RU2104334C1 - Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров - Google Patents
Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104334C1 RU2104334C1 RU96111983A RU96111983A RU2104334C1 RU 2104334 C1 RU2104334 C1 RU 2104334C1 RU 96111983 A RU96111983 A RU 96111983A RU 96111983 A RU96111983 A RU 96111983A RU 2104334 C1 RU2104334 C1 RU 2104334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- height
- cathode
- aluminum
- electrolyzer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству алюминия электролизом криолито-глиноземного расплава. Высота слоев катодного алюминия и расплава, молекулярное отношение NaF/AlF3 и содержание фтористого кальция в электролите и среднее напряжение электролизера поддерживают в интервалах, определяемых по следующим эмпирически подобранным формулам:
где Ha - высота слоя катодного алюминия, см; hp - высота слоя расплава, см; k- оценочная величина молекулярного отношения NaF/AlF3 электролита, един. ; - содержание фтористого кальция в расплаве, %; Vср - среднее напряжение электролизера, B; Lш- глубина шахты электролизера, см; Sp - среднее расстояние от боковой поверхности анода до бортов катода, см; α1÷ α5 - коэффициенты пропорциональности, полученные экспериментальным путем α1 = 0,79-0,83; α2 = 4,2-5,07; α3 = 0,69 -0,82; α4 = 0,41-0,53; α5 = 0,64- 0,69, при этом усредненные по группе электролизеров значения разницы между фактическими и оценочными величинами устанавливают следующие; Ha ± 0,5 см ; hp ± 0,5 см; k±0,05; Vср 0,05 В. Стабилизирован и улучшен режим работы электролизеров.
где Ha - высота слоя катодного алюминия, см; hp - высота слоя расплава, см; k- оценочная величина молекулярного отношения NaF/AlF3 электролита, един. ; - содержание фтористого кальция в расплаве, %; Vср - среднее напряжение электролизера, B; Lш- глубина шахты электролизера, см; Sp - среднее расстояние от боковой поверхности анода до бортов катода, см; α1÷ α5 - коэффициенты пропорциональности, полученные экспериментальным путем α1 = 0,79-0,83; α2 = 4,2-5,07; α3 = 0,69 -0,82; α4 = 0,41-0,53; α5 = 0,64- 0,69, при этом усредненные по группе электролизеров значения разницы между фактическими и оценочными величинами устанавливают следующие; Ha ± 0,5 см ; hp ± 0,5 см; k±0,05; Vср 0,05 В. Стабилизирован и улучшен режим работы электролизеров.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к электролитическому производству алюминия.
Известно, что на алюминиевых электролизерах систематически поддерживают технологические параметры, состав электролита в интервалах, установленных на основании расчетов тепловых, электрических балансов и результатов многолетней работы цехов электролиза алюминия /1/.
Недостатком этой технологии zвляется то, что допускаются большие отклонения в численных значениях параметров и в содержании компонентов расплава, что отрицательно сказывается на стабильности технологического режима.
За прототип принят способ эксплуатации алюминиевых электролизеров, согласно которому приблизительные пределы параметров, характеризующих нормальный процесс электролиза, устанавливают, исходя из производственного опыта и общепринятых мнений специалистов по металлургии алюминия с учетом конструкции ванн, их теплового и энергетического состояния /2/.
Такое обслуживание электролизеров, не предусматривающее регламентированную оптимизацию технологических характеристик, в значительной степени является субъективным, поскольку зависит от уровня квалификации и производственных навыков обслуживающего персонала. Указанное выше не позволяет получить высокие технико-экономические показатели электролизных корпусов.
Цель изобретения - устранить указанные недостатки, т.е. стабилизировать оптимальные технологические характеристики, улучшить режим работы электролизеров.
