Способ подготовки к пуску на электролиз алюминиевого электролизера Советский патент 1979 года по МПК C25C3/06 

1

Изобретение относится к области производства алюминия электролитическим способом и направлено на усовершенствование технологической операции подготовки к пуску на электролиз алюминиевого электролизера, оборудованного готовым самообжигающимся анодом или предварительно обожженными анодами.

Известен способ термической подготовки к пуску на электролиз алюминиевого электролизера, включающий постепенный разогрев подины катода теплом от сжигания распыленного в рабочем пространстве электролизера топлива, заливку в шахту футерованной, ванны электролита и дальнейший прогрев катода за счет сжигания топлива над поверхностью электролита. По известному способу на подину помещают слой в 2-3 см соли с т. пл. 400-800°С и нагрев теплом от сжигания топлива производят с одновременным расплавлением слоя соли на подине 1.

Известный способ обеспечивает уменьшение пористости и усадки межблочных швов подины, что увеличивает механическую прочность подины и срок службы электролизеру.

Однако в поры и трещины подины проникают легкоплавкие составляющие солевой смеси, засыпанной на подину, и при последующей заливке расплавленного алюминия на подину они выталкиваются, переходя в алюминий и снижая его сортность.

Цель изобретения - повышение сортности алюминия.

Достигается это тем, что вначале подину разогревают теплом от сжигания топлива до температуры не ниже 750с, затем заливают перегретый до 970-1010С электролит и проSдолжают нагрев катода и футеровки до эксплуатационных температур.

Способ подготовки алюминиевого электролизера к пуску на электролиз ведут в две стадии следующим

& образом.

На первой стадии разогрев и обжиг угольной футеровки производят За счет тепла от организованного сжигания распыленного топлива, распределяемого равномерно в пространстве между внутренней поверхностью .шахты и нижней поверхностью анода. При этом нижняя поверхность анода находится на уровне с бортом

0 катода, а между анодом и бортом уста.( . . 3 навливаются теплоизолирующие крышки для сокращения теплопотерь и создания условии регулирования коэффициента избытка воздуха. Для предохранения от окисления поверхность бортовой футеровки защищают известными способами (например слоем порошкового криолита), а атмосферу в зоне сжигания поддерживают восстановительную. Длительность первой стадии подго товки зависит от конструкции и мощности электролизера, а также технической характеристики применяемого устройства для сжигания топлива. Практически первая стадия подготовки к пуску электролизера на 150 кА с верхним токопроводом при применении установки с 10 газовыми горелка ми с общей номинальной мощностью 600 мЗ/ч длится 12-15 ч. Подъем температуры в первой стадии ведут по графику, в котором пре дусматривается три периода: I период 40-50% времени -плавный нагрев подины до 500-бОО°С; П период 35-25% времени - выдержка температуры на уровне 500-бОО°С; Ш период 25% времени - нагрев подины выше 750°с. Вторая стадия начинается с момен та заливки перегретого электролита Перед заливкой электролита снимают теплоизолирующие крышки, а межэлектродное расстояние устанавливают не менее 30-50 мм. В заключительной с дии подготовки (до включения электрического тока) производят заполнение трещин в угольной футеровке и шахту катода расплавленным электролитом, перегретым до 970-1010°С а разогрев футеровки до температуры процесса электролиза 940-965°С идет под слоем электролита за счет тепла, внесенного электролитом, и тепла от продолжающегося сжигания

65Э645 топлива над его открытой поверхностью. Под слоем электролита из-за тепловых расширений элементов катода и пропитки верхних слоев подины компонентами электролита, например фтористым натрием, будет происходить разбухание углеродистЕЛх материалов и обжатие трещин, заполненных электролитом. Угольная футеровка катода подготовленного таким образом электролизера будет надежно защищена от проникновения расплавленного алюминия после пуска на электролиз и начала процесса выделения и накопления слоя алюминия на катоде, что позволит существенно повысить срок службы катодного устройства алюминиевого электролизера и сортность получаемого алюминия. Формула изобретения Способ подготовки к пуску на электролиз алюминиевого электролизера, включающий постепенный разогрев подины - катода теплом от сжигания распыленного в рабочем пространстве электролизера топлива, заливку в шахту футерованной ванны электролита и дальнейший прогрев катода за счет сжигания топлива над поверхностью электролита, отличающийс я тем, что, с целью повышения сортности алюминия, вначале подину разогревают теплом от сжигания топлива до температуры не ниже , затем заливают перегретый до 970-. 1010°С электролит и продолжают нагрев катода и футеровки до эксплуатационных температур. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 549510, кл. С 25 С 3/06, -1974.