Способ обслуживания алюминиевого электролизера

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу обслуживания алюминиевых электролизеров. Способ включает формирование отверстий в местах проведения измерений технологических параметров и технологических операций после завершения технологической обработки и затвердевания на поверхности электролита корки. Между проведениями технологических обработок, измерений технологических параметров и технологических операций устранение негерметичности электролизера осуществляют съемными крышками. Съемные крышки устанавливают на сформированные отверстия и удаляют их перед выполнением операций. Удаление пены между проведением технологических обработок осуществляют через сформированные отверстия. При формировании отверстия на корке электролита вокруг него формируют бортик для установки съемной крышки. Бортик формируют из смеси глинозема с электролитом или из алюминия. Съемная крышка может быть выполнена из алюминия. После установки съемной крышки ее герметизируют и утепляют глиноземом. Обеспечивается уменьшение выбросов вредных веществ в окружающую среду за счет сокращения продолжительности разгерметизации алюминиевого электролизера путем совершенствования операций по формированию отверстий в электролитной корке. 5 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам обслуживания алюминиевых электролизеров, преимущественно к подготовительным операциям перед измерением технологических параметров электролизера в расплаве и проведению технологических операций на электролизере.

Известен способ обслуживания алюминиевого электролизера для проведения выливки металла из электролизера, включающий пробивку электролитной корки, подготовку летки, выливку и устранение негерметичности после завершения выливки (В.Г. Тереньтьев и др., Производство алюминия. Иркутск, 2001, с. 161).

При известном способе обслуживания электролизер остается разгерметизированным не только во время непосредственно проведения выливки металла, а и все время от начала подготовки летки до устранения негерметичности, что приводит к увеличению вредных выбросов в окружающую среду.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ обслуживания алюминиевого электролизера, оснащенного системой автоматического питания глиноземом (АПГ), включающий проведение технологических обработок, удаление пены, формирование отверстий в электролитной корке путем очистки электролитной корки от глинозема, пробивку электролитной корки, извлечение кусков корки из пробитого отверстия, очистку при необходимости подины от осадка, проведение измерений технологических параметров и/или технологических операций на электролизере и герметизацию сформированных отверстий в электролитной корке электролизера путем подсыпки глинозема после завершения операций технологических операций. Технологические операции включают гашение анодных эффектов, выливку металла из электролизера и удаление пены (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. М.: Металлургия, 1971, с.268-270).

Недостатком известного способа обслуживания является длительная разгерметизация электролизера из-за трудоемкости выполнения операций, а также периодического ожидания после завершения формирования отверстия в электролитной корке непосредственно перед проведением измерения технологических параметров и/или выливки металла из электролизера, что приводит к вредным выбросам в окружающую среду.

В основу изобретения положена задача разработки способа обслуживания алюминиевого электролизера, в котором уменьшаются выбросы вредных веществ в окружающую среду за счет сокращения продолжительности разгерметизации алюминиевого электролизера, путем совершенствования операций по формированию отверстий в электролитной корке.

Достижение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе обслуживания электролизера, оснащенного системой автоматического питания глиноземом, включающем технологические обработки, удаление пены, формирование отверстий в электролитной корке электролизера для проведения измерения технологических параметров и проведения технологических операций по гашению анодных эффектов, выливки металла из электролизера и герметизацию сформированных отверстий в электролитной корке электролизера после завершения технологических операций, в соответствии с заявляемым изобретением формирование отверстий в электролитной корке в местах проведения измерений технологических параметров и технологических операций осуществляют после завершения технологической обработки электролизера, при этом при формировании отверстий на корке электролита вокруг каждого из них формируют бортик, на который устанавливают съемную крышку.

Способ дополняют частные отличительные признаки, направленные также на решение поставленной задачи.

Удаление пены между проведением технологических обработок могут осуществлять через сформированные отверстия.

Бортик могут выполнять из смеси глинозема с электролитом.

Бортик могут выполнять из алюминия.

Съемную крышку могут выполнять из алюминия.

После установки съемной крышки ее могут герметизировать и утеплять глиноземом.

Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что после технологической обработки электролизера и затвердевания на поверхности электролита корки в последней формируют отверстия в местах проведения измерения технологических параметров и технологических операций (гашение анодных эффектов и выливка металла из электролизера). Возле каждого отверстия формируют бортик и закрывают их съемными крышками. Перед выполнением операций по обслуживанию электролизера снимают съемную крышку и проводят операции по соответствующему обслуживанию электролизера, после их завершения закрывают отверстие съемной крышкой. Использование способа обслуживания сокращает продолжительность разгерметизации электролизера и соответственно уменьшает вредные выбросы в окружающую среду.

