СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ САМООБЖИГАЮЩЕГОСЯ АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 1996 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к электролитическому производству алюминия, к технологии самообжигающегося анода алюминиевого электролизера.

Известен способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающий периодическую загрузку брикетов углеродистой массы на предварительно очищенную поверхность анода (Металлургия алюминия, И.А.Троицкий, В.А.Железнов, М. Металлургия, 1984, с. 299), выбранный как прототип.

Недостатком этого способа является появление избыточного пека на аноде, что приводит к высоким выбросам смолистых веществ с поверхности анода и повышенному расходу анодной массы.

Целью изобретения является снижение выбросов смолистых веществ с поверхности анода и расхода анодной массы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающем периодическую загрузку брикетов углеродистой массы на предварительно очищенную поверхность анода, на поверхность анода загружают углеродистую массу с коэффициентом текучести 2,6-3,2, а на нее массу с коэффициентом текучести 1,1-1,5.

Кроме того, углеродистую массу с коэффициентом текучести 2,6-3,2 загружают на высоту 0,1-0,3 от общей высоты загружаемой массы.

Ни в патентной, ни в технической литературе использование отличительных признаков заявляемого технического решения для снижения выбросов смолистых веществ с поверхности анода и расхода анодной массы, за счет формирования анода загрузкой на поверхность анода углеродистой массы с высоким коэффициентом текучести, а на нее массы с низким коэффициентом текучести, неизвестно, что позволяет классифицировать данный признак соответствующим критерию "существенные отличия".

Формирование анода загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода углеродистой массы с коэффициентом текучести 2,6-3,2, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,1-1,5 уменьшает количество пека на аноде, что сопровождается снижением выбросов смолистых веществ с анода и протеков пека под стенки анодного кожуха, уменьшая расход анодной массы.

Формирование анода периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода углеродистой массы с коэффициентом текучести ниже 2,6, а на нее массы с коэффициентом текучести ниже 1,1 сопровождается расслаиванием анода, в особенности, боковых сторон анода при поддерживании анодного кожуха, в результате нарушается целостность анода (откалываются куски, образуются "шейки" и т.д.), что увеличивает плотность тока и приводит к перегреву анода, нарушению нормального режима электролизера; все это в свою очередь увеличивает выбросы смолистых веществ с анода и расход анодной массы.

Формирование анода периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода углеродистой массы с коэффициентом текучести выше 3,2, а на нее массы с коэффициентом текучести выше 1,5 сопровождается появлением избыточного пека на аноде, что сопровождается увеличением выбросов смолистых веществ с анода, вызывает протеки пека под рубашку анодного кожуха, что в свою очередь увеличивает расход анодной массы.

Формирование анода периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода углеродистой массы с коэффициентом текучести ниже 2,6, а на нее массы с коэффициентом текучести выше 1,5, так и периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода углеродистой массы с коэффициентом текучести выше 3,2, а на нее массы с коэффициентом текучести ниже 1,1 сопровождается расслаиванием анода и неравномерной скоростью сгорания анода, в результате нарушается нормальный режим электролизера, все это увеличивает выбросы смолистых веществ с анода и расход анодной массы.

Формирование самообжигающегося анода алюминиевого электролизера периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность углеродистой массы с коэффициентом текучести 2,6-3,2 на высоту 0,1-0,3 от общей высоты загружаемой массы уменьшает количество пека на аноде и расход анодной массы.

Формирование анода периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода углеродистой массы с коэффициентом текучести 2,6-3,2 на высоту ниже 0,1 и выше 0,3 от общей высоты загружаемой массы сопровождается расслаиванием анода, что приводит к нарушению нормального режима электролизера и вызывает высокие выбросы смолистых веществ с анода и высокий расход анодной массы.

Пример конкретного выполнения.

Промышленные испытания предлагаемого и известного способов формирования анода осуществляли на электролизерах одного корпуса на 36 электролизерах (опытных) и 36 электролизерах-свидетелях в течение 1 г.

На опытной группе электролизеров формирование анода включало периодическую загрузку на предварительно очищенную поверхность анода брикетов углеродистой массы с коэффициентом текучести 2,6-3,2, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,1-1,5; углеродистую массу с коэффициентом текучести 2,6-3,2 загружали на высоту 0,1-0,3 от общей высоты загружаемой массы с использованием известных приемов работы и техники, т.е. крана и бункера для загрузки углеродистой массы.

Испытания проводили, формируя анод периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода брикетов углеродистой массы с коэффициентом текучести 2,3-2,59, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,01-1,09; формируя анод периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода массы с коэффициентом текучести 3,21-3,5, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,51-1,8; формируя анод периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность анода массы с коэффициентом текучести 2,3-2,59, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,51-1,8; формируя анод периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность массы с коэффициентом текучести 3,21-3,5, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,01-1,09; формируя анод периодической загрузкой на предварительно очищенную поверхность массы с коэффициентом текучести 2,6-3,2, а на нее массы с коэффициентом текучести 1,1-1,5, причем массу с коэффициентом текучести 2,6-3,2 испытывали, загружая ее на высоту 0,01-0,09 и 0,31-0,4 от общей высоты загружаемой массы.

В течение всего периода промышленных испытаний производили замеры выбросов смолистых веществ над поверхностью анода и учитывали расход анодной массы.

Полученные данные сведены в таблицу. Из таблицы видно, что при использовании заявленного способа формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера достигается снижение выбросов смолистых веществ с поверхности опытных анодов по сравнению с известным способом /прототипом/ в 2,16 раза, уменьшается расход анодной массы на 19,8 кг/т алюминия.

Использование: цветная металлургия, электролитическое производство алюминия, технология самообжигающегося анода. Сущность: периодической загрузкой брикетов углеродистой массы на предварительно очищенную поверхность анода формируется анод. На предварительно очищенную поверхность анода загружают углеродистую массу с коэффициентом текучести 2,6-3,2, а на нее - массу с коэффициентом текучести 1,1-1,5. Кроме того, углеродистую массу с высоким коэффициентом текучести загружают на высоту 0,1-0,3 от общей высоты загружаемой массы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающий периодическую загрузку брикетов углеродистой массы на предварительно очищенную поверхность анода, отличающийся тем, что на поверхность анода загружают углеродистую массу с коэффициентом текучести 2,6 - 3,2, а на нее массу с коэффициентом текучести 1,1 1,5. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеродистую массу с коэффициентом текучести 2,6 3,2 загружают на высоту 0,1 0,3 от общей высоты загружаемой массы.