Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к электролитическому получению алюминия. Техническим результатом изобретения является снижение вероятности “пересушивания” или “зажиривания” анода. Способ включает перестановку анодных штырей, загрузку “сухой” анодной массы и массы с повышенным содержанием связующего перед перестановкой анодных штырей. Среднее содержание связующего в анодной массе, загружаемой в период между перестановкой анодных штырей, увеличивают пропорционально величине отношения площади конструктивных элементов анодного кожуха, погруженных в анодную массу, к площади сечения анода.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к электролитическому получению алюминия.

Известен способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера из массы с низким содержанием связующего (“сухой”) и массы с высоким содержанием связующего (“жирной”). “Жирную” анодную массу загружают в анод непосредственно перед перестановкой и в период перестановки токоподводящих штырей, “сухую” анодную массу загружают сразу после перестановки штырей и далее в течение всего времени до следующей подготовки к перестановке штырей (Патент РФ 2124587 от 25.07.97 г.). Этот способ принят за прототип.

Недостатком данного способа является то, что он не учитывает влияние площади конструктивных элементов анодного кожуха, находящихся в коксопековой части анода, на качество анода. Формирование анода без учета площади конструктивных элементов в анодной массе сопровождается ухудшением качества анода, создавая условия, когда анод становится чрезмерно “сухим” или “жирным”, что приводит к повышенному съему угольной пены, ухудшает режим электролиза со снижением наработки металла.

Технической задачей изобретения является формирование монолитного тела анода и снижение выделения смолистых веществ в окружающую среду.

Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении вероятности “пересушивания” или “зажиривания” анода.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом посредством анодных штырей, включающем перестановку анодных штырей, загрузку “сухой” анодной массы и массы с повышенным содержанием связующего перед перестановкой анодных штырей, среднее содержание связующего в анодной массе, загружаемой в период между перестановкой анодных штырей, увеличивают пропорционально величине отношения площади конструктивных элементов анодного кожуха, погруженных в анодную массу, к площади сечения анода.

По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеются следующие особенности: среднее содержание пека в загружаемой анодной массе увеличено на количество пека, ушедшего под конструктивные элементы анодного кожуха, находящиеся в анодной массе. Под конструктивными элементами анодного кожуха (контрофорсами, ребрами охлаждения и др.) образуются полости, заполняемые жидкотекучей частью коксопековой композиции, которые содержат повышенный процент связующего (пека). В результате снижается требуемый уровень пластичности анодной массы в период перестановки штырей и в период между перестановками. Формирование анода без учета площади конструктивных элементов сопровождается ухудшением качества анода, создавая условия, когда анод становится чрезмерно “сухим” или “жирным”.

Анализ, проведенный заявителем, показал, что совокупность признаков является новой, а сам способ удовлетворяет условию изобретательского уровня ввиду новизны причинно-следственной связи “отличительные признаки - технический результат”.

Пример конкретного выполнения

В период между перестановкой анодных штырей производят загрузку “сухой” массы и массы с повышенным содержанием связующего. Среднее содержание связующего увеличивают пропорционально величине отношения площади погруженных в анодную массу контрофорсов анодного кожуха к площади сечения анода.

На электролизерах с анодными кожухами с 3-мя контрофорсами суммарная площадь погруженных контрфорсов в анодную массу 0,33 м², а на электролизерах с анодными кожухами с 6-ю контрофорсами – 1,9 м² при одинаковых площадях сечения анода. С учетом указанных размеров площадей контрфорсов для обеспечения хорошего качества анода среднее расчетное содержания пека в массе, загружаемой в анод (баланс пека в аноде) с анодными кожухами с 6-ю контрфорсами, должно быть увеличено на 0,3-0,5% по сравнению с количеством пека для анодов с анодными кожухами с 3-мя контрфорсами.

Формирование анода с учетом площади сечения конструктивных элементов анодного кожуха позволит снизить вероятность “пересушивания” или “зажиривания” анода, что, в свою очередь, повышает качество углеродистого тела анода с минимальным съемом угольной пены и стабильным режимом работы электролизера.

Формула изобретения

Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом посредством анодных штырей, включающий перестановку анодных штырей, загрузку “сухой” анодной массы и массы с повышенным содержанием связующего перед перестановкой анодных штырей, отличающийся тем, что среднее содержание связующего в анодной массе, загружаемой в период между перестановкой анодных штырей, увеличивают пропорционально величине отношения площади конструктивных элементов анодного кожуха, погруженных в анодную массу, к площади сечения анода.