Способ регулирования толщины бокового гарниссажа алюминиевого электролизера Советский патент 1980 года по МПК C25C3/06 

Описание патента на изобретение SU767237A1

нятое при электромоделировании, с помощью которого построены тепловые по.ля (одно из котЪрых приведено на фиг. 1)-, а также прирасчете толщины гарниссажа не соответствует действительности. Цричйна этого заключается в том, что при моделировании не учтено влияние теплопередачи через слой линозема над боковой футеровкой и гарниссажем, а также через защитный лист и связанные с ним теплопроводны элементы.кожуха.

Отсутствие надежной методики расчета горизонтальных размеров настыли и гарниссажа в результате неправильного представления о данной особенности теплопередачи через боковые стенки, определяющих указанные ра:ймеры, влечет за собой отеутствие эффективных средств управления столь важным параметром, как толщина гарниссажа. В результате последние или чрезмерно слабы, что снижает производительность и другие показатели процесса, а также ускорят разрушение боковой футеровки, или слишком мощны fi реэультате чего пбвышается расход электроэнергии 1из-за большого количества анодных эффектов,трудоемкость обслуживания электролизеров, поскольку снижение площади зеркала электролита требует учащенной обработки. Заметно возрастают потери глинозема и фторсолей на распыл и улетучивание ухудшаются условия труда. Увеличение теплосопротивления боковой стенки в 4 раза не привело, как показали испытания, к снижению толщины гарниссажа ичийла анодных эффектов. В результате увеличение расстояния от анода до боковой футеровки на электролизерах верхнего токоподвода последних типов дЪ 6504700 мм не привело к снижению анодных эффектов или другим ощутимым преимуществам, хотя дтоимость электролизеров возросла. Наблюдения показали, что увеличение расстояния анод-боковая стенка привело лишь к бесполезному увеличению толщины бокового гарниссажа до 250330 мм.

В результате исследований-на элекролизерах нескольких типов снято распределение температур в боковой стенке и г арнйссажё. ПЬстроённые тёпловые-поля показали, что теплопоток от электролита не является горизонтальным (см. -фиг. 2), он направлен криволинейно вверх и выходит в окружающую среду через слой глинозема, покрывающий cBepftcy боковой гарнйссаж (кривая 1) и частично боковую футеровку (кривая 2). Если поверх футеровки установлен згцдитный лист ( 3),что характерно для современных электролизеров, то основная Ш№ 1 ШшШйгч5п6 тЬка пр1Ох6дит через него и рассеивается ограждающей полосой (кривая 4) и поясом жёстк6ст 1 (кривая 5).Через боковую стенку проходит обычно лишь теплопоток от катодного алюминия.

Целью предлагаемого изобретения является снижение расхода элек.троЬнергии и Трудоемкости обслуживания электролизеров, улучшение условий труда, повышение производительности и стойкости боковой футеровки, снижение удельного расхода сырья и энергии.

Указанная цель достигается тем, что отношение толщины слоя глинозема, расположенного над гарниссажем и боковой футеровкой, к величине расстояния между анодом и боковой футеровкой устанавливают в пределах 1:45 1:5.

Данный способ осуществляется следующим образом.

Регулирование теплопотока от . электролита через верхнюю часть гар0 ниссажа и определяемой им толщины верхней части гарниссажа осуществляется изменением толщины слоя глинозема над гарниссажем и боковой футеровкой. Из фиг. 2 и 3 видно, что от J верхней части гарниссажа теплопоток выходит через слой глинозема. Толщина гарниссажа (ЪгТ в этой части связана с теплопотоком (q)-формулой

пл )

,

пл

- коэффициент теплоотдачи от электролита к гарниссажу;

- толщина глинозема и гарниссажа соответственно;

коэффициент теплопроводности этих же элементов;

- температура электролита и поверхности глинозема соответственно.

Подставив значейия соответствующих

величин, выходит, что слою глинозема 0,1 м соответствует толщина верхней части гарниссах а 0,24 м и соответственно слою 0,2 м - 0,11 мм.

Толщина гарниссажа при прочих одинаковых условиях зависит от расстояния Между и йодом и боковой футеровкой. Например, на мощных электролизерах верхнего токоподвода при одинаковом токе расстояниям анод-боковая

футеровка 550, 600, 650 и 700 мм соответствует толщина гарниссажа на уровне электролита 120, 185, 250, 310 мм соответственно.

