Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано на заводах, оснащенных электролизерами для производства алюминия.
Известен способ управления процессом по патенту N 2149223, включающий поддержание постоянных величин межэлектродного расстояния и избыточной относительно расчетной потребности загрузки глинозема равными дозами в период от анодного эффекта до выливки алюминия, прекращение загрузки глинозема после выливки до наступления очередного анодного эффекта.
Недостатком этого способа, как показали промышленные испытания, являются эпизодические перепитки электролизера глиноземом, проявляющиеся в увеличении толщины осадка на подине и продолжительности периода от выливки до анодного эффекта, повышении средней температуры электролита и диапазона ее колебаний. Ухудшение стабильности теплового режима объективно обусловлено увеличением концентрации глинозема CAl2O3 и соответствующим снижением температуры кристаллизации Tкр при избыточной загрузке глинозема в период от анодного эффекта до выливки.
Технической задачей изобретения является повышение стабильности теплового режима, снижение средней температуры электролита и диапазона ее колебаний.
Решение поставленной задачи заключается в том, что в известном способе управления процессом, включающем поддержание постоянных величин межэлектродного расстояния и избыточной относительно расчетной потребности загрузки глинозема равными дозами в период от анодного эффекта до выливки алюминия, прекращение загрузки после выливки до наступления анодного эффекта, устанавливают избыток загрузки глинозема на каждый цикл питания по произведению предыдущего избытка на отношение длительностей двух предшествующих последовательных периодов от выливки до анодного эффекта, при этом в течение периода от выливки до анодного эффекта производят равными дозами загрузку трифторида алюминия AlF3 в количестве, равном его естественным потерям за предыдущий цикл от выливки до выливки.
На чертеже схематично представлены циклограммы процессов загрузки Al2O3 (а), AlF3 (б), изменения CAl2O3(в) и CAlF3(г) в электролите.
Способ осуществляют следующим образом.
В исходном цикле питания фиксируют время от выливки до анодного эффекта T1 и избыток загрузки глинозема ΔP1. В последующем цикле питания фиксируют время T2 и устанавливают избыток загрузки глинозема по следующему соотношению: ΔP2= (T1/T2)ΔP1.
Исходя из среднего удельного расхода AlF3 и последних анализов электролита на криолитовое отношение, определяют количество AlF3, загружаемого равномерно в течение ближайшего периода от выливки до анодного эффекта.
В периоды от выливки до анодного эффекта и от анодного эффекта до выливки CAl2O3 и CAlF3 изменяются в противоположных направлениях (см. чертеж); сумма добавок Al2O3 и AlF3 и соответственно температура кристаллизации электролита Tкр более стабильны, чем это имеет место в случае несогласованного изменения CAl2O3 и CAlF3. Благодаря этому уменьшается диапазон колебаний температуры электролита.
Стабилизационный эффект встречного изменения CAl2O3 и CAlF3 проявляется не только через Tкр, но и в результате различного влияния Al2O3 и AlF3 на тепловой баланс электролизеров: в период от выливки до анодного эффекта за счет уменьшения CAl2O3 повышается греющее напряжение, что способствует разогреву электролизера. Увеличение CAlF3 в этот же период, наоборот, охлаждает электролизер, стабилизируя в конечном счете температуру электролита. В период от анодного эффекта до выливки имеет место аналогичная компенсация тепловых эффектов от изменения CAl2O3 и CAlF3.
Полной компенсации тепловых эффектов не происходит ввиду относительно небольших потерь AlF3 в период от анодного эффекта до выливки. При этом необходимо подчеркнуть, что чем больше расход AlF3, тем в большей мере реализуется компенсация, т.е. эффективность предлагаемого способа возрастает в условиях нестабильной технологии при большом расходе AlF3.
Способ был испытан в течение 2-х месяцев на электролизере с самообжигающимся анодом при силе тока 164 кА (опытный участок корпуса 11 БрАЗа). При переходе с известного на предлагаемый способ были получены следующие результаты:
- снижение средней за цикл температуры электролита с 962 до 958oC,
- снижение роста температуры в период от анодного эффекта до выливки с 15 до 9oC,
- уменьшение удельного расхода AlF3 с 44 до 36 кг/т,
- снижение падения напряжения в подине с 380 до 365 мВ,
- уменьшение средней за цикл толщины осадка на подине с 4,2 до 3,6 см.
Уменьшение удельного расхода AlF3 на 8 кг/т при постоянном криолитовом отношении связано со стабилизацией и снижением средней температуры электролита.
Ожидаемое повышение выхода по току за счет снижения температуры электролита и улучшения токораспределения при уменьшении объема осадка на подине составит не менее 1%.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ | 1999 |
|
RU2149223C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ | 2006 |
|
RU2326188C2 |
Электролизер для производства алюминия | 2018 |
|
RU2696124C1 |
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С САМООБЖИГАЮЩИМСЯ АНОДОМ | 1998 |
|
RU2147047C1 |
Электролизер для производства алюминия | 2019 |
|
RU2722605C1 |
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ | 2007 |
|
RU2359071C2 |
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ | 2016 |
|
RU2621084C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ КРИОЛИТОГЛИНОЗЕМНЫХ РАСПЛАВОВ | 2020 |
|
RU2742633C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ В АЛЮМИНИЕВОМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ | 2020 |
|
RU2730828C1 |
Способ электролитического получения алюминия с применением твердых электродов | 2020 |
|
RU2758697C1 |
Изобретение относится к металлургии алюминия и может быть использовано на заводах, оснащенных электролизерами для производства алюминия. Способ управления процессом электролитического получения алюминия включает поддержание постоянных величин междуполюсного расстояния и избыточной относительно расчетной потребности загрузки глинозема равными дозами в период от анодного эффекта до выливки алюминия и прекращение загрузки после выливки до наступления очередного анодного эффекта. Избыток загрузки глинозема на каждый цикл питания устанавливают по произведению предыдущего избытка на отношение длительности двух предшествующих последовательных периодов от выливки до анодного эффекта, при этом в течение каждого периода от выливки до анодного эффекта производят равными дозами загрузку трифторида алюминия в количестве, равном его потерям за предыдущий цикл от выливки до выливки. Способ обеспечивает снижение средней за цикл температуры электролита, уменьшение удельного расхода AlF3 и увеличение выхода алюминия по току. 1 ил.
Способ управления процессом электролитического получения алюминия, включающий поддержание постоянных величин междуполюсного расстояния и избыточной относительно расчетной потребности загрузки глинозема равными дозами в период от анодного эффекта до выливки алюминия, прекращение загрузки после выливки до наступления очередного анодного эффекта, отличающийся тем, что избыток загрузки глинозема на каждый цикл питания устанавливают по произведению предыдущего избытка на отношение длительности двух предшествующих последовательных периодов от выливки до анодного эффекта, при этом в течение каждого периода от выливки до анодного эффекта производят равными дозами загрузку трифторида алюминия в количестве, равном его потерям за предыдущий цикл от выливки до выливки.
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ | 1999 |
|
RU2149223C1 |
Способ управления серией алюминиевых электролизеров | 1989 |
|
SU1654381A1 |
US 3329529, 04.07.1967 | |||
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАЛОЖЕНИЯ СЛОЕВ КОРДА НА СБОРОЧНЫЙ БАРАБАН | 1986 |
|
SU1396454A2 |
Авторы
Даты
2001-10-20—Публикация
2000-06-08—Подача