Способ питания электролизера для получения алюминия глиноземом
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается технологии обслуживания алюминиевого электролизера. Цель изобретения - повьппение выхода по току и снижение расхода электроэнергии за счет сокращения частоты анодных эффектов. Подъем анода после загрузки.глинозема и последующее опускание в исходное положение обеспечивает сокращение частоты опорных эффектов и увеличивает выход по току на 0,2%. табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
pe 4 С 25 С 3/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4246979/23-02 (22) 20,05.87 (46) 30,03.89. Бюл. М 12 (71) Братский алюминиевый завод (72). А.П.Панин, Ф.К.Тепляков и А.Н.Маленьких (53) 669.713.72(088.8) (56) Производство алюминия. Справочник металлурга по цветным металлам.
М.: Металлургия, 1971, с.269-270, с.266. (54) СПОСОБ ПИТАНИЯ ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ AJXMHHHH ГЛИНОЗЕМОМ
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается технологии обслуживания алюминиевого электролизера.
Целью изобретения является повышение выхода по току и снижение расхода электроэнергии за счет сокраще" ния частоты анодных эффектов.
Испытания предлагаемого способа производили на промышленных алюминиевых электролизерах на силу тока
150 кА.
Пример 1. С наступлением времени обработки электролизера согласно регламента разрушали криолит-глиноземную корку и погружали ее в электролит совместно с глиноземом, находящимся на корке. На поверхность вновь образованной тонкой корки загружали очередную порцию глинозема в прежнем количестве, После этого
„„SU „„1I 468972 А (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается технологии обслуживания алюминиевого электролизера. Цель изобретения - повышение выхода по току и снижение расхода электроэнергии за счет сокращения частоты анодных эффектов. Подьем анода после загрузки глинозема и последующее опускание в исходное положение обеспечивает сокращение частоты опорных эффектов и увеличивает выход по току на 0,2Х. 1 табл.
2 через 10 мин анод поднимали на высоту от нсходного положения, равную
2,5 мм или 0,05 расстояния в между- полюсном зазоре (МПЗ). В этом положении анод выдерживали 8 мин, после чего его опускали в исходное полоleeeL жение. По истечении времени, равного 60 мин или 0,5 периода между обра- Ж ботками электролизера, составляюще- Об го 2 ч, подъем, выдержку и опуска- (© ние анода в исходное положение повторяли. В процессе испытаний отбира- фф ли пробы на определение концентрации глинозема в электролите междуполюсного зазора перед обработкой электро" лизера. Регистрировали частоту анодных эффектов, рабочее и среднее напряжение на электролизере. Замеряли температуру электролита.
В примерах 2 и 3 питание электролизера глиноземом осуществляли аналогично примеру 1 при следующих пара метрах.
14б8972
S0
Пример 2. Время от загрузки глинозема до подъема анода 20 мин; продолжительность выдержки анода в верхнем положении 5 мин; расстояние, на которое поднят анод 5 мм или 0,1 расстояния в междуполюсном зазоре; продолжительность перерыва между подъемами анода Зб мин или 0,3 периода между обработками.
Пример 3. Время от загрузки глинозема до подъема анода 30 мин; продолжительность выдержки 3 мин; расстояние, на которое поднят анод
10 мм или 0,2 расстояния в междуполюсном зазоре; продолжительность перерыва 18 мин или 0,15 периода между обработками.
В примерах 4 -- 11 питание электролизеров глиноземом производили аналогично примерам 1 — 3 с параметрами за пределами предъявленных интервалов. Питание электролизера глиноземом осуществляли по известному способу, !
Результаты испытаний приведены в таблице.
Реализуется это тем, что при подьеме и выдержке анода в верхнем положении заданное время происходит ускоренное выравнивание концентрации глинозема, находящегося в пространстве между анодом и бортовой футеровкой (максимум) и в междуполюсном зазоре (минимум), что ведет к увеличению концентрации глинозема в последнем; Это предупреждает возникновение анодного эффекта к моменту очередной обработки электролизера.
Выбранные параметры способа лими тируются следующими факторами.
Уменьшение высоты подъема анода от исходного положения менее 0,05 расстояния в междуполюснвм зазоре и времени выдержки его в верхнем положении менее 3 мин и увеличение продолжительности перерыва между подъемами анода более 0,5 периода между обработками электролизера не обеспечивает достижение цели из-за малозаметного повышения концентрации глинозема в электролите междуполюсного зазора, что ведет к незначительному снижению частоты анодных эффектов, но одновременно повышает рабочее напряжение, в результате че- го среднее напряжение на электролизере остается на прежнем уровне и
40 снижения расхода электроэнергии не наблюдается.
Увеличение высоты подъема анода от исходного положения более 0,2 расстояния в междуполюсном зазоре и времени выдержки анода в верхнем положении более 8 мин и уменьшение продолжительности перерыва между подъемами анода менее 0,15 периода между обработками электролизера ведет к значительному увеличению рабочего напряжения и, несмотря на сокращение частоты анодных эффектов, увеличению среднего напряжения на электролизере и повышению температуры электролита, снижающих показатели работы электролизера.
