RU2095483C1 - Method and installation for electrolytic aluminum production in electrolyzers with upper current contact - Google Patents
Method and installation for electrolytic aluminum production in electrolyzers with upper current contact Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095483C1 RU2095483C1 RU95101485A RU95101485A RU2095483C1 RU 2095483 C1 RU2095483 C1 RU 2095483C1 RU 95101485 A RU95101485 A RU 95101485A RU 95101485 A RU95101485 A RU 95101485A RU 2095483 C1 RU2095483 C1 RU 2095483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crust
- alumina
- electrolyzer
- cryolite
- punching
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к электролитическому способу получения алюминия и направлено на совершенствование подачи глинозема в расплав электролита и поддержание технологических параметров. The invention relates to the metallurgy of light metals, in particular to an electrolytic method for producing aluminum and is aimed at improving the supply of alumina to the molten electrolyte and maintaining process parameters.
Процесс электролиза является непрерывным, поэтому поступление глинозема в расплав электролита также должно быть возможно более близким к непрерывному для поддержания более или менее стабильной концентрации и лучших условий его растворения. Достижение этих условий возможно при подаче малых порций глинозема с большой частотой в отдельных точках, что реализуется с помощью точечных питателей, совмещенных с точечными пробойниками. The electrolysis process is continuous, therefore, the entry of alumina into the electrolyte melt should also be as close as possible to continuous more or less stable concentration and better conditions for its dissolution. Achieving these conditions is possible by feeding small portions of alumina with a high frequency at individual points, which is realized with the help of point feeders combined with point punches.
Многочисленные известные способы и устройства точечного типа наряду с очевидными преимуществами не обеспечивают, однако, поддержание некоторых технологических параметров электролиза, таких как температура электролита и устойчивость защитных гарнисажей по периметру электролизера, особенно с увеличением его мощности, влекущей за собой увеличение продольной длины. Этот же фактор снижает выравнивание концентрации глинозема по длине электролизера. Numerous known methods and devices of the point type along with obvious advantages do not provide, however, the maintenance of some technological parameters of electrolysis, such as the temperature of the electrolyte and the stability of the protective skulls along the perimeter of the electrolyzer, especially with an increase in its power, which entails an increase in the longitudinal length. The same factor reduces the alignment of the concentration of alumina along the length of the cell.
Исходя из этого, некоторые преимущества присущи способам и устройствам, позволяющим продавливать криолитоглиноземную корку и загружать глинозем по длине продольных сторон электролизера. Based on this, some advantages are inherent in methods and devices that allow to push through the cryolite-alumina crust and load alumina along the length of the longitudinal sides of the cell.
Известен способ питания алюминиевых электролизеров глиноземом, включающий разрушение криолитоглиноземной корки, погружение ее в электролит и загрузку глинозема. Разрушение корки по этому способу производят с большой частотой в отдельных точках, а погружение корки производят на всю глубину в объем электролита. Один раз в сутки корку разрушают по сторонам электролизера с полным погружением в электролит и очищают подину электролизера от глиноземного осадка, который скапливается в местах подачи глинозема. Загрузку глинозема осуществляют на поверхность электролита [1]
Недостатками известного способа являются: образование осадков глинозема в местах подачи глинозема; разрушение корки один раз в сутки по периметру электролизера не обеспечивает устойчивого формирования защитных гарнисажей.A known method of feeding aluminum electrolysis cells with alumina, including the destruction of cryolite-alumina crust, immersing it in an electrolyte and loading alumina. The destruction of the crust by this method is carried out with high frequency at individual points, and the immersion of the crust is carried out to the entire depth in the volume of the electrolyte. Once a day, the crust is destroyed on the sides of the electrolyzer with complete immersion in the electrolyte and the bottom of the electrolyzer is cleaned of alumina sediment, which accumulates in the places where the alumina is fed. Alumina loading is carried out on the surface of the electrolyte [1]
The disadvantages of this method are: the formation of precipitation of alumina in the supply of alumina; destruction of the crust once a day along the perimeter of the electrolyzer does not ensure the stable formation of protective skulls.
