Способ питания алюминиевых электролизеров глиноземом Советский патент 1982 года по МПК C25C3/06 

(5) СПОСОБ ПИТАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ГЛИНОЗЕМОМ

1

Изобретен 1е относится к металлургии легких металлов и направлено на совершенствование технологического процесса электролиза алюминия,

Процесс электролиза алюминия осуществляется непрерывно, а питание электролизеров - периодически. При этом в .процесс вносятся значительные возмущения, приводящие к дестабилизации технологического режима. Это является главным недостатком процесса. Для ликвидации этого недостатка нужно или перейти к режиму непрерывного питания, или в максимальной степени снизить возмущающее воздействие всех факторов при обработке электролизера на технологические параметры процесса электролиза.

Известен способ питания алюминиевых электролизеров гл1Иноземом, включающий разрушение криолито-глиноземной корки, погружение ее в электролит и загрузку глинозема.

При осуществлении этого способа разрушение корки производят с большой частотой в отдельных точках, а погружение корки производят на всю глубину - в объем электролита. Один раз в сутки криолито-глиноземную корку разрушают по сторонам электролизера с полным погружением 8 электролит и очищают подину электролизера от глиноземного осадка,

to который скапливается в местах подачи глинозема в электролит. Загрузку глинозема осуществляют на поверхность .электролита р J.

15

Недостатком этого способа является низкая стабильность технологического процесса в связи с периодическим погружением криолито-глиноземной корки в электролит, которая

20 переохлаждает электролит, не успевает полностью раствориться и частично выпадает в осадок. Известен способ питания алюминие вых электролизеров глиноземом, вклю чающий разрушение криолито-глиноземной корки, погружение ее в элек ролит и загрузку глинозема. При осуществлении этого способа разрушение криолито-глиноземной кор ки на отдельные куски осуществляют по всей площади продольной стороны, |куски корки полностью погружают в электролит. Обработку сторон чередуют. Питание электролизера осуществляется за счет глинозема, раство ряющегося в электролите во время обработки. Загрузку глинозема осуществляют на поверхность электролита 2. Недостатком этого способа является низкая стабильность технологического процесса, связанная с полным нарушением практически всех тех нологических параметров процесса электролиза во время обработки: уро вень электролита резко увеличиваетс (на см) за счет выдавливания электролита криолито-глиноземной коркой; температура электролита на обрабатываемой стороне резко снижается (на ), газонаполнение электролита в межполюсном зазоре увеличивается, характер циркуляции и токораспределение нарушаются. Целью изобретения является стаби лизация параметров процесса электро лиза, Поставленная цель достигается тем, что разрушение корки производя по ее периметру и погружают ее по всей площади ванны электролизера од новременно. Кроме того, разрушение корки осу ществляют путем одновременного Пере мещения полупериметров корки в противоположных направлениях. При этом погружение корки осуществляют путем осаждения в верхней зоне электролита на величину ее под работки . Способ осуществляют следующим об разом. При обработке электролизера разрушение криолито-глиноземной корки осуществляют по ее периметру, котор состоит из периметра анода и периме ра шахты электролизера. После этого криолито-глиноземную корку, как бы подрубленную по периметру, осаждают одновременно по всей ее площади. Этот прием может осуществляться за счет пробивки пояска по периметру криолито-глиноземной корки рабочим органом любой конструкции, например отбойным молотком. Осаждение корки осуществляется любым инструментом, осуществляющим давление на поверх- . ность корки. Разрушение периметра корки погружением ее в электролит моиет быть произведено за счет перемещения анодов, при котором нарушается целостность корки по ее периметру, за счет движущихся ножей и анодов, которые соприкасаются с периметром криолито-глиноземной корки. Загрузку глинозема производят на поверхность корки. Разрушение корки может быть осуществлено путем одновременного перемещения полупериметров корки в противоположных направлениях. Это может быть достигнуто применением специальных ножей или движением анодов в противоположных направлениях. Погружение корки осуществляют путем осаждения в верхней зоне электролита на величину ее подработки. При этом воздействие на периметр корки в центральной части электролизера осуществляют перпендикулярно, а в пространстве борт-анод - под острым углом к ее поверхности. , Разрушение и погружение корки осуществляют периодически или непрерывно. Итак, при этом способе разрушение криолито-глиноземной корки осуществляют не в отдельных точках и не по всей площади..на отдельные куски, а по периметру корки. Погружение корки в электролит производят не частями , а осаждением по всей площади, При этом осаждение осуществляют не на всю глубину в объем электролита, а только на величину, равную толщине подработанной корки. В результате осуществления этих новых приемов питание электролизера происходит не за счет подработки криолито-глиноземной корки, омываемой электролитом между обработками. Загрузку глинозема производят не на открытую поверхность электролита, а на поверхность неразрушенной корки. В случае осуществления этого способа процесс электролиза полностью стабилизирован, а технологические параметры остаются в равновесном состоянии, так как криолито-глиноземная корка погружается в электролит на незначительную глубину ( см) равномерно по всей площади Температура электролита, уровень электролита, характер циркуляции его и токораспределение изменяются незначительно и равномерно по всей площади электролизера. Пример. Способ проверяют на промыишенных электролизерах с обожженными анодами. Разрушение криолито-глиноземной корки осуществляют по ее периметру. Осаждение корки в верхней части электролита производят одновременно по всей ее площади на глубину, равную толщине подработки корки. По мере подработки корки в электролите и ее осаждения производят подсыпку глинозема на корпу. В процессе электролиза производят замеры температуры электролита, уровня электролита, характера циркуляции и токораспределения. Измерения показывают стабильность этих и других параметров. Сразу после обработки температура электролита снижаетуровень электролита .ся всего на увеличивается всего на 2 см, характер циркуляции не изменяется, напря жение на электролизере остается преж ним. Таким образом, предлагаемый способ позволяет стабилизировать технологические параметры процесса электролиза, что положительно сказывается на эффективности процесса. Формула изобретения 1.Способ Питания алюминиевых электролизеров глиноземом, включающий разрушение криолито-глиноземной корки, погружение ее в электролит и загрузку глинозема, отличающийся тем, что, с целью стабилизации параметров, процесса электролиза, разрушение корки производят по ее периметру и погружают по всей площади ванны электролизера одновременно. 2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что разрушение корки осуществляют путем одновременного перемещения полупериметров корки в противоположных направлениях, 3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что погружение корки осуществляют путем осаждения ее в верхней зоне электролита на величину ее подработки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №45862 4, кл. С 25 С 3/06, 1965. 2.Деркач Л.С, и др. Электролиз алюминия. М., Металлургия, 1Эб7 с. 78-79.