Способ обжига подины алюминиевого электролизера и быстросъемное устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электро- I /этическому производству алюминия и -может быть использовано для обжига!подины алюминиевых электролизеров с самообжигаюцимися анодами. Цель изобретения ^ увеличение срока службы электролизера, снижение энергозатрат и сокращение пускового периода. Спо-,- соб обжига подины вклочает установку на катод, быстросъемного устройства в виде укрытия, с помощью которого гфоизводят обжиг подины путем формирования кольцевой циркуляции тепло- , вого потока в укрытии с отводом га- f зов в центральной части его. Температуру обжига п(М9ышают до 950-1000*С,, затем убирают быстросъемное устройство и устаНав<|1ивают горячий анод с очередного отключаемого на капремонт электролизера. Устройство содержит свод 1, футерованный изнутри огнеупорнь»^ материалом и установленный на стенки 2 катодной части электролизера. Свод 1 имеет газоотводящий патрубок 3, располо)«енный в центре свода 1, снабжен упорами ^^ из жаростойкого материала, выполненными в виде стойки, Н1«княя часть которой имеет П-образную форму с двумя опорными площадками. Упоры k устанавлиаают на поверхность катодных блоков 5 так, чтб&й рпорнйе площадки были ориентированы на торцы каждой пары смежных катодных блоков 5» т.е. над швом между ними. Нижняя П-образная часть упоров 4 вьтолнена с пазом ;для свободного прохода газов над швом во время обжига. Над сводом 1 установлен трубопровод 8 с.горелка- ,ми в фиде форсунок Э, прикрепленных к нему с возмо)1»1остыо регулирования угла наклона форсунок к поверхности ваниы. 2сй 3 з.п. ф-лы, k ил.* ,1 табл.3 - '1Фо*.100:о САЭ>&^

А3 ав$0ои

ГОСУДАРСТВИ+ИЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЭОВРЕТЕИИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N k 51OIIK3COMV C V

rS )S С 25 С 3/06. (21) 47703Ias02 (22) 19.02.89 (46) 30.01.92. Бюл. II" 4 .(71) Иркутский Филиал Научно-исследо-. вательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной . промышленности и Новокузнецкий алюминиевый завод (72) В.K. Косыгин, В.H. Дерягин,.

Е.Н. Кирюшатов, Ю.В. Йемет, В.С. Жирнаков, И.Я. Иинцис

-и С.В. Волков (53) 669.713.7:66.013 (088.8) (56) Ветюнов И.И., Цыплаков И.И. и йкольников С.Н. Электраметаллургия алюминия и магния. - И.: Иеталлургия, 1987, с. 1I2-115., (5Ц %ОСОБ ОБЖИГА ПОЛИНЫ АЛ0 1ИНИЕ,РОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА И БЦСТРОСЪЕИНОЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро:литическому производству алюминия и ,может быть использовано для обжига ! подины алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами. Цель изобретения - увеличение срока службы . электролизера, снижение энергозатрат и сокращение пускового периода . Спо: соб обжига подины вклочает установку . на катод, быстросъемного устройства в виде укрытия, с помощью которого производят обжиг подины путем формиЭ.

2 рования кольцевой циркуляции тепло. вого потока в укрытии с отводом газов в центральной части.его. Температуру обжига повывают до 950-1000 С, затем убирают быстрос ьемное устройство и устанавливают горячий анод с очередного отключаемого на капремонт электролизера. Устройство содержит свод 1,. ФуТерованный изнутри огнеупорным материалом и установленный на стенки 2 катодной части электро" лизера. Свод 1 имеет газоотводящий патрубок 3, расположенный в центре свода -1, снабжен. упорами 4 из жаростойкого материала, выполненными-в виде, стойки, .нижняя часть которой имеет П-образную форму с двумя опорными площадками. Упоры Ь устанавливают.на поверхность катодных.блоков 5 так, чтобы опорно площадки были ориентированы на торцы каждой пары смежных катодных блоков 5, т .е. над Я авом между ними. Нижняя fI-образная часть упоров 4 выполнена с пазом для свободного прохода газов над авом во время обжига. Над сводом 1 установлен трубопровод 8 с горелка,ми в фиде форсунок 9, прикрепленных к нему с возмоиюостью регулирования угла наклона форсунок к поверхности ванны. 2сй 3 з.п. ф-лы, 4 ил.,,1 табл.