Известен также способ питания алюминиевых электролизеров глиноземом, согласно которому разрушение криолитоглиноземной корки на отдельные куски осуществляют по всей площади продольной стороны, куски корки полностью погружают в электролит. Обработку сторон чередуют. Питание электролизера осуществляется за счет глинозема, растворяющегося в электролите во время обработки. Загрузку глинозема осуществляют на поверхность электролита [2]
Известному способу присущи такие недостатки, как резкое увеличение уровня электролита и резкое снижение его температуры, что приводит к возрастанию газосодержания электролита с межполосном зазоре с попеременной эвакуацией газов /работой электролизера/ на одну и другую продольные стороны, в результате нарушается характер циркуляции и токораспределения.There is also known a method of feeding aluminum electrolysis cells with alumina, according to which the destruction of the cryolite-alumina crust into individual pieces is carried out over the entire area of the longitudinal side, the crust pieces are completely immersed in the electrolyte. Handling the parties alternate. The electrolyzer is powered by alumina, which dissolves in the electrolyte during processing. Alumina loading is carried out on the surface of the electrolyte [2]
The known method has such disadvantages as a sharp increase in the level of electrolyte and a sharp decrease in its temperature, which leads to an increase in the gas content of the electrolyte with an interband gap with alternating gas evacuation / operation of the electrolyzer / on one and the other longitudinal sides, as a result of which the nature of circulation and current distribution is violated.
Одним из наиболее близких по технической сущности является способ питания алюминиевых электролизеров глиноземом, согласно которому разрушение корки производят по ее периметру и погружают по всей площади ванны электролизера одновременно, причем разрушение корки может производиться путем одновременного перемещения полупериметров корки в противоположных направления, а погружение корки осуществляют путем осаждения ее в верхней зоне электролита на величину ее подработки [3] Подсыпка глинозема на корку после ее осаждения снижает "тепловой удар" в электролите, улучшает экологическое состояние газовоздушной среды. Погружение корки на величину ее подработки, а именно на 3-4 см, снижает отрицательное влияние осаждения всей площади корки на характер циркуляции расплава. Однако, как показывает практика электролиза, одновременная подача столь больших порций глинозема в расплав не позволяет достичь стабильности технологического хода, избежать образования глиноземных осадков. Снижение температуры электролита даже на 3oC и подъем уровня электролита на 2 см, согласно известному способу, указывают на резкое изменение технологического состояния электролизера; возрастает вязкость и плотность электролита, а следовательно его газосодержание по всему объему одновременно, что приводит к возрастанию электросопротивления, снижению скоростей циркуляции электролита. Снижение частоты подачи глинозема приводит к нестабильности ее концентрации в электролите. Следовательно, снижается производительность электролизера. На электролизерах с самообжигающимися анодами и верхним токоподводом, содержащих в электролите постоянно образующуюся угольную пену, это приводит к резкому ухудшению транспортировки угольных частиц из межполюсного зазора и выделения их на поверхности электролита, что вызывает расстройство технологического процесса электролиза.One of the closest in technical essence is the method of feeding aluminum electrolysis cells with alumina, according to which the crust is destroyed along its perimeter and immersed over the entire area of the electrolysis bath at the same time, the crust can be destroyed by simultaneously moving the crust semi-perimeters in opposite directions, and the crust is immersed by its deposition in the upper zone of the electrolyte by the value of its underworking [3] Adding alumina to the crust after its deposition reduces "heat second strike "in the electrolyte, improves the ecological state of the air-gas environment. Immersion of the crust by the value of its underworking, namely by 3-4 cm, reduces the negative effect of deposition of the entire crust area on the nature of the melt circulation. However, as electrolysis practice shows, the simultaneous supply of such large portions of alumina to the melt does not allow to achieve the stability of the process, to avoid the formation of alumina deposits. The decrease in the temperature of the electrolyte even by 3 o C and the increase in the level of the electrolyte by 2 cm, according to the known method, indicate a sharp change in the technological state of the electrolyzer; the viscosity and density of the electrolyte increases, and therefore its gas content over the entire volume at the same time, which leads to an increase in electrical resistance, lower electrolyte circulation rates. A decrease in the alumina supply frequency leads to instability of its concentration in the electrolyte. Therefore, the performance of the electrolyzer is reduced. On electrolyzers with self-baking anodes and an overhead current lead containing constantly forming carbon foam in the electrolyte, this leads to a sharp deterioration in the transportation of coal particles from the interpolar gap and their release on the surface of the electrolyte, which disrupts the electrolysis process.