Цель достигнута тем, что в известном способе эксплуатации алюминиевых электролизеров, включающем определение состава электролита, высоты слоев катодного алюминия и расплава электролита, молекулярного отношения NaF/AlF3, содержания фторида кальция в электролите и среднего напряжения электролизера, сравнение с заданным интервалом значений, устранение рассогласования и поддержание параметров в заданном интервале, заданный интервал значений для высоты слоев катодного алюминия и расплава электролита, молекулярного отношения NaF/AlF3, содержания фторида кальция в электролите и среднего напряжения электролизера устанавливают по эмпирическим выражениям
где Ha- высота слоя катодного алюминия, см;
hp - высота слоя расплава, см;
k- оценочная величина молекулярного отношения NaF/AlF3 электролита, един.;
- содержание фторида кальция в электролите,%;
Vср-среднее напряжение электролизера, B;
Lш - глубина шахты электролизера, см;
Sp - среднее расстояние от боковой поверхности анода до бортов катода, см;
α1- α5 - -коэффициенты пропорциональности, полученные экспериментальным путем ( α1 = 0,79 - 0,83; α2 = 4,2 - 5,07; α3 = 0,69 - 0,82; α4 = 0,41 - 0,53; α5 = 0,64 - 0,69), при этом разницы между фактическими и заданными величинами не должны превышать: Ha ± 0,5см; hp ± 0,5 см; k ± 0,05; ; Vср ± 0,05 B.
где Ha- высота слоя катодного алюминия, см;
hp - высота слоя расплава, см;
k- оценочная величина молекулярного отношения NaF/AlF3 электролита, един.;
- содержание фторида кальция в электролите,%;
Vср-среднее напряжение электролизера, B;
Lш - глубина шахты электролизера, см;
Sp - среднее расстояние от боковой поверхности анода до бортов катода, см;
α1- α5 - -коэффициенты пропорциональности, полученные экспериментальным путем ( α1 = 0,79 - 0,83; α2 = 4,2 - 5,07; α3 = 0,69 - 0,82; α4 = 0,41 - 0,53; α5 = 0,64 - 0,69), при этом разницы между фактическими и заданными величинами не должны превышать: Ha ± 0,5см; hp ± 0,5 см; k ± 0,05; ; Vср ± 0,05 B.
Для каждого электролизера подбирают экспериментальным путем оптимальное значение высоты слоя катодного алюминия, которое по мере изменения теплового, энергетического и электродинамического состояния электролизера корректируют в интервале, заданном выражением Ha = α1 (Lш + 0,05 ср). При увеличении или уменьшении глубины шахты и среднего расстояния от боковой поверхности анода до бортов катода интервал величин высоты слоя катодного металла соответственно смещается. Неодинаковое тепловое, энергетическое и электродинамическое состояние электролизеров, связанное с нестационарностью физико-механических, электрических свойств и температурных полей футеровочных материалов, приводит к заметной разнице в эффективности их работы как в сравнении между ними, так и при сопоставлении различных периодов эксплуатации каждого электролизера. Если на электролизерах поддерживают высоту слоя катодного алюминия, подобранную в заданном интервале, и соответствующие регламентированные параметры, характеризующие процесс электролиза, то технологический режим стабилизируется и в значительной степени возрастают технико-экономические показатели. Значения высоты слоя расплава, молекулярного отношения NaF/AlF3 электролита, содержания фторида кальция в электролите и среднего напряжения электролизера определяются в совокупности по вышеприведенным формулам, поскольку все они сопряжены с поддерживаемой в электролизере высотой слоя жидкого металла. Кроме того, положительный эффект получается и при уменьшении разницы между величинами, регламентированными уравнениями, и фактическими технологическими характеристиками электролизеров, работающих в оптимальном режиме.
Пример конкретного осуществления способа. На протяжении всего срока каждого из группы электролизеров типа С-8БМ, имеющих глубину шахты 56,5 см и среднее расстояние от боковой поверхности анода до бортов катода 56,75 см, высоту слоя катодного алюминия перед выливкой поддерживали в интервале 47-49 см. При высоте слоя металла 48 см в электролизере, проработавшем ≈ 2 года, вычисленные значения по остальным технологическим характеристикам составляли: hp= 14,0 см; k = 2,6; Vсp = 4,57 B. Как свидетельствуют многократные контрольные измерения в течение 6 мес, в электролизере поддерживали в среднем следующие параметры, характеризующие технологический режим: . Из представленных данных видно, что разница между фактически поддерживаемыми на группе электролизеров технологическими характеристиками и величинами, регламентированными уравнениями, не превышает величину допускаемых отклонений. На электролизере с верхним токоподводом на силу тока ≈ 156 кА за счет применения изобретения стабилизированы технологический и энергетический режимы при оптимальных характеристиках процесса и увеличен выход по току в среднем за вышеуказанный период на 0,9%, сокращен расход электроэнергии на 45 кВт ч/т Al, то есть по сравнению с прототипом получен экономический эффект.