170893"

Изобретение относится к электролитическому производству алюминия и может быть использовано для обжига подины алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами и разъемными электрическими контактами анодных стояков с анодной ошиновкой.

Целью изобретения является увеличение срока службы электролизера, снижение энергозатрат и сокращение срока пуска электролизера.

В известных способах обжиг подины ведут в две стадии: на первой стадии ведут предварительный прогрев газовыми горелками (или другими нагревателями) до температуры, 450-500 С, а на второй стадии загружают пусковое сырье, заливают в ванну электролит и включают напряжение. На прогрев 20 подины требуется повышенное напряжение, поэтому пдсле пуска на ванне поддерживают высокое напряжение (710 В).

В предложенном способе обжиг подины ведут, например, газовыми горелками, в одну стадию, т .е. до температуры 950-1000ОС, Такой порядок обжига позволяет примерно на 4 суток сократить период пуска и уменьшить 30 расход энергоресурсов за счет исключения расхода электроэнергии йа второй стадии, а также за счет того, что не требуется энергии на разогрев анода, так как устанавливают горячий анод с очередного отключаемого на капремонт электролизера .

На фиг.1 показано устройство, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид в плане; на фиг.3 - разрез А-А 40 на фиг.2; на фиг.4 - схема расположения упоров на поверхности подины.

Устройство, выполненное в виде укрытия, содержит свод 1, футерованный изнутри огнеупорным материалом, 45 установленный на стенки 2 катодной части электроЛизера. Свод 1 имеет газоотводящий патрубок 3, расположенный в центре свода 1, снабжен упорами ч из жаростойкого материала, выполненными в виде стоики, нижняя часть которой имеет П-образную форму, с двумя опорными площадками. Упо" ры ч устанавливают на поверхность катодных блоков 5 так, чтобы опорные площадки были ориентированы на,тор55 цы каждой пары смежных катодных блоков 5 (фиг.3), т.е. над швом 6 между ними. Нижняя П-образная часть ! упоров ч выполнена с пазом 7 для свободного прохода газов над швом

6 во время обжига.

Над сводом 1 установлен трубопровод 8 с горелками в виде форсунок

9, прикрепленных к нему с возможностью регулирования угла наклона форсунок к поверхности ванны.

На подготовленную к обжигу катодную часть электролизера, освобожденного от анода, устанавливают свод 1, ориентируя упоры 1 на торцы каждой пары смежных катодных блоков

5, Затем устанавливают форсунки 9 под углом к поверхности подины напо

Ф ример 50, так, чтобы они сформировали кольцевую циркуляцию теплового потока в зоне обжига, например, по часовой стрелке, как показано на фиг.4. После этого поджигают топливо в горелках и проводят равномерный прогрев подины до 600 С со скоростью подъема температуры 25 С/ч, а затем до 950-1000 С со скоростью подъема температуры 50 С/ч.

При достижении указанной температуры происходит полное коксование межблочных подовых швов и угольной подушки, после чего процесс обжига .прекращают, снимают быстросъемное устройство, устанавливают горячий анод, заливают электролит и включают ванну на электролиз, В таблице приведено обоснование граничных значений температурного параметра 950-1000 С.

Таким образом, предложенный спо соб позволяет увеличить срок службы электролизера за счет более равномерного -качественного проведения, обжига

Г по всей поверхности ванны; снизить энергозатраты за счет проведения обжига .в одну стадию более дешевым жидким или газообразным топливом вместо расхода электроэнергии;,сократить пусковой период примерно на 4 сут в основном за счет использования горячего анода с очередного отключаемого на капремонт электролизера.

