RU1775503C - Способ автоматического устранени анодных эффектов - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области электролитического получени  алюмини  из расплавов и предназначено дл  автоматического устранени  анодных эффектов в электролизере. Сущность: при возникновении анодного эффекта осуществл ют продольный перекос нижней границы анода путем подъема одного из торцов и одновременного опускани  другого торца. Предварительно увеличивают межэлектродное рассто ние на 4-8%, измер ют падение напр жений в торцах электролизера, восстанавливают межэлектродное рассто ние, опускают торец анода с меньшим значением падени  напр жени  и поднимают противоположный торец анода на 70-150% относительно межэлектродного рассто ни . 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к электролитическому получению алюмини  из расплавов и предназначено дл  автоматического устранени  анодного эффекта в электролизере.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ устранени  анодных эффектов, включающий загрузку глинозема в электролит и увеличение межэлектродного рассто ни , при достижении величины напр жени , составл ющей 150% от номинального . Производ т опускание анода до величины, составл ющей 30-60% относительно межэлектродного рассто ни , затем после загрузки глинозема, поднимают анод в прежнее положение.

Уменьшение величины межэлектродного рассто ни  приводит к переливу расплава через борт ванны. Кроме этого, не снижаетс  газосодержание электролита, поскольку заглубление анода в электролит

приводит к возрастанию гидросопротивлени  анодным газам, выдел ющимс  с кромками анода, тем самым снижаетс  эффективность способа, анодные эффекты с напр жением 50 В и более, как показывает практика гашени , известным способом с первой попытки не устран ютс .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при возникновении анодного эффекта осуществл ют продольный перекос нижней границы анода относительно горизонта путем подъема одного из торцов анода и одновременного опускани  другого торца без уменьшени  при этом средней величины межэлектродного рассто ни , после чего анод возвращают в исходное положение. Перед осуществлением перекоса предварительно могут увеличивать межэлектродное рассто ние на 4-8%, затем измер ют падение напр жени  в торцовых част х электролизера , например между центральными

СЛ

сл о

W

част ми торцов анодного кожуха и токопро- вод щими стержн ми крайних (торцовых) катодных секций, восстанавливают межэлектродное рассто ние, опускают торец анода с меньшим значением измеренного напр жени  и одновременно поднимают противоположный торец на величину, составл ющую 70-150% относительно межэлектродного рассто ни .

Продольный перекос анода без уменьшени  межэлектродного рассто ни  предотвращает выдавливание расплава через борт ванны, вызывает перекос катодного металла за счет перераспределени  тока в аноде и в металле так, что возрастает дол  горизонтальной составл ющей тока в металле . Взаимодействие ее с вертикальной составл ющей тока в цепи анод-электролит - катод создает электромагнитный эффект, вызывающий (при опускании одного из торцов анода) замыкание катодного металла на анод и тем самым ликвидацию анодного эффекта ,

Перемещение торцов анода в противоположных направлени х вызывает интенсивную циркул цию электролита. Все это также повышает эффективность гашени . При этом снижаютс  потери катодного металла и расход электроэнергии.

Предварительное увеличение межэлектродного рассто ни  усиливает вли ние электромагнитного эффекта, позвол ет осуществить прогрев расплава, при этом увеличиваетс  разность измер емых напр жений по торцам электролизера, что повышает точность измерений.

Опускание торца анода с мекьшим значением напр жени  увеличивает веро тность быстрого замыкани  анода с металлом, при этом уменьшаетс  врем  гашени  анодного эффекта, снижаетс  веро тность его повторного возникновени  и, следовательно, расход электроэнергии.

Увеличение межэлектродного рассто ни  более 8% не целесообразно, поскольку не вли ет на эффективность измерени  напр жений в торцах электролизера, приводит к перегреву расплава и частичному попаданию угольной пены в межэлектродное рассто ние. Меньша  величина подь- ема анода, как показывают измерени , не всегда обеспечивает определение разности напр жений в торцах электролизера, что снижает эффективность способа.

Величина перемещени  торцов анода 70-100% относительно межэлектродного рассто ни  целесообразна в случае предварительного подъема всего анода и измерени  напр жений в торцах электролизера, диапазон 100-150% в случае перекоса анода без предварительного подъема всего анода и без измерени  напр жений в торцах электролизера. Перемещение торцов анода на меньшую величину приводит к

уменьшению времени нахождени  электролизера в состо нии замыкани  катодного металла с анодом, что ухудшает услови  депол ризации анода, тем самым возрастает веро тность повторного возникновени 

0 анодного эффекта, снижаетс  эффективность способа. Перемещение торцов анода на большую величину приводит к увеличению времени непроизводительной работы электролизера,зарастанию подколокольно5 го пространства и возникновени  изгибающего момента в винтах домкратов механизмов перемещени  анода за счет большой величины перекосов массива весом более 80 т.