Кроме этого,известный способ технически сложен в осуществлении. In addition, the known method is technically difficult to implement.
Другим, наиболее близким по технической сущности является известный электролизер для получения алюминия, снабженный механизмом продавливания корки электролита с двумя направляющими элементами и одним продавливающим элементом (балкой). Профиль продавливающего элемента в поперечном сечении в вертикальной плоскости, параллельной расстоянию борт-анод, выполнен в виде трапеции [4]
Трапецеидальный профиль продавливающего элемента в его поперечном сечении направлен на увеличение удельного давления элемента на корку для обеспечения самого факта продавливания, Этого, однако, как показывает практика электролиза, не достаточно для поддержания концентрации глинозема в электролите в узких пределах, тем самым не достигается стабилизация технологических параметров электролиза, повышение производительности электролизера и снижение затрат физического труда по их поддержанию. Обрушение корки по всей длине продавливающего элемента, которое имеет место при использовании известного технического решения, приводит к залповым выбросам вредных фторсодержащих веществ в атмосферу.Another, closest in technical essence is the known electrolyzer for producing aluminum, equipped with a mechanism for forcing the crust of the electrolyte with two guide elements and one forcing element (beam). The profile of the punching element in cross section in a vertical plane parallel to the distance of the side-anode is made in the form of a trapezoid [4]
The trapezoidal profile of the punching element in its cross section is aimed at increasing the specific pressure of the element on the crust to ensure the very fact of punching, however, as electrolysis practice shows, this is not enough to maintain the concentration of alumina in the electrolyte within narrow limits, thereby stabilizing the technological parameters electrolysis, increasing the productivity of the electrolyzer and reducing the cost of physical labor to maintain them. The collapse of the crust along the entire length of the punching element, which occurs when using the known technical solution, leads to volley emissions of harmful fluorine-containing substances into the atmosphere.
Технический результат изобретения стабилизация технологических параметров электролиза, снижение затрат физического труда, выбросов вредных веществ в атмосферу, повышение производительности электролизера. The technical result of the invention is the stabilization of technological parameters of electrolysis, reducing the cost of physical labor, emissions of harmful substances into the atmosphere, increasing the productivity of the electrolyzer.
Результат достигается тем, что продавливание криолитоглиноземной корки алюминиевого электролизера с верхним токоподводом за один прием осуществляют на одном локальном участке, составляющем часть длины и ширины пространства борт-анод продольной стороны электролизера, причем определяют не менее трех локальных участков продавливания криолитоглиноземной корки, а количество продавливаемых участков не менее двух на каждой продольной стороне электролизера, длина локального участка продавливания корки за один прием составляет в пределах 0,08 0,65 всей длины корки на продольной стороне электролизера, а ширина локального участка не превышает 0,02 0,10 ширины пространства борт анод. Продавливание локальных участков корки осуществляют циклически в диагонально-перекрестной последовательности на одной и другой продольных сторонах электролизера, а суммарная частота циклов продавливания локальных участков корки электролизера составляет 14 -144 сут -1.The result is achieved by the fact that the crushing of the cryolite-alumina crust of the aluminum electrolyzer with the upper current supply at one time is carried out in one local section, which is part of the length and width of the side-anode space of the longitudinal side of the electrolyzer, and at least three local sections of the crushing of the cryolite-alumina crust are determined, and the number of crushed sections at least two on each longitudinal side of the electrolyzer, the length of the local section of the crushing of the crust at one time is within 0.08 0.65 of the entire length of the crust on the longitudinal side of the cell, and the width of the local section does not exceed 0.02 0.10 of the width of the space side of the anode. The crushing of the local sections of the crust is carried out cyclically in a diagonal-cross sequence on one and the other longitudinal sides of the cell, and the total frequency of the cycles of crushing the local sections of the crust of the cell is 14 -144 days -1 .