Предлагаемое устройство для осуществления способа позволяет увеличить срок службы электролизера за счет предотвращения вспучивания по" довых катодных блоков во время обжига. Такое предотвращение обеспечивается тем, что упоры ориентированы на. торцы каждой пары смежных катодных блоков.

Обжиг подины электролизера при различных температурных режимах

400"500 C (прототип) 1050 С

1000 С

975оС

950оС

900ОС

Происходит хоксование межблочного шва на полняО высоту (h

400 мм) и угольной подушки при скорости подъема температуры

25ФС в час

t Происходит полное коксование межблочных швов на полную высоту и угольной подушки при. скорости подъема температуры 50 "С

e uac

Происходит полное коксование межблочных швов на полную высоту и угольной подушки при скорости подъема температуры 50 Ñ в час.

При этом получа" ем тот же эффект, что и при

1ООО С, но увеличивается расход энергии на разогрев

Происходит коксование подовой массы не на полную высоту межблочного шва (h300 мм) Происходит размягчение в межблочя ных швах и угольной подушки подовой массы

Происходит полное коксование межблочных швов на полную высоту шва и угольной подушки при скорости лодъема температуры

35 C s час

l7

Снижение энергозатрат обеспечивается тем, что укрытие. выполнено в виде футерованного изнутри свода, снижающего теплоотдачу в окружающую среду; газоотводный патрубок располо.жен в центре свода; форсунки можно . расположить равномерно над всей поверхностью катодного устройства и установить их под любым углюм к поверхности подины, например под углом 50оС, который. обеспечивает более равномерную теплоотдачу подовым блокам за счет формирования кольцевой циркуляции теплового потока; вместо установки .холодного анода, как это предусмотрено известной технологией, устанавливают горячий анод с другого электролизера, подготовленного на капремонт.

Сокращение пускового периода со

120 до 31 ч обеспечивается за:счет того, что разогрев подины проводится в одну стадию до 950-1000еС, а также за счет установки горячего анода. формула изобретения

1. Способ обжига подины алюминие ного электролизера с разъемными электрическими контактами анодных стояков и анодной ошиновкой, включающий обжиг подины перед установкой анода после капремонта и отвод газов из зоны обжиrà, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения срока службы электролизера, снижения энергозатрат и сокращения срока пус08934

6 ка электролизера, обжиг подины ведут до достижения 950-1000оС с помощью быстросъемного устройства в виде укрытия путем формирования кольцевой циркуляции теплового потока в укрытии с отводом газов из центральной части его, затем убирают быстросъемное устройство и устанавливают анод с очередного отключаемого на капремонт электролизера.

2. Быстросъемное устройство для обжига подины электролизера, содержащее укрытие и горелки в виде форсунок, о т л и ч а ю щ е е с -я тем, что, с целью увеличения срока службы электролизера, снижения энергозатрат и сокращения срока пуска электролизера, укрытие выполнено в виде футерованного изнутри свода, снабженного упорами из жаростойкого материала и газоотводящим патрубком, расположенным в центре свода, а форсунки размещены на кольцевом трубо"

25 проводе, заркрепленном на своде.

3. Устройство по п.2, о т л ич а-ю щ е е с я тем, что форсунки закреплены на кольцевом трубопроводе с возможностью регулирования угла наклона к плоскости подины.

4. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что упоры прикреплены к своду с возможностью ориентирования на торцы каждой пары смежных катодных блоков.

5. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нижняя часть упоров выполнена с пазом для прохож" дения газов над швом.

1708934, 1708934

Составитель E. Теренин

Техред м.дрык Корректор А. Обручэр

Редактор А. Ийковская

»е»е»»»«««»»»»е««а«е»»

«» «а» ° »» е Заказ 407 Тиращ Подписное .

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,, Раушская наб., д. 4/5 ь»««»еа»

« «а «« «ее °

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101