Уменьшение времени от загрузки очередной порции глинозема до подьема анода менее 1О мин ведет к появлению глиноземистого осадка на подине, что не позволяет снизить среднее напряжение, а увеличение более
30 мин не обеспечивает достижение цели, так как показатели работы электролизера не улучшаются в сравнении с известным решением.
Способ питания алюминиевого электролизера глиноземом, выполненный по примерам 1 — 3, обеспечивает сниже-i ние среднего напряжения на 33 мВ за счет сокращения частоты анодных эффектов на 0,85 шт/ванну сутки. Bb>ход по току в резуль-ате снижения . температуры электролита выше на 0,2Х.
Снижение расхода электроэнергии от снижения среднего напряжения составляет 117 кВт ч/т электролитического алюминия, а с учетом увеличения выхода по току — на 154 кБт ч/т.
Формула изобретения
Способ питания электролизера для получения алюминия глиноземом,включающий neриодическую обработку электролизера с операциями разрушения корки электролита с глиноземом между анодом и боковыми стенками катодного устройства, погружения в электролит обрушенной корки, загрузки очередной порции глинозема на корку, отличающийся тем, что, .с целью повышения выхода по току и снижения расхода электроэнергии за счет сокращения частоты анодных эффектов, через 10 - 30 мин после загрузки очередной порции глинозема пе1468972 риодически поднимают анод на высоту
0,05 — 0,2 межполюсного расстояния, выдерживают анод 3 — 8 мин в этом положении, после чего опускают в исходное положение, причем продолжительность пауэы между подьемами анода составляет 0 15 — 0 5 периода между обработками электролизера.
468972
1 R л
О °
I Д О ! Sue (б а л
11-е !» (Q I
Х!
1.
LO C»I И О
ch м л б в л л л
СЧ С 1 (Ч (Ч О LO О О
=Г
О
I»l E» ! (O
1Х л
Х
Х (»
СС! Х С1
I 1- —— 0
О Е»! пи
1 О
4
Э
Ц O
0о а
I Н
I С(4 в
Х
Х
Б
Х
О и
I cd cd
Х Х
О СЧ (Ч л л
Э
5!1 а (1 (О Я
О О Х
& Х Х
О
v e (с ! О. Х 5 ((! Х cd
l ——
I
e ! и 5
Е в (С
cd (fcI 0
cd Х а Fi ц Щ
14
0Е.1
О I
tf Ю
О
=(9
cd
Е е О
Л Ц
О
I, Х
Е
cd cd
I
I !
"..( а
1 0
I ! 0
I ю
I cd
1 04!
I („"д
О ЦД Сс, аi zeE»e
E i О Е» О О ((! I О Х О е а I I 1
1 . l -"Г
1-» »I О Д Р
I О О =С
1 а Х О Я
i !Х К Х Р
1 1 —— !
Х 1
ЦeEdo а -аR
СС! 0 1 (»
1 в
Х а
О С) Ул
I »» Е сч с"1 О О Lo O ch О чО О ol u0
CO СЛ М (Ч СЧ СЧ В Со CV СЧ Л СЧ
СО Л Ф О О О О О О (Ч О
И И О О О О О Ю О О О
О О С 4 Л О О Ch О б 1 л б Ф Ф л л л л л л л л
СЧ (Ч C»4 (Ч CV C»I О О О О О ЧР ЧЭ О со О ul и и м сч и и л л л л л л л л л л * л
»! Ф Ф б «Ф . «М
СО СО CO СО СО СО 00 (О 00 CO ÑO СО
О сч ul и и со и и ulul
iО iО Ч0 iО iО iо iО С«. iО iО !« u0
Ch О Ю О О О О1 О1 О1 01 CCL О1 (Ч О М И ul Lrl 10 00 И И О ul
ИИИИИИИИИИФИ л л л Л л л л л л л л л
1 4 3 .4
Ф И Ф л И И сЧ Ф Ф И ul
«1 Ф 3 М 5 3 ИИ б И 3 л л в л л л л л л л л л б Ф Ф 4 3 б . (Ч И И О И С 1 Л О
° »! СООТГ»ОФФCh»» л л л в л л в л л в
° С 4.»" » " » O. (Ч
Ch М Ch iО СО 00 О (Ч iО ul л л л л в л л л л л л л
С 1 М М C»I СЧ СЧ С 1 (М (Ч 1 (Ч
И С»4 И
О»» L«4»» О (Ч л л л л л л л л л л л
ООООООООООО!
И И
ИМ ММММО ОММ л л л л л л л л л л в
ООООООООООЬ I
Ю со и (1 и,и сч — ul и и и 1
О ОО ООООООО, счмиo(чсч(чcvсч(ч I.Е
6l О Ф вЂ” (чм- и О соoio — сч I e
° ° в Щ