Способ питания электролизера для получения алюминия глиноземом Советский патент 1989 года по МПК C25C3/06 

1

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается технологии обслуживания алюминиевого электролизера.

Целью изобретения является повышение выхода по току и снижение расхода электроэнергии за счет сокращения частоты анодных эффектов.

Испытания предлагаемого способа J, производили на промышленных алюминиевых электролизерах на силу тока 150 кА.

Пример 1. С наступлением времени обработки электролизера согласно регламента разрушали криолит-глиноземную корку и погружали ее в электролит совместно с глиноземом, находящимся на корке. На поверхность вновь образованной тонкой корки загружали очередную парцию глинозема в прежнем количестве. После этого

через 10 мин анод поднимали на высоту от исходного положения, равную 2,5 мм или 0,05 расстояния в междуполюсном зазоре (МПЗ). В этом положении анод выдерживали 8 мин, после чего его опускали в исходное положение. По истечении времени, равного 60 мин или 0,5 периода между обработками электролизера, составляющего 2 ч, подъем, выдержку и опускание анода в исходное положение пов- торяли. В процессе испытаний отбирали пробы на определение концентрации глинозема в электролите междуполюсного зазора перед обработкой электролизера. Регистрировали частоту анод- ньк эффектов, рабочее и среднее напряжение на электролизере. Замеряли температуру электролита.

В примерах 2 и 3 питание электролизера глиноземом осуществляли аналогично примеру 1 при следующих параметрах.

сл

4;;

CD 00

со ю

П р и м е р 2. Время от загрузки глинозема до подъема анода 20 мин; продолжительность выдержки анода в верхнем полЬжении 5 мин; расстояние, на которое поднят анод 5 мм или О,1 расстояния в междуполюсном зазоре; продолжительность перерыва между подъемами анода 36 мин или 0,3 периода между обработками.

П р и м е р 3. Время от загрузки глинозема до подъема анода 30 мин; продолжительность выдержки 3 мин; расстояние, на которое поднят анод 10 мм или 0,2 расстояния в междуполюсном зазоре; продолжительность перерыва 18 мин или 0,15 периода между обработками.

В примерах 4- 11 питание электролизеров глиноземом производили аналогично примерам 1 - 3 с параметрами за пределами предъявленных интервалов. Питание электролизера глиноземом- осуществляли по известному способу.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Реализуется это тем, что при подъеме и выдержке анода в верхнем поло- жении заданное время происходит ускоренное выравнивание концентрации глинозема, находящегося в пространстве между анодом и бортовой футеровкой (максимум) и в междуполюсном зазоре (минимум), что ведет к увеличению концентрации глинозема в последнем. Это предупреждает возникновение анодного эффекта к моменту очередной обработки электролизера.

Выбранные параметры способа лими- тируются следующими факторами.

Уменьшение высоты подъема анода от исходного положения менее 0,05 расстояния в меж дуполюсном зазоре и времени выдержки его в верхнем положении менее 3 мин и -увеличение продолжительности перерыва между подъемами анода более 0,5 периода обработками электролизера не обеспечивает достижение цели из-за малозаметного повышения концентрации глинозема в электролите междуполюс- .ного зазора, что ведет к незначительному снижению ч астоты анодных эффектов, но одновременно повышает рабочее напряжение, в результате чего среднее напряжение на электролизере остается на прежнем уровне и

0

5

0

5

5

0

0

5

0

5

снижения расхода электроэнергии не. наблюдается.

Увеличение высоты подъема анода от исходного положения более 0,2 расстояния в междуполюсном зазоре и времени выдержки анода в верхнем положении более 8 мин и уменьшение продол лдат ель нос ти перерыва между подъемами анода менее 0,15 периода между обработками электролизера ведет к значительному увеличению рабочего напряжения и, несмотря на сокращение частоты анодньк эффектов, увеличению среднего напряжения на электролизере и повышению темп.ературы электролита, снижающих показатели работы электролизера.

Уменьшение времени от загрузки очередной порции глинозема до подъема анода менее 10 мин ведет к появлению глиноземистого осадка на подине, что не позволяет снизить среднее напряжение, а увеличение более 30 мин не обеспечивает достижение цели, так как показатели работы электролизера не улучшаются в сравнении с известным решением.

Способ питания алюминиевого электролизера глиноземом, выполненный по примерам 1 - 3, обеспечивает сниже-н ние среднего напряжения на 33 мВ за счет сокращения частоты анодных эффектов на 0,85 гат/ванну Сутки. Выход по току в результате снижения температуры электролита выйе на 0,2%. Снижение расхода электроэнергии от снижения среднего напряжения составляет 117 кВт Ч/т электролитического алюминия, а с учетом увеличения выхода по току - на 154 кВт.ч/т.

Формула изоб-ретения

Способ питания электролизера для получения алюминия глиноземом,включающий neffiHO диче скую обработку электролизера с операциями разрушения корки электролита с глиноземом между анодом и боковыми стенками катодного устройства, погружения в электролит обрушенной корки, загрузки очередной порции глинозема на корку, отличающий, ся тем, -что, с целью повышения вькода по току и снижения расхода электроэнергии за счет сокращения частоты анодных эффектов, через 10-30 мин после загрузки очередной порции глинозема пе514689726

риодйчески поднимают анод на высоту ходное положение, причем продолжи- 0,05 - 0,2 межполюсного расстояния, тельность пауэы между подъемами анода выдерживают анод 3-8 мин в этом по- составляет 0,15 - 0,5 периода между ложении, после чего опускают в ис- обработками электролизера.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается технологии обслуживания алюминиевого электролизера. Цель изобретения - по- вьппение выхода по току и снижение расхода электроэнергии за счет сокращения частоты анодных эффектов. Подъем анода после загрузки.глинозема и последующее опускание в исходное положение обеспечивает сокращение частоты опорных эффектов и увеличивает выход по току на 0,2%. табл.