Способ термической подготовки к пуску алюминиевого электролизера Советский патент 1980 года по МПК C25C3/06 

Изобретение относится к области производства алюминия электролитическим способом и направлено на усовершенствование технологической операции подготовки к пуску на электролиз алюминиевого электролизера любог типа. Известен и широко применяется способ термической подготовки путем обжига на металле. Расплавленный алюминий заливают в шахту электролизера, в него частично погружают анод и электролизер включают в цепь сети 1 Разогрев, электролизера осуществляют за счет тепла, выделяющегося в аноде и катоде. Сравнительно низкое электросопротивление электролизера при обжиге на металле не позволяет осуществлять его разогрев до оптимал ной температуры, что усиливает процессы разрушения футеровки при пуске на электролиз и при эксплуатации. Известные способы по совершенствованию термической обработки алюминиевого электро лизера не устраняют в достаточной степени указанных недостатков. Известен способ термической подготовки к пуску алюминиевого электролизера, включающий нагрев подины с заданной скоростью и заливку электролита. Для этого после разогрева подинь.1 до температуры 600-700° С на нее заливают расплавленный электролит и выдерживают его при температуре в течение 3-10ч 2.. Недостатком известного способа является сравнительно длительная подготовка электролизера к пуску. С целью сокращения продолжительности подготовки и повышения полезного использования оборудования нагрев подины электролизера и коксование швов производят со скоростью 150-1000 град/ч, предпочтительно,250-500 град/ч. Согласно данному изобретению нагрев подины осуществляют за счет организованного сжигания жидкого топлива, (например солярки, мазута) внутри замкнутого пространства, образуемого футеровкой катода, нижней поверхностью анода и временными крышками между анодом (или газосборниками колокольного типа) и бортами электролизера. Достижение эксплуатационной темпераэгурь. в сочетании с высокой скоростью нагрева по зволит исключить основные причины преждевременного разрушения катодного устройства, сократить срок службы и обеспечить возможность пуска электролизеров после капитгшьного ремонта на электролите. Диапазон указанных скоростей обеспечивает хорошую iviexaHHtfecKyro связь межблочных швов- с подовыми блоками. Согласно последних исследований такие скорости нагрева подины обеспечивают максималь ный выход кокса из связующего, и соответственно минимальную пористость верхней части шва. Указанные скорости подъема температ еше объясняются и возвожностями нагреватель ных устройств (форсунок) для подвода и сжи гания топлива внутри электролизера. Таким образом, применяя такие скорости, можно произвести термическую обработку алюминиевого электролизера в течение i--6 ч в зависимости от конкретного состояние электролизера (качества монтажа и используемых углеродистых материалов при монаже). П р и м е,р. В электролизере после его капитального ремонта для образования рабочег пространства, где будет сжигаться топливо, анод располагают на расстоянии 150-200 мм от подины, а периферию шахты тшательно укрывают съемными металлическими крышкам Форсунки устанавливают по углам шахты элек тролизера. Режим работы форсунок задают на первом электролизере такой, чтобь: обеспечить подъем температуры подины со скоростью . 150°С/ч. Термическую обработку электролизер проходит за 6,5 ч, причем достигается оптимальная конечная температура 950°С. После этого в ванну загружают пусковое сырье и заливают электролит, т.е. осуществляют последующую технологическую операцию на электролиз. Последующие электролизеры проходят термическую подготовку со скоростями нагрева 300°С/ч, 600° С/ч и 1000°С/ч. Результаты во всех случаях получены положительные. Элек34тролизеры вь ходят на сортность быстрее обычного на 7 дней и работают в устойчивом; технологическом режиме. За время испытания термическую обработку по предложенному способу производят на 10 мощных алюминиевых электролизерах. Комшюкты нагревательных устройств для подвода и сжигания топлива должны использоваться многократно и обшее их количество которое необходимо иметь на каждом заводе определяется числом одновременно обжигаемых электролизеров, т.е. 2-7 комплектов, что не требует существенных затрат. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого способа термической подготовки алюминиевого электролизера получают за счет повышения срока службы электролизера между капитальными ремонтами (на 3 мес) в результате оптимизации условий разогрева подины; за счет экономии электроэнергии, затрачиваемой на разогрев и обжиг электролизеров при использовании известных способов; снижения простоя на обжиге на 72 ч; повышения качества алюминия-сырца. Формула изобретения Способ термической подготовки к пуску алюминиевого электролизера, включающий нагрев подины с заданной скоростью, заливку электролита, отличающийся, тем, что, с целью сокращения продолжительности подготовки и повышения коэффициента полезного использования оборудования, нагрев подины и коксование швов производят со скоростью 150-1000 град/ч, предпочтительно 250-500 град/ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия, М., Металлургия, 1971, с. 257-259. 2,Авторское свидетельство СССР N 549510, кл. С 25 С 3/06, 1974.