Обслуживание электролизеров с повышенной частотой анодного эффекта

Страницы работы

Содержание работы

Обслуживание электролизеров с повышенной частотой АЭ.

          1. Общие положения.

          Периодически, при обеднении электролита глиноземом на электролизерах возникает анодный эффект (АЭ), который внешне проявляется в резком повышении напряжения и значительном увеличении температуры расплава, потрескиванием, обвалом электролитной корки и т.д. Во время АЭ увеличивается расход электроэнергии, фторсолей и угольных анодов; нарушается энергетический режим электролизных серий и снижается выход по току; в атмосферу выделяются фторуглероды, разрушающие озоновый слой земли (см. табл. 1).

Табл. 1

Вредное действие одного АЭ (2 мин.)

ед. изм.

Значение

Потери металла

кг

~1

Потери фтора (в перерасчете на ALF3)

кг

1,8 (3)

Расход эл эн (Uаэ = 30 В)

кВт·ч

157

Подсадка тока ЭЦ1/ЭЦ2/ЭЦ3

кА

18 / 9 / 8

Выброс фторуглерода

кг

0,9

Расход углерода

кг

0,5

Экономический ущерб

$USA

5,2

Вместе с тем, АЭ способствует удалению угольной пены из межполюсного зазора, улучшает ее отделение от электролита и сгорание, способствует растворению осадков на подине электролизеров. АЭ с напряжением 25 – 45 В обеспечивает «полировку» рабочей поверхности анода и, соответственно, выравнивание токораспределения на ней. При напряжении менее 25 В и от 45 до 60 В выравнивания поверхности анода не происходит, а при больших напряжениях качество ее ухудшается, рекомендуемое напряжение 30 – 45 В.

2. Основные причины возникновения АЭ.


Когда концентрация глинозема снижается до 1,5 % и ниже, анод начинает хуже смачиваться электролитом. Это приводит к тому, что пузырьки анодного газа разрастаются и изолируют часть поверхности анода от электролита. Плотность тока на свободной поверхности электролита сильно увеличивается, вместе с ионами кислорода на аноде начинают разряжаться ионы фтора. Изменяется состав анодных газов, которые насыщаются фторуглеродами (до 25%). Наличие у поверхности анода фторсодержащих соединений провоцирует дальнейшее развитие пассивации. Таким образом изолируется большая часть поверхности, что приводит к повышению напряжения от 10 до 100 В менее чем за секунду. В этих условиях, ток проходит через газовую пленку за счет искрового, а так же тлеющего разрядов.


Плотность тока, при которой начинается АЭ, называется критической. Ее значение увеличивается, с ростом содержания в электролите глинозема, а также температуры электролита. Таким образом, АЭ будут возникать чаще при более низких температурах, и в случаях снижения концентрации растворенного глинозема в электролите. В промышленных условиях повышенное ЧАЭ обычно обусловлено:

         а) длительной работой электролизеров на пониженном напряжении  вследствие:

- неправильно подобранного рабочего напряжения;

- отключения электролизера от регулирования;

- возникновения замыкания штырей или металлоконструкций рамы на анодный кожух (при регулировании АСУ-ТП по напряжению ан. кожух катодная шина);

- повышенного перепада в аноде из-за некачественной перестановки штырей на электролизерах (при регулировании АСУ-ТП по напряжению анодная шина – катодная шина);

б) снижения уровня электролита в ванне из-за:

- работы на пониженном напряжении;

- резкого снижения КО;

- переохлаждения ванны в ходе ТО;

- пропуска от выливки;

в) некачественны гашением предыдущего АЭ;

г) некачественным питанием электролизеров по потоку или поломками механизмов АПГ;

д. ) утечками тока при замыкании ошиновки на элементы конструкции корпуса;

е) резким понижением температуры окружающей среды;

ж) изменением сорта поступившего глинозема;

з ) нарушением работы КПП или АСУ-ТП;

- неправильное измерение тока;

- занижение МПР.

Три последние причины часто приводят к увеличению ЧАЭ во всем корпусе (серии).

          3.Повышенная ЧАЭ на электролизере.


Получая информацию с АСУ-ТП о наличии ванн с повышенной частотой АЭ (больше 3-х раз в сутки), старший мастер корпуса и мастер технолог обязаны выяснить причины повышенной частоты по каждому электролизеру и принять соответствующие меры к их устранению. Для этого используются результаты измерения уровня металла и электролита, ФРП, температуры электролита и анализ его состава, результаты анализа текучести глинозема, рапорта смен-


ных мастеров, выходная информация АСУ-ТП, а также визуальное обследование ванны.

В первую очередь проверяются по выходной информации АСУ-ТП наличие ванн, работающих на пониженном напряжении.

Необходимо выяснить, когда и при каких обстоятельствах изменялось заданное напряжение, и по каким причинам электролизер был отключен от регулирования. Если предшествующее снижение напряжения привело к увеличению ЧАЭ, его необходимо вернуть в первоначальное значение, ванны находящиеся в ручном режиме следует подключить к регулированию.

Замыкание штырей и металлоконструкций рамы на анодный кожух увеличивает разность потенциалов анодный кожух – катодная шина, что приводит к снижению МПР у электролизеров, регулируемых по этой схеме. Оно определяется по разности показателей “падение напряжения в аноде” до и после перестановки. Считается, что имеет место замыкание, если разность не превышает 75 мВ (для 4-х горизонтной схемы перестановки). До его устранения величина заданного напряжения повышается соответственно табл.2.

Похожие материалы

Информация о работе