Способ обжига подины алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к электролитическому способу получения алюминия Из расплавленных солей и направлено на совершенствование обжига подины алюминиевого электролизера. Цель изобретения - повышение срока службы электролизера за счет равномерности нагрева подовых блоков. Способ обжига подины алюминиевого электролизера включает заливку расплавленного алюминия в шахту электролизера, частичное погружение анода в расплавленный алюминий, нагрев подины путем периодического включения и отключения источника тепла, причем цикл между включениями источника тепла составляет 6-14 ч, а соотношение между периодом отключения источника тепла и временем нагрева равно 0,25-1,5. Равномерность нагрева исключает разрушение подины.(/)СИзобретение относится к электролитическому способу получения алюминия из расплавленных солей и направлено на совершенствование обжига подины алюминиевого электролизера.Известен способ обжига подины алюминиевого электролизера, включающий нагрев углеграфитовой футеровки подины внешним источником тепла до 900-1000° С со скоростьк) 85-100° С ч.Недостаток известного способа заключается в низкой стойкости межблочного шва за счет быстрой возгонки летучих веществ, приводящей к образованию дефектов в скоксованном шве.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу обжига подины алюминиевого электролизера является способ, включающий заливку расплавленного алюминия в шахтуэлектролизера, частичное погружение анода в расплавленный алюминий и включение электролизера в электрическую цепь действующей серии. Обжиг пйдины алюминиевого электролизера ведут за счет тепла, выделяющегося в аноде и катоде, в течение 2-3 сут.Недостатком такого способа обжига подины алюминиевого электролизера является неравномерное распределение тока по подоэым блокам подины, которое приводит к недопустимо высокой токовой нагрузке в отдельных катодных стержнях, вызывая опережающий нагрев их по отношению к углегрзфитовым блокам, что приводит к.по - явлению в углеграфитовых блоках температурных напряжений, многократно превышающих их предел прочности и образование в них угловых и горизонтальных трещин. Кроме того, подовый блок с повы-ы о00ся

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1)5 С 25 С 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

21) 4841117/02 (22) 07.05.90 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Красноярский политехнический институт (72) В.С.Злобин, Г.А.Потылицын и Б,М;Багаев (53) 660.713,72(088.8) (56) Справочник металлурга по цветным металлам, Производство алюминия, — М.: Металлургия, 1971, с. 257-261. (54) СПОСОБ ОБЖИГА ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к злектролити- ческому способу получения алюминия из расплавленных солей и направлено на со- .

Изобретение относится к электролитическому способу получения алюминия из расплавленных солей и направлено на совершенствование обжига подины алюминиевого электролизера.

Известен способ обжига подины алюминиевого электролизера. включающий нагрев углеграфитовой футеровки подины внешним источником тепла до 900-1000 С . со скоростью 85-100 С ч.

Недостаток известного способа заключается в низкой стойкости межблочного шва за счет быстрой возгонки летучих веществ, приводящей к образованию дефектов. в скоксованном шве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу обжига подины алюминиевого электролизера является способ, включающий заливку расплавленного алюминия в шахту

„„SU „„1713985 А1 вершенствование обжига подины алюминиевого электролизера. Цель изобретения— повышение срока службы электролизера за счет равномерности нагрева подовых блоков. Способ обжига подины алюминиевого электролизера включает заливку расплавленного алюминия в шахту электролизера. частичное погружение анода в расплавленный алюминий, нагрев подины путем периодического включения и отключения источника тепла, причем цикл между включениями источника тепла составляет 6-14 ч, а соотношение между периодом отключения источника тепла и временем нагрева равно 0,25-1,5. Равномерность нагрева исключает разрушение подины, электролизера, частичное погружение анода в расплавленный алюминий и включение электролизера в электрическую цепь действующей серии. Обжиг подины алюминиевого электролизера ведут за счет тепла, выделяющегося в аноде и катоде, в течение

2-3 сут.

