Способ перестановки вертикальных анодных штырей алюминиевого электролизера

 

Использование: производство алюминия электролизом криолитоглиноземного расплава в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Сущность: в аноде перестановку вертикальных штырей ведут через 40 - 56 ч, в один прием переставляют 5 - 7 штырей, максимально удлиненных друг от друга, а расстояние между нижним и верхним горизонтали поддерживают равным удвоенному произведению величины расхода анода за период между перестановкой штырей и количества горизонтов, уменьшенного на единицу. Технический результат - улучшение токораспределения в аноде.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия из криолитоглиноземного расплава.

Известен способ перестановки вертикальных анодных штырей алюминиевого электролизера, согласно которому размещенные не более, чем на четырех горизонтах штыри извлекают из углеродного тела анода при расстоянии от их нижних концов до подошвы анода, равном 20 30 см, а взамен, как правило, в два приема, устанавливают охлажденные штыри на 40 см выше предыдущего положения (справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия, М. 1971, с. 273).

При данном способе перестановки штырей среднее расстояние от нижних концов штырей до подошвы анода чрезмерно большое, что приводит к неравномерному распределению тока в аноде и соответственно высокому падению напряжения в нем.

За ближайший аналог принят способ перестановки вертикальных анодных штырей алюминиевого электролизера, при котором перестановку производят, когда расстояние от штырей нижнего горизонта до подошвы анода достигнет 23 27 см. при этом число горизонтов может колебаться в диапазоне от минимального, равного двум, до максимального, равного количеству штырей (Янко Э.А. Лозовой Ю.Д. Производство алюминия в электролизерах с верхним токоподводом, М. 1976, с. 115).

В указанном способе токораспределение улучшено, однако операции по перестановке штырей выполняются без учета качества анода (состава и свойств углеродного сырья), его периодически изменяющейся скорости расхода, сто также значительно влияет на распределение тока.

Техническим результатом изобретения является улучшение токораспределения в углеродном теле анода и, соответственно, уменьшение падения напряжения в нем.

Технический результат достигается тем, что в способе перестановки вертикальных анодных штырей алюминиевого электролизера, включающем извлечение их из анода с нижнего горизонта, охлаждение и установку на верхний горизонт, перестановку ведут через 40 56 ч, в один прием переставляют 5 7 штырей, максимально удаленных друг от друга, а расстояние между нижним и верхним горизонтами поддерживают равным произведению величины расхода анода за период между перестановкой штырей и количества горизонтов, уменьшенного на единицу.

Если перестановку производят чаще, чем через 40 ч и количество переставляемых штырей менее 5 штук, то падение напряжения в аноде уменьшается незначительно, но ощутимо возрастают затраты на выполнение этой операции. При периоде перестановки реже 56 ч и количестве штырей более 7 повышается падение напряжения в аноде.

Расстояние между нижним и верхним горизонтами уменьшают, если происходит снижение скорости расхода анода, то есть улучшение его качества. При ухудшении качества анода (увеличении скорости расхода) увеличивают расстояние между крайними уровнями расположения штырей в углеродном теле.

Пример конкретного выполнения предлагаемого способа.

На электролизере типа С-8БМ, имеющем 70 вертикальных анодных штырей и расположенных в четыре продольных ряда (по 17 18 штук в одном ряду), через каждые 42 ч единовременно (в один прием) переставляли группу штырей из 5 штук. Штыри каждой из 14 групп (горизонтов) расположены во всех их продольных рядах на максимальном расстоянии друг от друга. Через 42 ч после завершения предыдущего цикла перестановки штырей (последнего из 70 штырей) приступали к извлечению штырей первой группы последующего цикла. Расстояние между нижним и верхним горизонтами составляло 39,0 см при ежесуточной скорости расхода анода 1,5 см.

Применение предложенного способа позволит сократить расход электроэнергии за счет снижения падения напряжения в аноде на 30 40 мВ.

Формула изобретения

Способ перестановки вертикальных анодных штырей алюминиевого электролизера, включающий извлечение их из анода с нижнего горизонта, охлаждение и установку на верхний горизонт, отличающийся тем, что перестановку ведут через 40 56 ч, в один прием переставляют 5 7 штырей, максимально удаленных друг от друга, а расстояние между нижним и верхним горизонтами поддерживают равным удвоенному произведению величины расхода анода за период между перестановкой штырей и количества горизонтов, уменьшенного на единицу.