Способ точечной загрузки глинозема и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано при получении алюминия электролизом глиноземсодержащих расплавов. С целью повышения выхода по току и снижения удельного расхода электроэнергии в слой электролита или катодного металла подают газ с расходом 0,1-0,5 л/мин. Для подачи газа и глинозема используют подвижный элемент 8, снабженный патрубком 9 для подачи газа и изготовленный целиком или имеющий только наконечник 11 из материала, не взаимодействующего с расплавленным алюминием и электролитом. В нижней части подвижного элемента выполнены отверстия 12 для выхода пылегазовой смеси. 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)5 С ?5 С 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю

Фдьюиое

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

M А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4412314/31-02 (22) 19.04.88 (46) 15. 10.90. Бюл. h 38 (71) Красноярский институт цветных металлов им. Y.И. Калинина (72). В.В. Бурнакин, П.В. Поляков, В.M. Можаев и А.Я. Ратников (53) 669 ° 713,72(088.8) (56) Заявка «франции h" 2504 158, кл. С 25 С 3/14, опублик. 1982 ° (54) СПОСОБ ТОЧЕЧНОЙ ЗАГРУЗКИ ГЛИЧОЗЕМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУПТСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлур гии алюминия и может быть использовано при получении алюминия электролизом глиноземсодержащих расплавов.

С целью повышения выхода по току и снижения удельного расхода электроэнергии в слой электролита или катодного металла подают газ с расходом

0,1-0,5 л/мин. Для подачи газа и глинозема используют подвижный элемент 8, снабженный патрубком 9 для подачи газа и изготовленный целиком или имеющий только наконечник 11 из материала, не взаимодействующего с расплавленным алюминием и электроли-. том. В нижней части подвижного элемента выполнены отверстия 12 для выхода пылегазовой смеси. 2 с.п.ф- лы, 2 ил., 1 табл.

1599445

10

Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано при получении алюминия электра-лиэом глиноземсодержащих расплавов.

Целью изобретения является повы,шение выхода по току и снижение удельного расхода электроэнергии за счет устранения возможности засыпания ванны .глиноземом.

Йа фиг ° 1 изображено устройство 1ля осуществления способа; на фиг.2подвижная часть трубопровода, варианты выполнения.

Способ осуществляется следующим образом.

Глинозем из силосной башни под собственным весом загружатеся в расходный бункер, откуда определенная его порция специальным устройством, Например шнеком, подается в дозатор.

При открытом тракте трубопровода, подвижная часть которого находится

В верхнем положении, открывается линия высокого давления (3-5 ат) и заданная порция глинозема загружается на поверхность электролита или в его объем, что зависит от положения

Нижнего среза подвижной части трубопровода. Затем линия высокого давЛения закрывается и открывается линия низкого давления, величина которого обеспечивает расход газоносителя в пределах 0,1-0,5 л/мин, Подвижная часть трубопровода опускается в нижнее положение, При больших и меньших расходах дутья выход по току снижается.

В таблице приведена зависимость выхода по току от расхода дутья, При меньших расходах снижение выхода по току обусловливается низкой эффективностью дутья на скорость растворения глинозема, образованием осадков и вспышками. При больших расходах выход по току снижается за счет возрастания потерь алюминия вследствие окисления, обусловленного интенсивным перемешиванием металла.

Пузырьки дутья всплывают в алюминии и электролите и создают восходящие. потоки, которые препятствуют оседанию частиц глинозема на подину ванны и увеличивают скорость их растворения эа счет умсньиения толщины диффузионного слоя. Кроме того, образующиеся циркуляционные контуры разносят частицы глинозема по боль.шему объему расплава. Оба этих фактора способствуют стабилизации технологического режима ванны, повышению средней концентрации глинозема в электролите, снижению величин перенапряжения анодного и катодного процессов, частоты анодных эффектов (практически отсутствуют) и, тем самым, повышению выхода по току и снижению удельного расхода электроэнергии (см. таблицу).

Устройство (фиг. 1} состоит из бункера 1, загрузочного механизма 2 для загрузки заданной порции глинозема в дозатор 3, имеющий патрубок 4 для линии высокого давления. Дозатор

3 срединен с неподвижным элементом 5 трубопровода, врезанным в направляющую трубу 6, по которой совершает колебательные движения подвижная часть трубопровода 7, имеющего для этого специальное устройство, например электромагнит. Подвижная часть состоит из металлической трубы 8, имеющей патрубок 9 линии низкого давления и отверстие 111 для сообщения обеих частей трубопровода при нахождении трубы 8 в верхнем положении. Труба снабжена наконечником

11, выполненным из материала, не взаимодействующего с алюминием и электролитом, например нитрида крем" ния. Наконечник 11 заглушен снизу, поэтому у дна в боковой его стене имеются отверстия .12 для прохода пылегазовой смеси, Вся труба может быть выполнена из заглушенной керамической трубы.

Устройство работает следующим образом.

Труба 8 с помощью подъемного механизма совершает колебательные движения вверх-вниз с заданным временным периодом. В нижнем положении тру.бы 8 в алюминии находится только наконечник 11, который не взаимодействует с алюминием и электролитом. По патрубку 9 из линии низкого давления дутье (воздух или инертный газ) продувается через расплав. Затем труба поднимается, При совмещении отверстия 10 трубы 8 с неподвижным элементом 5 трубопровода 7 закрывается линия низкого давления и открывается линия высокого давления. При прекра-, 159944

Расход дутья, 0,08 0,1 0,25 0,5 0,6 л/мин

Яыход по току, Х

89,2 91,1 93,3 92,1 90,4

Юи2

Составитель Л. Чударев

Техред М.Моргентал

Редактор Л. Реселовская

Заказ 3123

Корректор Н ° Король с

Тираж 539

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"„ г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 щении загрузки осуществляется обрат, ное переключение линий и труба 8 опускается в нижнее положение.

Исследования на низкотемператур5 ной модели по осаждению частиц в жид1кости показали, что при расходе газа, вдуваемого в металл, в пределах 0,40,5 л/мин частицы практически не осаждаются, т.е. осадок на подине не 10 накапливается, а скорость растворения в зоне барботажа возрастает в 2-3 раза. Частота схода пузырьков при заданном расходе дутья составляет 1,5-7 пузырьков в секунду, что даже превышает частоту схода пузырьков с подошвы современных электролизеров, отнесенную к единице длины периметра анода, в которых замерзание электролита у боковых граней анодов не про- 20 исходит. Следовательно, не будет происходить замерзание электролита в зоне ввода загрузочной трубы, поэтому отпадает операция пробивки корки, что облегчает загрузку глинозема.

5 6

Формула изобретения

1. Способ точечной загрузки глинозема, включающий периодическое введение глинозема в электролит газовым носителем, о т л и ч я ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода по току и снижения удельного расхода электроэнергии, в периоды между загрузками s электролит или катодный алюминий дополнительно по- дают газовый носитель с расходом

0,1-0,5 л/мин.

2. Устройство для точечной загрузки глинозема, содержащее бункер, дозатор и трубопровод, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения,выхода по току и снижения удельного расхода, оно снабжено металлической трубой, с возможностью перемещения установленной внутри трубопровода и выполненной с патрубком, причем труба имеет наконечник из материала, не взаимодействующего с алюминием и электролитом.