Недостатком такого способа обжига подины алюминиевого электрализера является неравномерное распределение тока по подовым блокам подины, которое приводит к недопустимо высокой токовой нагрузке вотдельных катодных стержнях, вызывая опережающий нагрев их по отношению к углеграфитовым блокам, что приводит к появлению в углеграфитовых блоках температурных напряжений, многократно превышающих их предел прочности и образование s них угловых и горизонтальных трещин. Кроме того, подовый блок с повы1713985

50

55 шенной токовой нагрузкой способствует интенсивному выделению летучих веществ в межблочном шве, ослаблению прочности связи их с блоками, образованию и раскрытию трещин на концевых участках межблочного шва.

Ъ

Значительная доля прорывов металла отмечается в районах тех подовых блоков, которые характеризуются повышенной токовой нагрузкой при обжиге и пуске электролизера. Растрескивание подовых блоков и образование трещин в межблочных швах, в конечном итоге, приводит к сокращению срока службы алюминиевого электролизера.

Цель изобретения — повышение срока службы алюминиевого электролизера за счет равномерного нагрева подины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обжига подины алюминиевого электролизера, включающему ее нагрев источником тепла, нагрев производят . путем периодического включения и отключения источника тепла, причем цикл между включениями источника тепла составляет

6-14 ч, а соотношение между периодом отключения источника тепла и временем нагрева равно 0,25-1,5.

Попеременное отключение и включение злектролизера в электрической цепи серии позволяет избежать длительной токовой перегрузки в катодных стержнях.

При отключении токовой нагрузки на электролизере внутренние источники тепла в подине отсутствуют, поэтому выравнивание температуры в подине происходит теплопроводностью. Период включения источника тепла 6- l4 ч обусловлен процессом распространения тепла в углеродистой футеровке. При продолжительности цикла между включениями менее 6 ч не обеспечивается выравнивание температурного поля подины вследствие низкой теплопроводности углеродистых материалов, увеличение длительности этого периода более 14 ч сопровождается ростом тепловых потерь в окружающую среду. Соотношение между периодом отключенйя электролизера и временем нагрева выбирают из условия равномерного прогрева подины. Наиболее эффективным является соотношение, равное 0,25-1,5, Одновременно с выравниван ием температуры происходит выравнивание распределения тока по

35 блюмсам, Это позволяет не допустить токовых перегрузок отдельных катодных стержней и тем самым равномерно обжечь подину.

Пример. На смонтированном после капитального ремонта алюминиевом электролизере анод устанавливают на расстоянии 3-5 см от поверхности углеграфитовой подины. В шахту электролизера заливают расплавленный алюминий в количестве, необходимом для создания надежного контакта между подиной и всей подошвой анода.

После заливки алюминия электролизер включают в действующую серию. Напряжение на злектролизере устанавливают 2,0-.

2,5 В. В процессе обжига подины продолжительность цикла между включениями составляет 3; 6; 10; 14 и 18 ч. При этом период отключения равен периоду включения. По истечении периода включения на электролизере снимают токовую нагрузку до нуля, а затем вновь подключают его к серийному току. По мере окончания. обжига подины производят пуск электролизера.

Предлагаемый способ обжига подины алюминиевого электролизера позволяет обес-. печить равномерное токораспределение и равномерный прогрев подины, Минимальное значение тока в катодных стержнях в период пуска равно 3 кА, а максимальное 7 кА, температуры по поверхности подины имеют близкие между собой значения 707721 С. Для известного способа обжига эти параметры соответственно имеют значения

0,2-20 кА и 280-915 С, Иэ приведенных значений распределения тока и температуры видно, что предлагаемый способ обжига обеспечивает равномерные значения тока и температуры по подине, что,способствует увеличению срока службы подины алюминиевого электролизера, Формула изобретения

Способ обжига подины алюминиевого электролизера; включающий ее нагрев источником тепла, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы электролизера, нагрев осуществляют путем периодического включения и отключения источника тепла, причем период между включениями составляет 6-14 ч, а соотношение между периодами отключения и нагрева равно 0;25-1,50,