Продавливание криолитоглиноземной корки с предварительно загруженным на нее глиноземом на локальном участке за один прием, составляющем часть длины и ширины пространства борт- анод продольной стороны электролизера на величину подработки корки, позволяет соединить преимущества способа разрушения корки в отдельных точках и способа разрушения корки по ее периметру, при этом избежать недостатков, присущих известным способам. Так, продавливание корки предлагаемым способом исключает появление осадка на подине, поскольку продавливают лишь часть корки, содержащую глинозем. Происходит растворение определенной, небольшой порции глинозема, поданной в электролит на локальном участке, за счет циркуляционных потоков электролита, протекающих через этот участок. Локальная величина объема участка растворения омывается потоками электролита гораздо больших объемов, проходящих из других, относительно обедненных глиноземом областей электролита, имеющего несколько более высокие значения температуры. Таким образом, улучшаются условия тепломассообмена, что исключает появление осадка, приводит к выравниванию концентрации глинозема по объему электролита. Squeezing the cryolite-alumina crust with alumina pre-loaded onto it in the local area in one step, which is part of the length and width of the side-anode space of the longitudinal side of the electrolyzer by the value of the crust underworking, allows you to combine the advantages of the crust destruction method at individual points and the crust destruction method along its perimeter, while avoiding the disadvantages inherent in the known methods. So, the crushing of the crust of the proposed method eliminates the appearance of sediment on the bottom, because only the part of the crust containing alumina is pushed through. Dissolution of a certain, small portion of alumina fed into the electrolyte at the local site occurs due to the circulation flows of the electrolyte flowing through this site. The local value of the volume of the dissolution site is washed by flows of electrolyte of much larger volumes passing from other regions of the electrolyte relatively low in alumina, which has slightly higher temperature values. Thus, the conditions of heat and mass transfer are improved, which eliminates the appearance of sludge, leads to equalization of the concentration of alumina in the volume of the electrolyte.
Последующий прием продавливания корки на другом локальном участке пространства борт анод сопровождается аналогичным режимом растворения в наиболее выгодных условиях тепломассообмена. The subsequent method of crushing the crust in another local area of space, the anode board is accompanied by a similar dissolution regime under the most favorable heat and mass transfer conditions.
Другим преимуществом предложенного способа является периодическое и незначительное снижение температуры электролита в пространстве борт анод на локальных участках продольных сторон электролизера. Это исключает "тепловой удар" в расплаве по всему периметру одновременно, что позволяет стабилизировать колебания температуры электролиза в узких незначительных пределах, снизить температуру электролита в целом. Кроме этого, улучшаются условия формирования защитного гарнисажа в зоне электролита, а также настыли в зоне металла, что предотвращает износ бортовой футеровки, повышает производительность электролизера. Продавливание корки в электролит на локальном участке исключает сколько-нибудь значительное изменение об'ема электролита, следовательно его уровня, что снижает его вязкость и газосодержание, улучшаются условия транспортировки угольной пены на периферию. Тем самым снижается электросопротивление электролита и улучшается технологический ход электролизера в целом. Наконец, периодическое локальное продавливание корки облегчает решение задачи по герметизации электролизера, что улучшает экологический фон в атмосфере электролизного корпуса, снижаются выбросы вредных веществ. Another advantage of the proposed method is a periodic and slight decrease in the temperature of the electrolyte in the space of the anode on the local sections of the longitudinal sides of the cell. This eliminates the “thermal shock” in the melt along the entire perimeter at the same time, which makes it possible to stabilize the fluctuations in the electrolysis temperature within narrow insignificant limits and to reduce the temperature of the electrolyte as a whole. In addition, the conditions for the formation of a protective skull in the electrolyte zone are improved, as well as in the metal zone, which prevents wear of the side lining, and increases the productivity of the cell. Squeezing the crust into the electrolyte at the local site eliminates any significant change in the volume of the electrolyte, hence its level, which reduces its viscosity and gas content, improves the conditions for transporting coal foam to the periphery. This reduces the electrical resistance of the electrolyte and improves the technological course of the electrolyzer as a whole. Finally, periodic local crushing of the crust facilitates the solution of the task of sealing the electrolyzer, which improves the environmental background in the atmosphere of the electrolysis cell, and reduces emissions of harmful substances.
