Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом Советский патент 1992 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к электролитическому производству алюминия.

В настоящее время на всех отечественных алюминиевых заводах, оборудованных электролизерами с верхним токоподводом, углерйдная мелкобрикетная масса засыпается в анод из бункера-калоши, перемещаемого мостовым краном раз в двое суток. Таким образом, высота коксо-пекового слоя периодически, в течение двух суток, уменьшается, а затем после загрузки углеродистой массы возрастает на 3,5-4,0 см.

Основным недостатком существующего способа формирования самообжигающихся анодов в процессе эксплуатации алюминиевых электролизеров с верхним токоподводом различной мощности является то, что при загрузке массы в анод 1 раз в двое суток

и поддержании номинальной высоты коксо- пекового слоя (34-45 см) в процессе перестановки штырей в зависимости от содержания связующего в углеродной массе и времени от момента последней загрузки брикетов до начала извлечения штырей в освобождающееся пространство попадают брикеты и наиболее подвижная, обогащенная пеком жидкая масса.

Неоднородный состав массы, заполнившей углубления, приводит к тому, что штыри невозможно установить на заданный горизонт, а во время коксования массы образуется большое количество трещин.

Вследствие отрицательного влияния указанных факторов существенно ухудшается качество анода в целом (повышается его трещиноватость, окисляемость, осыпаемость, увеличивается количество неровно ч| О 00

о о

СА)

стей на подошве и случаев проникновения массы в расплав), возрастает удельный выход угольной пены и повышается расход углеродного сырья и электроэнергии на единицу выпускаемой продукции.

Целью настоящего изобретения является сокращение расхода анодной массы и электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что перед перестановкой штырей в течение 2-4 сут поддерживают высоту коксо-пекового слоя 0,7-0,9 его номинальной величины.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Из анодной массы, содержащей 23- 34% связующего, формируют тело анода. Пространство из-под извлеченных штырей заполняется жидкой текучей массой или в него загружают твердую массу. При этом содержание связующего в массе, из кото- рой формируются подштыревые пробки, составляет 30-39%. Непременным условием является то, что состав массы по всему под- штыревому пространству должен быть одинаков. Для этого необходимо исключить самопроизвольное попадание кусочков твердой массы в подштыревое углубление и чрезмерное расслоение размягченного слоя, а именно, перед перестановкой штырей в течение 2-4 сут поддерживают высоту коксо-пекового слоя 0,7-0,9 его номинальной величины. Снижение высоты коксо-пекового слоя перед перестановкой штырей обеспечивает хорошее качество анода (уменьшение количества и размеров тре- щин, неровностей на подошве), что обеспечивает сокращение расхода анодной массы и электроэнергии. Если толщина коксо-пекового слоя составляет более 0,9 его номинальной величины, то некоторая часть твердых брикетов, находящихся на поверхности анода, попадает в образовавшееся пространствофосле извлечения штырей. Уменьшение указанной величины менее 0,7 приводит к тому, что те.мпература верхнего слоя массы, прилегающего к штырям, будет слишком высокой, следовательно существенно возрастает количество выделяющихся с поверхности анода газов коксования и смолистых соединений. При отклонении от указанного времени, периода 2-4 сут, невозможно установить заданные величины высоты коксо-пекового слоя.

Пример. Внутрь кожухов анодов электролизеров С-8БМ загружают 1 раз в двое суток 1000-1200 кг анодной массы (содержание связующего 32±1 %).

Высота коксо-пекового слоя в центре анода составляет в среднем 42 см. В течение трех суток до начала перестановки штырей загрузку анодной массы не производят и устанавливают высоту коксо-пекового слоя 37 см. После окончания перестановки штырей увеличивают обьем загружаемой массы, то есть высоту коксо-пекового слоя в течение суток увеличивают до ее номинального значения.

Использование способа обеспечивает, по сравнению с применяемым в настоящее время обычным способом формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом, следующие преимущества.

Все штыри устанавливаются на заданный горизонт. Анодная масса имеет однородный состав по всему объему подштыревого пространства. Улучшается качество подшты- ревых пробок и всего угольного тела (уменьшается на 15-20% количество и размер трещин, неровностей на подошзе). Падение напряжения в аноде снизится на 26 мВ.

Внедрение этого технического решения позволит сократить расход анодной массы на 5-7 кг/т А1, электроэнергии на 30 квт.ч/т А1, снизятся выход угольной пены на 10-20 кг/т и трудозатраты, улучшится экологическая обстановка в корпусах.

«

Формула изобретения Способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом, включающий загрузку в анодный кожух брикетов углеродной массы, поддержание номинальной высоты коксо-пекового слоя и перестановку токоподводящих штырей, отличающий- с я тем,; что, с целью сокращения расхода анодной ма }сы и электроэнергии, перед перестановкой штырей в течение двух-четырех суток высоту коксо-пекового слоя поддерживают равной 0,7-0,9 его номинальной величины.

Использование: электролитическое производство алюминия, технология самообжигающегося анода электролизера с верхним токоподводом. Сущность: из анодной массы, содержащей 23-24% связующего, формируют тело анода. Пространство из- под извлеченных штырей заполняется самопроизвольно или в него загружают твердую массу. При этом содержание связующего в массе, из которой формируются подштыре- вые пробки, составляет 30-39%. Для того, чтобы исключить самопроизвольное попадание кусочков твердой массы в поштыре- вое углубление и чрезмерное расслоение размягченного слоя, предложено в течение 2-4 суток до начала перестановки штырей толщину коксо-пекового слоя в центре анода уменьшать, устанавливая равной 0,7-0,9 его номинальной величины со