Формирование отверстий в электролитной корке после технологической обработки, формирование бортика вокруг отверстия и закрытие их съемными крышками в местах проведения измерения технологических параметров и технологических операций позволяет существенно сократить продолжительность разгерметизации электролизера при выполнении этих операций по обслуживанию электролизера.

Выполнение бортика из смеси глинозема с электролитом предотвращает загрязнение металла регламентируемыми примесями.

Выполнение бортика из алюминия упрощает его формирование и сокращает время разгерметизации электролизера.

Выполнение съемной крышки из алюминия снижает ее вес и соответственно облегчает обслуживание электролизера.

Утепление и герметизация установленной съемной крышки глиноземом предотвращает образование корки на поверхности электролита под съемной крышкой.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Пример.

После завершения технологической обработки и затвердевания на поверхности электролита корки пробивают в ней отверстия заданной величины и формы. Отверстия формируют в электролитной корке электролизера с учетом проведения технологических операций. Для проведения измерения технологических параметров отверстия формируют в центре электролизера с глухой стороны; для выливки металла из электролизера и гашения анодных эффектов - по центру и в угловых зонах электролизера; для съема пены - в угловых зонах электролизера. Вокруг отверстия насыпают слой глинозема толщиной 0,5-2 см и на слой глинозема устанавливают съемные крышки. В период между проведениями технологических обработок крышки снимают непосредственно перед выполнением операций по обслуживанию электролизера и снова закрывают отверстия сразу после выполнения операции. В ходе испытаний предложенного способа установлено, что продолжительность разгерметизации электролизера при совместном измерении технологических параметров, таких как температура электролита, уровни металла и электролита в среднем сократилась с 7 до 3 минут; при выливке металла - с 7 до 3 минут, а при гашении анодного эффекта - более чем на 1 минуту.

Удаление пены осуществляют через сформированные отверстия обычно после устранения анодного эффекта, который обеспечивает отделение пены от электролита. Это позволяет увеличить период между проведениями технологических обработок с 15 до 30 суток.

Для предотвращения разъедания съемной крышки с расплавом и возможного загрязнения металла регламентируемыми примесями вокруг каждого отверстия формируют бортик, на который устанавливают съемную крышку. Увеличение расстояния крышки от расплава предотвращает ее соприкосновение с расплавом.

Бортик высотой 3-5 см формируют из шихты, состоящей из 75% дробленого электролита крупностью - 10 мм и 25% глинозема, насыпая ее вокруг отверстия. Переход этих материалов в расплав не загрязняет металла регламентируемыми примесями.

Бортики из алюминия высотой 3-5 см отливают заранее, и после формирования отверстий их быстро устанавливают в нужных местах и накрывают съемной крышкой, что сокращает продолжительность разгерметизации ванны после технологической обработки на 10 минут. При последующей технологической обработке их погружают в катодный алюминий, в котором они плавятся практически без окисления.

Устанавливают на бортик съемную крышку, выполненную из листового алюминия, снабженную для удобства использования ручкой. Установленную съемную крышку засыпают слоем глинозема толщиной 1-3 см. Это одновременно с герметизацией утепляет отверстие.

Предлагаемый способ обслуживания электролизера, оснащенного системой автоматизированной подачи глинозема, обеспечивает существенное уменьшение продолжительности разгерметизации электролизера при выполнении операций по обслуживанию электролизера, что сокращает вредные выбросы в окружающую среду.

1. Способ обслуживания электролизера, оснащенного системой автоматического питания глиноземом, включающий технологические обработки электролизера, удаление пены, формирование отверстий в электролитной корке электролизера для проведения измерения технологических параметров и проведения технологических операций по гашению анодных эффектов, выливки металла из электролизера и герметизацию сформированных отверстий в электролитной корке электролизера после завершения технологических операций, отличающийся тем, что формирование отверстий в электролитной корке в местах проведения измерений технологических параметров и технологических операций осуществляют после завершения технологической обработки электролизера, при этом при формировании отверстий на корке электролита вокруг каждого из них формируют бортик, на который устанавливают съемную крышку.

2. Способ обслуживания по п.1, отличающийся тем, что удаление пены между проведением технологических обработок осуществляют через сформированные отверстия.

3. Способ обслуживания по п.1, отличающийся тем, что бортик формируют из смеси глинозема с электролитом.

4. Способ обслуживания по п.1, отличающийся тем, что бортик формируют из алюминия.

5. Способ обслуживания по п.1, отличающийся тем, что съемную крышку выполняют из алюминия.

6. Способ обслуживания по п.1, отличающийся тем, что после установки съемной крышки ее утепляют глиноземом.