Наличие не менее трех локальных участков продавливания корки на каждой продольной стороне электролизера позволяет увеличить количество приемов продавливания корки в единицу времени с одновременным уменьшением площади локальных участков. The presence of at least three local sections of the crushing of the crust on each longitudinal side of the electrolyzer allows you to increase the number of methods of crushing the crust per unit time while reducing the area of the local sections.
Длина локального участка продавливания корки, ограниченная пределами 0,08-0,65 всей длины корки на продольной стороне электролизера, а ширина участка, не превышающая 0,02-0,10 ширины пространства борт-анод, обеспечивают равномерность поступления глинозема в электролит малыми порциями и лучшие условия его растворения, равномерность поддержания заданных значений температуры электролита, уменьшают объем разовых выбросов вредных веществ, облегчают режим герметизации электролизера, снижают трудозатраты. The length of the local portion of the crushing of the crust, limited by 0.08-0.65 of the entire length of the crust on the longitudinal side of the electrolyzer, and the width of the plot, not exceeding 0.02-0.10 of the width of the space of the side-anode, ensures uniform flow of alumina into the electrolyte in small portions and the best conditions for its dissolution, the uniformity of maintaining the set values of the temperature of the electrolyte, reduce the volume of one-time emissions of harmful substances, facilitate the sealing mode of the cell, reduce labor costs.
Продавливание локальных участков корки в диагонально-перекрестной последовательности, включающей попеременное продавливание корки на одной и другой сторонах электролизера на участках, расположенных по диагонали друг от друга /участки, прилегающие к диагональным углам электролизера/ и друг против друга /например, середина продольных сторон электролизера/, позволяет подобрать режим поступления глинозема в электролит в зависимости от картины циркуляционных потоков электролита данного электролизера, линейных значений скоростей циркуляции, состояния защитных гарнисажей в любой период. Предложенная последовательность продавливания корки усредняет характер эвакуации газов и угольной пены из межполюсного зазора, исключает появление периодов работы электролизера "на одну сторону". Squeezing the local sections of the crust in a diagonal-cross sequence, including alternately punching the peels on one and the other sides of the cell in areas located diagonally from each other / sections adjacent to the diagonal corners of the cell / and against each other / for example, the middle of the longitudinal sides of the cell / , allows you to choose the mode of alumina entry into the electrolyte depending on the pattern of circulating electrolyte flows of this electrolyzer, linear values of the compass speeds nations, conditions of protective skulls in any period. The proposed sequence of crushing the crust averages the nature of the evacuation of gases and coal foam from the interpolar gap, eliminates the appearance of periods of operation of the cell "on one side".
Величина суммарной частоты приемов продавления локальных участков корки, находящаяся в пределах 14 144 сут-1, вытекает из ограниченных размеров участков, их локальности, предложенной диагонально-перекрестной последовательности продавливания и определена опытным путем.The value of the total frequency of receptions for pushing the local sections of the crust, which is within 14 144 days -1 , follows from the limited sizes of the sites, their locality, the proposed diagonal-cross sequence of pushing and determined experimentally.
На фиг. 1 показаны локальные участки продавливания криолитоглиноземной корки на продольных сторонах электролизера /вид сверху/, содержащего анод 1 и катод 2, исходя из трех участков на каждой стороне. Локальные участки продавливания, обозначенные цифрами 3 8, расположены в пространстве борт - анод на продольных сторонах электролизера между периметрами анода 1 и катода 2. In FIG. 1 shows the local areas of punching cryolite-alumina crust on the longitudinal sides of the electrolyzer / top view / containing the
В табл. 1 представлены некоторые группы приемов и последовательностей продавливания локальных участков корки. In the table. Figure 1 presents some groups of techniques and sequences for pushing through the local sections of the peel.
Всего возможно около сорока групп приемов и последовательностей для реализации способа. Группы приемов продавливания локальных участков корки формируют в циклы. Например, цикл, объединяющий группу /группы/ 1, 2 7, 8, 8 14, 15, 15 20, 21 22 и т.д. In total, about forty groups of techniques and sequences for the implementation of the method are possible. Groups of methods for punching local sections of the crust form in cycles. For example, a cycle uniting a group / groups / 1, 2 7, 8, 8 14, 15, 15 20, 21 22, etc.