В связи с этим толщина слоя глинозема должна увязываться с указанным расстоянием. В результате испытаний установлено, что оптимальная толщина гарниссажа обеспечивается при отношении толщины слоя глинозема над боковой футеровкой и гарниссажем к расстоянию анод-ббковая футеровка в пределах 1:4-1:5, В существующей практике электролиза такое отношение не фигурирует, но при подсчете OHo будет находиться в пределах 1:6-1:10 Несмотря на то, что поток через |глинозем составляет лишь, 8-12% общег теплопотока от электрйли а, регулйрование его слоем глинозема оказывается эффективным, так как толщина верхней части гарниссажа определяет величину площади растворения глинозе ма в электролите, а следовательно ко личество анодных эффектов, число обработок. Например, при увеличении на опытных электролизерах указанного соотношения с 1:8 до 1:4,5 получено увеличение расстояния от анода до гарниссажа с 440.мм до 510 мм и снижени числа ауодных эффектов с 1,85 до 1,3 в сутки (среднее по корпусу элек ролиза - 1,76 а.э. сутки) такое снижение обеспечивает уменьшение расход энергии 500 квт./ч на 1 т алюминия. Данный способ позволяет эффективно, практически без дополнительных затрат, регулировать толщину бокового гарниссажа в его верхней части, благодаря чему расход электроэнергии и трудоемкость обслуживания снижаются. Формула изобретения Способ регулирования толщины бокового гарниссажа алюминиевого электролизера, толггдиной слоя глинозема, расположенного над гарниссажем и боковой футеровкой, -отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и трудоемкости обслуживания, отношение толщины слоя глинозёма, расположенного над гарниссажем и боковой футеровкой, к величине расстояния между анодом и боковой футеровкой устанавливают в пределах 1:4-1:5. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. М., Металлургия, 1971, с.339-406.

Похожие патенты SU767237A1

название год авторы номер документа
Электролизер для производства алюминия 2019
  • Крюковский Василий Андреевич
  • Сиразутдинов Геннадий Абдуллович
RU2722605C1
Электролизер для производства алюминия 2018
  • Крюковский Василий Андреевич
  • Сиразутдинов Геннадий Абдуллович
RU2696124C1
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ 2016
  • Крюковский Василий Андреевич
  • Сиразутдинов Геннадий Абдуллович
  • Поляков Петр Васильевич
RU2621084C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ 1992
  • Бегунов А.И.
  • Кульков В.Н.
  • Лозовой Ю.Д.
  • Кохановский С.А.
  • Новоселов В.В.
  • Тепляков Ф.К.
  • Черемисин Н.А.
  • Петухов М.П.
  • Новиков А.Н.
  • Куликов Ю.В.
  • Безъязыков Л.Я.
RU2032773C1
СПОСОБ ПИТАНИЯ СЫРЬЕМ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1998
  • Деревягин В.Н.
RU2154127C1
Устройство для гашения анодного эффекта 1990
  • Деревягин Виктор Николаевич
SU1786194A1
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ С ВЕРХНИМ ТОКОПОДВОДОМ 2001
  • Концур Е.П.
  • Горлов А.М.
RU2190702C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ 1999
  • Крюковский В.А.
RU2149223C1
Способ питания электролизера для получения алюминия глиноземом 1987
  • Панин Александр Петрович
  • Тепляков Федор Константинович
  • Маленьких Анатолий Николаевич
SU1468972A1
КАТОДНОЕ УСТРОЙСТВО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 1997
  • Пингин В.В.
  • Куликов Ю.В.
  • Геращенко Н.П.
  • Петухов М.П.
  • Тихомиров В.Н.
  • Пак М.А.
  • Козьмин Г.Д.
  • Кулеш М.К.
RU2124585C1

Иллюстрации к изобретению SU 767 237 A1

Реферат патента 1980 года Способ регулирования толщины бокового гарниссажа алюминиевого электролизера

Формула изобретения SU 767 237 A1

Уровень электролита

SU 767 237 A1

Авторы

Романов Василий Петрович

Репко Алексей Прокофьевич

Цыплаков Анатолий Михайлович

Махеров Василий Васильевич

Даты

1980-09-30Публикация

1978-05-25Подача