0На чертеже предоставлено устройство

дл  реализации способа.

Устройство содержит анодный кожух 1, катод 2, стальные стержни 3, 4 торцовых подовых секций, блок 5 напр жений, блок 6

5 управлени , блок 7 коммутации, механизмы 8 перемещени  торцов анода.

Способ осуществл ют следующим образом .

Блок 5 напр жений ведет непрерывный

0 контроль падени  напр жений в торцах электролизера, например, между торцовыми участками анодного кожуха 1 и катодными токоподвод щими стержн ми 3, 4 крайних (торцовых) подовых секций. При

5 возникновении анодного эффекта на электролизере увеличиваетс  напр жение, что приводит к срабатыванию порогового элемента блока 6 управлени , который формирует сигнал через блок 7 коммутации на

0 подъем всего анода посредством механизмов 8 на заданную величину относительно межэлектродного рассто ни . После прекращени  подъема анода блок 6 управлени  подает сигнал на устройство сравнени  бло5 ка 5 напр жений, сравнивает величины падени  напр жений в торцах электролизера, выводит измеренное значение напр жений в свое устройство пам ти и подает команду через блок 7 коммутации на опускание всего

0 анода на величину его первоначального подъема, С прекращением опускани  всего анода блок б управлени  формирует сигнал через блок 7 коммутации на опускание торца анода, соответствующего меньшей

5 величине измеренного напр жени  электролизера и одновременно на подъем противоположного торца на заданную величину, после чего формирует сигнал на реверсное выравнивание подошвы анода относительно горизонта. Величины перемещени  анода задают, исход  из скорости и времени его перемещени .

Блок 5 напр жений может не содержать устройства сравнени , а блок 6 управлени  устройства пам ти и устройства перемещени  всего анода. В этом случае реализуют перекос подошвы анода без предварительного подьема всего анода и без сравнени  падени  напр жений в торцах электролизера .

Примеры реализации предлагаемого способа сведены в таблицу.

Производили гашение анодных эффектов на электролизере типа С-8Б на силу тока 156 кА. Скорость перемещени  анода 25 мм/мин. В примерах 6-20 падение напр жений измер ли между торцами анодного кожуха и стальными стержн ми торцовых подовых блоков. Врем  устранени  анодных эффектов включает также врем  восстановлени  первоначального положени  анода. Рабочее напр жени  после АЭ фиксировалось после устранени  перекоса анода. В примере 1 приведены дл  сравнени  параметры прототипа.

Снижение рабочего напр жени  после устранени  анодных эффектов в примерах 10-20 указывает на более глубокую депол ризацию анода за счет более полного насыщени  электролита глиноземом в межэлектродном рассто нии и длительности замкнутого состо ни  анода с металлом .

Как видно из данных таблицы, без предварительного увеличени  межэлектродного рассто ни  и без измерени  напр жени  в торцах электролизера более предпочтительным  вл етс  перемещение торцов анода на 100-150% относительно межэлектродного рассто ни , в случае предварительного увеличени  межэлектродного рассто ни  наиболее эффективным  вл етс  диапазон перемещени  торцов 70-100% относительно межэлектродного рассто ни .

Таким образом, предлагаемый способ

 вл етс  простым, надежным и эффективным .

Как видно из данных, приведенных в таблице, эффективность устранени  АЭ по предлагаемому решению выше на 30% (примеры 1 и 9).

Это приводит к снижению расхода электроэнергии и потерь катодного металла от вторичного окислени , тем самым возраста- ет производительность электролизера.

Claims (2)

1.Способ автоматического устранени  анодных эффектов в алюминиевом электролизере с самообжигающимс  анодом путем

загрузки глинозема и перемещени  анодного массива вверх-вниз, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности электролизера и снижени  расхода электроэнергии, при возникновении

анодного эффекта осуществл ют продольный перекос нижней границы анода относительно горизонта путем подъема одного из торцов анода и одновременного опускани  другого торца, после чего анод возвращают

в исходное положение.

2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что предварительно увеличивают межэлектродное рассто ние на 4-8%, затем измер ют падение напр жени  в торцовых

част х электролизера, восстанавливают межэлектродное рассто ние, опускают торец анода с меньшим значением измеренного напр жени  и одновременно поднимают противоположный торец на величину , составл ющую 70-150% от межэлектродного рассто ни .

Продолжение таблицы

В примере 1 увеличение межэлектродного рассто ни  указано в % к номинальному рабочему напр жению при перемещении анода без перекоса.

Продолжение таблицы

k

БУ

б

7