Согласно другому предлагаемому изобретению, устройство продавливания криолитоглиноземной корки алюминиевого электролизера для осуществления способа, включающее два направляющих элемента и один продавливающий элемент на каждой продольной стороне электролизера, отличается тем, что профиль нижней части продавливающего элемента, непосредственно воздействующий на криолитоглиноземную корку, выполнен в виде равнобедренной трапеции, а направляющие элементы крепятся к продавливающему элементу шарнирно на участках боковых сторон трапеции со стороны его большего основания. According to another proposed invention, a crushing device of a cryolite-alumina crust of an aluminum electrolysis cell for implementing the method, comprising two guide elements and one crushing element on each longitudinal side of the electrolyzer, is characterized in that the profile of the lower part of the crushing element directly acting on the cryolite-alumina crust is made in the form of an isosceles trapezoid and the guiding elements are attached to the pushing element pivotally on the sides of the trapezoid and by its larger base.
Трапецеидальный профиль нижней части продавливающего устройства обеспечивает воздействие на корку на локальных участках, являющихся проекциями меньшего основания и боковых сторон трапеции. Шарнирное крепление направляющих элементов к продавливающему элементу на участках боковых сторон трапеции со стороны ее большего основания обеспечивает выбор последовательности продавливания локальных участков корки и реализацию этой последовательности путем соответствующего срабатывания того или иного направляющего элемента или группы элементов. The trapezoidal profile of the lower part of the squeezing device provides an impact on the crust in local areas, which are projections of the smaller base and sides of the trapezoid. The hinged fastening of the guide elements to the punching element on the sections of the sides of the trapezoid from the side of its larger base provides the choice of the sequence of punching the local sections of the crust and the implementation of this sequence by the corresponding actuation of one or another guide element or group of elements.
На фиг. 2 представлено устройство продавливания корки для осуществления способа на одной продольной стороне электролизера. Устройство содержит направляющие элементы 1, которые крепятся посредством шарниров 2 к продавливающему элементу 3, выполненному трапецеидальным, на участках боковых сторон 4 трапеции со стороны ее большего основания 5. Меньшее основание 6 трапецеидального продавливающего элемента 3 расположено над коркой 7 и в исходном положении параллельно корке. Направляющие элементы 1, соединенные с механизмами привода /не показаны/, которые могут быть пневматическими или механическими с электроприводом, передают усилия в направлении "сверху-вниз" на участки боковых сторон 4 трапецеидального продавливающего элемента 3. Устройство работает следующим образом. Направляющие элементы 1 могут передавать усилия на продавливающий элемент 3 как одновременно, так и раздельно. В первом случае продавливающий элемент 3 опускается и воздействует на корку 7 фронтально своим меньшим основанием 6; во втором случае продавливающий элемент 3 шарнирно опускается и воздействует на корку 7 одной из боковых сторон 4 трапеции, продавливает соответствующий локальный участок продольной стороны электролизера. In FIG. 2 shows a crushing apparatus for implementing the method on one longitudinal side of the cell. The device contains guiding
Примеры реализации способа. Examples of the method.
На промышленных алюминиевых электролизерах с верхним токоподводом и катодами шпангоутного типа, имеющими внутреннюю длину шахты 9600 мм и ширину пространства борт анод, равную 500 мм, на силу тока 156 кА, оснащенных различными вариантами предлагаемого устройства продавливания криолитоглиноземной корки продольных сторон электролизера, ведут электролиз и посредством АСУТП реализуют группы приемов и последовательностей продавливания локальных участков корки. Глинозем на корку загружают напольной самоходной техникой типа МНР-2 периодически по мере расходования с частотой засыпки, равной частоте засыпки на электролизере-свидетеле. На электролизере-свидетеле, также оснащенном шпангоутным катодом, ведут электролиз с периодической обработкой криолитоглиноземной корки попеременно с продольных сторон электролизера и последующей засыпкой глинозема посредством напольно-рельсовой машины типа МНР-2 /базовый способ/. On industrial aluminum electrolyzers with a top current lead and frame-type cathodes, having an internal shaft length of 9600 mm and anode width of 500 mm, a current of 156 kA, equipped with various versions of the proposed device for pushing the cryolite-alumina crust of the longitudinal sides of the electrolyzer, they conduct electrolysis and Automated process control systems are implemented by groups of methods and sequences of forcing local sections of the crust. Alumina on the crust is loaded with self-propelled equipment of the MPH-2 type periodically as it is consumed with a backfill frequency equal to the backfill frequency on the witness electrolyzer. On the witness electrolytic cell, also equipped with a cathode ring cathode, electrolysis is carried out with periodic processing of the cryolite-alumina crust alternately from the longitudinal sides of the electrolyzer and subsequent backfilling of alumina with the help of the MNR-2 open-rail machine / basic method /.
