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