛ 4« фа с»3аа»Х ЗХО Q cê4Ê а «эх«ОНО хха xок э 6 !»xvR 0 0 9 Q Cf S 6< X Q Э 03« <С <ХЛ<6 сС Ф«4< х «эк Оемйоэ 3 р3«« 22 1011733 у г Г б */ / / I. з Ь и b N$ ф ь, gfgv ъ м Нинанальнцф аРеЮ нас нпа 40,S +tn @not >pg prrrmnn ug (и Аи 1 Из табл. 2 видно, что число нарушений вида ослабление циркуляции металла, уменьшение токовой нагрузки в зонах интенсивной циркуляции " (позиции 4.1 и 4 ° 2); обнаруженных по отрицательному отклонению предель- 5 ной температуры от ее нормального Ф значения и несовпадению с ним знака отклонения минимального предельного междуполюсного расстояния (графы 3 и 4), достигает на практике 30% (графа 7), в среднем 15-20% (графа 8) и примерно в бОВ случаев проявляется в форме потеря уровня электролита, конусы (графа 15, позиция 4 ° 1). При этом, чем больше вели- 5 чина отклонения (графы 9 и 10), тем выше вероятность того, что обнаруженное нарушение распределения тока в аноде и циркуляции металла в ванне проявится в возникновении явления потеря уровня электролита (графа 15) . Использование приемов устранения обнаруженных. нарушений (увеличение электросопротивления во 2 и 4 четверти и закисление электролита на 0,2-0,3) сокращает число последствий этого вида в 5-10 раз (графа 15, позиция 4.2 в сравнении с 4.1). Другие явления (прорыв расплава, увеличение содержания кремния в алюминии, образование коржей) в случае отклонений предельных температур и мвждуполюсных расстояний, показанных в позициях 4.1 и 4.2 при проведении промышленных исследований практичес- 35 ки не наблюдаются (графы 12-14). Увеличение их количества до.3-10 раз в месяц имеет место при других нарушениях распределения тока и циркуляции металла, обнаруженных по соответствующим знакам отклонения предельных температур и междуполюсных расстояний, и аналогично описанному а показано в соответст:вующих графах остальных позиций табл. 2. Общее число нарушений цирк;уляционного режима электролизера, связанных с его неравномерной работой и наличием осадка на подине, его распределением, достигает в корпусах электролиза 20-. 60% и более, чем:в 50% случаев приводит со временем к таким тяжелым последствиям, как ра:зрушение футеровки электролизера, снижение сортности металла, прорывы расплава, коржи, конусы и другие. Использование изобретения позволяет сократить их число в 3-5 раз, наличие в корпусах электролиза нарушений вида осадки, коржи, . конусы снижает выход потоку на 5Ъ. При хорошем состоянии технологии в корпусах электролиза, когда количество таких нарушений в 3-5 раэ 1 ниже (объекты 3 и б графы 14-15 в табл. 2), резерв увеличения выхода Ф по току от внедрения изобретения составляет 1%. Таким образом, обнаружение нарушений технологии и предупреждение их развития по предлагазмому способу без дополнительных капитальных затрат повышает выход по току до 85%, что только за счет снижения условнопостоянных расходов дает экономию 37,7 тыс. руб. на корпус. 1011733 1.2 ,Х Иитпюгное оссяоюние, w А г. Р 1011733 1еж0утпю иое аамоюние, см Фиг.5 охпзз 4,0 45 Ме ктпюсное асстоиние, СН Ап. 7 mnzp 1011733 375 м97 Ц М ж3цпию нве а ссвояиие,.ск Фиг,3 юм а Составитель A. Ашихин Редактор A. Гулько Техред С.Мигунова Корректор А. Тяско Заказ 2698/34 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП, Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