Исходные данные и осредненные результаты реализации предлагаемого способа на опытных электролизерах и базового способа на электролизере-свидетеле в течение 6 месяцев отражены в табл. 2. The initial data and the averaged results of the implementation of the proposed method on experimental electrolyzers and the basic method on the witness electrolyzer for 6 months are shown in table. 2.
Как следует из полученных результатов, применение предлагаемого способа позволяет снизить температуру электролита на 2 9oC, частоту АЭ до 0,9 - 0,3 cут-1; соответственно рабочее напряжение на опытных электролизерах снизилось на 80 140 мВ по сравнению с электролизером-свидетелем, имеющим базовый способ электролиза.As follows from the results obtained, the application of the proposed method allows to reduce the temperature of the electrolyte by 2 9 o C, the frequency of the AE to 0.9 - 0.3 s -1 ; accordingly, the operating voltage in the experimental electrolyzers decreased by 80 140 mV compared with the witness electrolyzer having the basic electrolysis method.
При поддержании практически одинакового криолитового отношения на всех четырех электролизерах расход фторида алюминия на электролизерах с предлагаемым способом значительно ниже базового свидетеля. Это указывает на снижение потерь фторида алюминия в ходе электролиза, что подтверждается снижением удельного расхода AIF3 и снижением процента разгерметизации на опытных электролизерах. Как показали наблюдения за реализацией предлагаемого способа, продавливание локального участка продольной стороны электролизера не сопровождается провалом больших порций глинозема, и герметизация пространства борт анод поддерживается за счет верхних слоев глинозема, загруженного ранее на корку. Расход глинозема малыми порциями согласно предлагаемому способу подтверждается отсутствием глиноземных осадков на подине опытных электролизеров. Соответственно, улучшение и стабилизация технологических параметров электролиза при использовании предлагаемого способа приводит к повышению производительности электролизера на 4 10 кг, снижению затрат физического труда на обслуживание электролизера.While maintaining almost the same cryolite ratio in all four electrolyzers, the consumption of aluminum fluoride in electrolyzers with the proposed method is significantly lower than the base witness. This indicates a decrease in losses of aluminum fluoride during electrolysis, which is confirmed by a decrease in the specific consumption of AIF 3 and a decrease in the percentage of depressurization in experimental electrolyzers. As observations of the implementation of the proposed method showed, the forcing of the local portion of the longitudinal side of the electrolyzer is not accompanied by the failure of large portions of alumina, and the space sealing of the anode board is supported by the upper layers of alumina previously loaded onto the crust. The consumption of alumina in small portions according to the proposed method is confirmed by the absence of alumina deposits on the bottom of the experimental electrolyzers. Accordingly, the improvement and stabilization of the technological parameters of electrolysis when using the proposed method leads to an increase in productivity of the electrolyzer by 4 10 kg, lowering the cost of physical labor for maintenance of the electrolyzer.
Согласно результатам испытаний, оптимальная суммарная частота продавливания локальных участков корки составляет 14 144 сут-1, предпочтительно 70 80 сут-1 и зависит от соотношения длины и ширины участков. Согласно полученным результатам, дополнительной целью, достигаемой за счет применения предлагаемого способа и устройства, является снижение расхода электроэнергии, фторалюминия.According to the test results, the optimal total frequency of forcing the local sections of the crust is 14 144 days -1 , preferably 70 80 days -1 and depends on the ratio of the length and width of the sections. According to the results, an additional goal achieved through the application of the proposed method and device is to reduce the consumption of electricity, aluminum fluorine.
