Способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролизера

 

СПОСОБ ТЕПЛОВОГО PEryjfflPOBAНИЯ РАФИНИРОВОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включакадий изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха , отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения . производительности электролизера, изменение напряжения на электролизере осуществляют изменением плотности тока на электродах, причем на кажда1е 10 С изменения температуры окружающего воздуха в интервале от 25 до плотность тока изменяют на 0,4-2,0%, а в интервале температур от - 5 до - 25°С -на 2-5%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А

4(51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Й ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 3423775/22-02 (22) 15. 04. 82 (46) 23.01 85. Бюл. I) 3 (72) А.В.Сысоев, Х.Х.Сабиров, Б.С.Громов, И.В.Борисов, В.И.Крючков, Ю.В.Куликов, П.В.Поляков и Н.Л,Гронь (7I) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной проммвленности и Красноярский алюминиевый завод (53) 621.357.1(088.8) (56) I .Авторское свидетельство СССР Ф 390187, кл. С 25 С 3/20, 1970.

2. Беляев А.И. и др. Получение ,чистого алюминия. М., "Металлургия", 1967, с.90. (54)(57) СПОСОБ ТЕПЛОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАФИНИРОВОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения, производительности электролиэера, изменение напряжения на электролизере осуществляют изменением плотности тока на электродах, причем на каждые о

l0 С изменения температуры окружающего воздуха в интервале от 25 до

-55Сплотность тока изменяют на

0,4-2,0Ж, а в интервале температур Щ от — 5 до — 25,С -íà 2 5Х. о

1135813

Изобретение относится к цветной ,металлургии, в частности к электро ;литическому рафинированию алюминия.

Известен способ управления процессом электролиза алюминия посредством изменения положения анода электролиэера, заключающийся в поддержании такого межполюсного зазора, при котором отношение поверхности расплавленного металла к межполюсному рас- 10 стоянию бипо бы минимальным Я .

Недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает тепловое регулирование электролизера с изменением его тепловых потерь. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролиэера, заклю- 20 чающийся в том, что с.изменением температуры окружающего воздуха и соответственно тепловых потерь электролизера изменяют высоту слоя элект» ролита, что вызывает изменение напря-25 жения на электролизере (2j .

Недостаток известного способа состоит в том, что он связан с повышением удельного расхода электроэнергии в периоды сниЖения температу З0 ры окружающего воздуха по сравнению с летним периодом. В зимний период уровень электролита увеличивают на

1-2 см, по сравнению с летним.периодом. При этом плотность тока на 35 электродах остается постоянной в течение всего года. Увеличение слоя электролита на 1-2 см вызывает увеличение напряжения на электролизере на 0,35-0,7 В, что эквивалентно уве- 40 личению удельного расхода электроэнергии постоянного тока íà lf002200 кВт.ч на тонну рафинированного .алюминия.

Цель изобретения — снижение удель-45 ного расхода электроэнергии и увеличение производительности электролизера.

Поставленная цель достигается тем, что способ теплового регулиро- 50 вания рафннировочного алюминиевого . электролизера, включающему изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха, Изменение напряжения на элект- 55 ролиэере осуществляют. изменением плотности тока на электродах, причем иа каждые 10 С изменения температуры

О окружающего воздуха в интервале от

25 до — 5 С плотность тока изменяют

О на 0,4 — 2,0, а в интервале температур от — 5 до - 25 С вЂ” на 2-5 .

Как показывают исследований тепловые потери электролизера резко возрастают при температуре окружающего воздуха ниже -5 С. В соответст0 вии с этим, для компенсации тепловых потерь в интервале температур от — 5 до — 25 С изменение плотности тока о на электродах должно быть большим, чем в интервале температур от 25 до . -50C,Kðoìå того,в.: каждом из названных температурных интервалов величи- на изменения плотности тока на электродах зависит от мощности электролизера и его конструктивных особенностей. Электролизерам малой мощности, оборудованным теплоизолирующими сводами, соответствуют нижние пределы изменения плотности тока на электро-! дах: 0,4Х в интервале температур от 25 до — 5 С и 2 в интервале

О от — 5 до — 25 С. Для электролизеров о большой мощности .не оборудованных теплоизолирующими сводами соответствуют верхние пределы указанных величин изменения плотности тока (2,0-5,0 ).

При изменении плотности ниже величины 0,4 нижних пределов (для различной мощности электролизеров 0,4 и 2,0 соответственно) тепловые потери не компенсируются, в результате чего снижается температура расплава, что приводит к снижению сортности рафи- нированного алюминия (холодный ход электролиэера) .

Прн увеличении плотности тока выше указанных верхних пределов (2 и 5Х соответственно) наступает горячий ход электролизера, при котором температура расплава повышается,, что приводит к снижению сортности и выхода по току.

При таком способе теплового регулирования независимо от температуры окружающего воздуха величина слоя электролита остается постоянной. При снижении температуры окружающего aos- . духа повышается плотность тока на электродах. Пропорционально повышению плотности тока возрастают напряжение на электролизере и производительность. Удельный расход электроэнергии при этом сохраняется на уровне минимального расхода. Способ опробоВеличина параметров при температурах.оС

Нараметры пособ от-15 до-25 от 5 до-5 т-5 до25

25 от 25 до 10 от 15 до 5

Известный ПлОтнОсть

0,57 0,57 0,57 0,57 0,57

0,57 тока на электродах, А/см

Слой электролита, см, 13,0 13,3 13 6 13,9 14 5

l5 0

Рабочее напряжение, В 5,2 5,3 5,4 5,5 т

5,9

Удельный расход электроэ- 16690 17010 17330 17650 18290 18940 иергии на клеммах электролизера,кВт ч/т

Производительность электролиsepa, Ж

100 100 100 100 100

100

Предлагаеиай

Плотность тока, 2

А/см

Оэ57 Оэ58 0 ° 50 Оэ60 Оэ62

0,65

Слой электролита, см

13 0 !3,0 13 0 13,0 13 0

13 0

Рабочее напряжение,В

5,2 5 3 5,4 5,5 5,7

5,9

3 113581 ван на электролизерах на силу тока

70 кА. В таблице приведено изменение технологических параметров, связанных с тепловым регулированием электролизера по известному и предлагаемому способам.

Из таблицы видно, что использование способа теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролизера обеспечивает поэ сравнению с 10 известным способом увеличение производительности электролизера в

3 4 среднем sa год на 6-10Х и снижение удельного расхода электроэнергии постоянного тока на 1000-1600 кВт ч на тонну рафинированного алюминия.

Использование изобретения позволит получить экономический эффект в размере 8,4 руб. на тонну рафинированного алюминия sa счет увеличения производительности электролизера и снижения удельного расхода электроэнергии.

1-135813

Продолжение таблицы

Параметры от-15 до—

-25 от-5 до-!5 от !5 до 5

Удельный расход электроэнергии . 16690 16690 16690 16690 16690 16690 кВт.ч т

107,9

Составитель А.Ашихин

Редактор И.Дербак Техред С.Легеза Корректор Г.Решетник, Заказ 10252)19 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Производитель- ность электролизера,X

Величина па аметров при температурах С

25 от 25 от 5 додо 10 "5

100 100,9 101,7 102,6 105,3