Claims (1)
- Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров, включающий определение состава электролита, высоты слоев катодного алюминия и расплава электролита, молекулярного отношения NaF/AlF3, содержания фторида кальция в электролите и среднего напряжения электролизера, сравнение с заданным интервалом значений, устранение рассогласования и поддержание параметров в заданном интервале, отличающийся тем, что заданный интервал значений для высоты слоев катодного алюминия и расплава электролита, молекулярного отношения NaF/AlF3, содержания фторида кальция в электролите и среднего напряжения электролизера устанавливают по эмпирическим выражениям
где На высота слоя катодного алюминия, см;
hp высота слоя расплава электролита, см;
k оценочная величина молекулярного отношения NaF/AlF3 электролита, един.содержание фторида кальция в электролите,
Uс р среднее напряжение электролизера, В;
Lш глубина шахты электролизера, см;
Scр среднее расстояние от боковой поверхности анода до бортов катода, см;
α1- α5 - коэффициенты пропорциональности, полученные экспериментальным путем
при этом разницы между фактическими и заданными величинами не должны превышать
На ± 0,5 см; hp ± 0,5 см; k ± 0,05; Uс р ± 0,05 В.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96111983A RU2104334C1 (ru) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96111983A RU2104334C1 (ru) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96111983A RU96111983A (ru) | 1996-12-10 |
RU2104334C1 true RU2104334C1 (ru) | 1998-02-10 |
Family
ID=20181948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96111983A RU2104334C1 (ru) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2104334C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105302973A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-03 | 重庆科技学院 | 基于moea/d算法的铝电解生产优化方法 |
-
1996
- 1996-06-21 RU RU96111983A patent/RU2104334C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Янко З.А., Лозовой Ю.Д. Производство алюминия в электролизерах с верхним токоподводом.- М.: 1976, с. 64 - 70. 2. Типовая технологическая инструкция по обжигу, пуску и эксплуатации алюминиевых электролизеров с верхним токоподводом, N 2 - 6, 1986, с. 35 - 37. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105302973A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-03 | 重庆科技学院 | 基于moea/d算法的铝电解生产优化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU96111983A (ru) | 1996-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0134580B1 (en) | Method and apparatus for electrolytic treatment | |
RU2104334C1 (ru) | Способ эксплуатации алюминиевых электролизеров | |
Potocnik et al. | History of computer control of Aluminum reduction cells | |
AU628484B2 (en) | Method and apparatus for adjusting the distance between the poles of electrolysis cells | |
CN1006307B (zh) | 铝生产电解槽中氧化铝成分的精确调节方法 | |
Piskazhova et al. | The use of a dynamic aluminum cell model | |
EP0137369B1 (en) | Method for electrolytic treatment | |
Solli | Current efficiency in aluminium electrolysis cells. | |
RU2113552C1 (ru) | Способ управления технологическим процессом в алюминиевом электролизере | |
RU97106113A (ru) | Способ управления технологическим процессом в алюминиевом электролизере | |
JPH02240300A (ja) | 電解処理装置 | |
JPS56288A (en) | Electrolysis of sodium chloride solution | |
RU2217528C1 (ru) | Способ управления тепловым режимом алюминиевого электролизера | |
CN108914162A (zh) | 一种氧化铝加料量控制方法及系统 | |
Tolymbekova et al. | THE EFFECT OF AMPERAGE ON THE PRODUCTIVITY OF ALUMINUM ELECTROLYSERS | |
RU2087598C1 (ru) | Способ управления технологическим процессом в алюминиевом электролизере | |
SU956625A1 (ru) | Способ управлени алюминиевым электролизером | |
RU2124583C1 (ru) | Способ эксплуатации алюминиевого электролизера | |
RU2166011C1 (ru) | Способ управления алюминиевым электролизером | |
Wark | Influence of cobalt in the electrodeposition of zinc | |
SU855079A1 (ru) | Способ регулировани теплового режима алюминиевого электролизера | |
RU2057207C1 (ru) | Способ предотвращения анодного эффекта и удаления угольной пены из межполюсного зазора алюминиевого электролизера | |
SU1578232A1 (ru) | Способ электролитического получени алюмини | |
Ariana et al. | Numerical analysis of ionic mass transfer in the electrolytic bath of an aluminium reduction cell | |
RU2162901C2 (ru) | Ошиновка электролизера для получения алюминия |