Совершенствование электролизного производства, страница 4

Рис. 4. Обжиг электролизера № 868

Он предполагает равномерный подъем температуры в течение первых 10 часов до 300 °С, затем в течении 30 часов - со скоростью 20 "С/час и небольшую выдержку при температуре 900 °С. Мы считаем, что применение этого графика позволяет достичь такой температуры подины, при которой тепловой удар во время заливки электролита будет минимальным, что положительно скажется на целостности и сроке службы подины.

Сравнительно медленная скорость подъема температуры обжига дает возможность избежать передачи высоких тепловых напряжений внутрь подины, обеспечивает ее равномерный прогрев. При этом достигается постепенное и управляемое формирование периферийных и межблочных швов, увеличение стойкости подины и срока службы электролизера,

Большой запас тепловой инерции, накопленной при газопламенном обжиге, позволяет совершенствовать и следующую важнейшую операцию - пуск электролизера. Пуск становится более мягким, не требующим высоковольтного пускового анодного эффекта, что благотворно сказывается как на энергетическом режиме, так и на экологической ситуации корпуса электролиза, позволяет экономить пусковое сырье.

Разработанные на заводе режим газопламенного обжига и соответствующий ему жесткий режим пуска на электролиз, ориентированный на минимальную потерю накопленного электролизером во время обжига запаса тепла, позволили стабилизировать технологический режим электролизеров и за счет резкого уменьшения числа отключенных электролизеров со сроком службы до двух лет увеличить общий срок службы на 7 месяцев.

Следует, однако, отметить, что одно лишь применение газопламенного обжига, даже отработанного до совершенства, не может полностью решить проблему долговечности, поскольку она многофакторная. Должен быть комплекс мер, включающий применение более качественных материалов, дефектоскопию угольной продукции, операции заделки блюмсов, набойки подин, технологию пуска, эксплуатацию электролизера, так как возникшие на каком-либо из этих этапов дефекты в подовых блоках и подине в дальнейшем прогрессируют, приводя к известным отрицательным последствиям.

С целью внедрения организационных мероприятий и технических решений, направленных на увеличение срока службы электролизеров, на заводе действует долговременная комплексная программа "Долговечность электролизеров". Она представляет весь комплекс мероприятий, относящихся к капитальному ремонту электролизеров, начиная с входного контроля за качеством поступающих

материалов, их хранения на заводских складах и кончая опытно-исследовательскими и внедренческими работами.

Пакет документов по системе газопламенного обжига, включающий в себя необходимые конструкторские, методические и инструктивные материалы, предлагается для приобретения организациям, заинтересованным во внедрении у себя газопламенного обжига подин алюминиевых электролизеров.

О ПИТАНИИ ГЛИНОЗЕМОМ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ЧЕРЕЗ САМООБЖИГАЮЩИЙСЯ АНОД

В.Н. Деревягин, B.C. Кужель, Г.Д. Козьмин ОАО "БрАЗ", Россия

Традиционные способы и устройства автоматического питания глиноземом (АПГ) алюминиевых электролизеров основаны на подаче материала в пространство "борт-анод" (ПБА) и устранении в этой операции обрабатывающей техники.

Для самообжигающихся анодов Содерберга внедрение АПГ по периферии электролизера сопровождается большими затруднениями, вызывающими увеличение периода внедрения АПГ на заводах до 5-10 лет. При этом ведут тщательный подбор параметров электролиза к данному типу электролизера и их стабилизации.

Причины и факторы, вызывающие эти затруднения, можно перечислить. Это:

1 Недостаточная температура электролита в ПБА для быстрого растворения порций глинозема.

2. Наличие криолито-глиноземной корки.

3 Скорость циркуляции электролита, резко снижающаяся, как и температура, в направлении от анода к борту.

4. Высокая вязкость электролита, особенно у борта.

5. Наличие "угольной пены" в электролите. 6 Стабилизация заглубления пробойника в электролит.

Каждый из перечисленных факторов объективно снижает эффективность применения тех или иных способов и устройств АПГ с периферийной подачей порций глинозема в пространство "борт-анод".

Различные же попытки создания технологических проемов в моноблочном аноде для подачи материала непосредственно в электролит под анод были безуспешными.

Кроме этого считали, что в центральной зоне межполюсногозазора (МПЗ) скорость циркуляции электролита близка к нулю. Практические наблюдения циркуляции электролита под анодом через запеченные стальные трубы подтверждали этот вывод. Действительно, в проеме запеченной в анод расходуемой трубы любого сечения (от 25 до 300 мм) легко наблюдать неподвижный электролит. При этом во всем диапазоне сечений запеченной трубы, при открытом и закрытом верхнем ее конце неизбежно происходит закупоривание нижнего конца отверстия электролитом в пределах от 20-30 минут до 2-3 суток.

Недостатками создания каналов питания через анод путем запекания расходуемых труб являются также неизбежныевыгоранияанодов вокруг запеченных труб, особенно больших диаметров, поскольку, во-первых, железо является катализатором окисления углерода. Во-вторых, жесткая конфигурация трубы вызывает механико-термическое напряжение и появление трещин в высокотемпературной спеченной части анода. Это приводит к фильтрации СО; анодных газов в направлении "снизу вверх" и развитию реакции Будуара-Белла в аноде, приводящей к его разрушению и подтекам связующего пека в электролит.

Наконец, само наличие массы растворенной стали в электролите приводит к ухудшению сортности получаемого алюминия.

Известно, однако, что самый лучший "защитник" угольного анода от окисления - это глинозем. На этом и основана технология и конструкция электролизеров с обожженными анодами.