Предлагаемый способ позволяет расширить возможности применения микропроцессорной техники и ЭВМ в качестве средств АСУТП. При этом появляется возможность выбора групп приемов продавливания, их последовательности, в особенности при условии определения концентрации оксида алюминия в электролите, а также при автоматической централизованной системы раздачи глинозема на корку /ЦРГ/. The proposed method allows to expand the possibilities of using microprocessor technology and computers as means of process control systems. In this case, it becomes possible to choose groups of bursting techniques, their sequence, especially when determining the concentration of alumina in the electrolyte, as well as with an automatic centralized system for distributing alumina to the crust / TSH /.
Выбор группы приемов продавливания локальных участков корки позволяет, в свою очередь, наиболее эффективно вести процесс электролиза за счет выбора мест продавливания, отвечающих данному моменту технологического состояния электролизера, поддерживать и регулировать необходимые размеры защитных гарнисажей на продольных сторонах электролизера. The choice of a group of methods for punching local sections of the crust allows, in turn, to conduct the electrolysis process most efficiently by selecting the punching points that correspond to a given moment of the technological state of the cell, to maintain and adjust the required dimensions of the protective skulls on the longitudinal sides of the cell.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95101485A RU2095483C1 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Method and installation for electrolytic aluminum production in electrolyzers with upper current contact |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95101485A RU2095483C1 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Method and installation for electrolytic aluminum production in electrolyzers with upper current contact |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2095483C1 true RU2095483C1 (en) | 1997-11-10 |
| RU95101485A RU95101485A (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=20164481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95101485A RU2095483C1 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Method and installation for electrolytic aluminum production in electrolyzers with upper current contact |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2095483C1 (en) |
-
1995
- 1995-01-31 RU RU95101485A patent/RU2095483C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 458624, кл. C 25 C 3/06, 1965. 2. Деркач А.С. и др. Электролиз алюминия. - М.: Металлургия, 1967, с. 78 - 79. 3. Авторское свидетельство СССР N 945249, кл. C 25 C 3/06, 1982. 4. Авторское свидетельство СССР N 899723, кл. C 25 C 3/14, 1982. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4514269A (en) | Metal production by electrolysis of a molten electrolyte | |
| US7820027B2 (en) | Method for electrolytically producing aluminum using closed end slotted carbon anodes | |
| US3875041A (en) | Apparatus for the electrolytic recovery of metal employing improved electrolyte convection | |
| US5599437A (en) | Electrolysis of electroactive species using pulsed current | |
| CA2648020A1 (en) | Apparatus and foam electroplating process | |
| US5725744A (en) | Cell for the electrolysis of alumina at low temperatures | |
| EP0096990A2 (en) | Metal production by electrolysis of a molten metal electrolyte | |
| ZA200603786B (en) | Electrochemical reduction of metal oxides | |
| EP0126555A1 (en) | Electrolytic cell and method | |
| EP0089325A1 (en) | Apparatus and method for electrolysis of MgC12 | |
| US4664760A (en) | Electrolytic cell and method of electrolysis using supported electrodes | |
| US7799189B2 (en) | Closed end slotted carbon anodes for aluminum electrolysis cells | |
| US20070193877A1 (en) | Electrochemical reduction of metal oxides | |
| US3928152A (en) | Method for the electrolytic recovery of metal employing improved electrolyte convection | |
| US7470354B2 (en) | Utilisation of oxygen evolving anode for Hall-Hèroult cells and design thereof | |
| RU2095483C1 (en) | Method and installation for electrolytic aluminum production in electrolyzers with upper current contact | |
| DK202370308A1 (en) | Controlling electrode current density of an electrolytic cell | |
| AU659247B2 (en) | Cell for the electrolysis of alumina preferably at low temperatures | |
| KR880000708B1 (en) | Electrolytic reduction cell | |
| US6511590B1 (en) | Alumina distribution in electrolysis cells including inert anodes using bubble-driven bath circulation | |
| CA3177201A1 (en) | Electrolysis cell | |
| RU2220228C2 (en) | Gear for electrolyte circulation in bath of electrolyzer with salt melt | |
| AU2004281296B2 (en) | Electrochemical reduction of metal oxides | |
| WO2023111899A1 (en) | Electrolysis apparatus for the production of iron with an improved gas permeable anode plate | |
| EP0604664A1 (en) | Method for obtaining aluminium and other metals |