RU2253702C1 - Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer - Google Patents

Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer Download PDF

Info

Publication number
RU2253702C1
RU2253702C1 RU2004110071/02A RU2004110071A RU2253702C1 RU 2253702 C1 RU2253702 C1 RU 2253702C1 RU 2004110071/02 A RU2004110071/02 A RU 2004110071/02A RU 2004110071 A RU2004110071 A RU 2004110071A RU 2253702 C1 RU2253702 C1 RU 2253702C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alumina
gas
electrolyzer
anode
supply
Prior art date
Application number
RU2004110071/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Д. Заикин (RU)
С.Д. Заикин
Original Assignee
Заикин Сергей Дмитриевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Заикин Сергей Дмитриевич filed Critical Заикин Сергей Дмитриевич
Priority to RU2004110071/02A priority Critical patent/RU2253702C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253702C1 publication Critical patent/RU2253702C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: aluminum production plants; supply of alumina to electrolyzers.
SUBSTANCE: alumina is delivered simultaneously with gas under pressure exceeding pressure of anode gases. Mixture of gas and alumina is delivered to inter-pole gap under anode center continuously for stabilization of technological mode, reduction of power requirements and enhancing of electrolyzer efficiency. Dehumidified air mixed with coke dust is used as gas carrier; rate of air flow ranges from 100 to 120 g/cu m.
EFFECT: enhanced efficiency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано на алюминиевых заводах для питания электролизеров глиноземом.The invention relates to non-ferrous metallurgy, to the production of aluminum by the electrolytic method, and can be used in aluminum plants to power the electrolysis cells with alumina.

Традиционная технология питания электролизера глиноземом и фтористыми солями заключается в их загрузке на корку по боковым сторонам электролизера с последующим продавливанием этой корки и подачей сырья в жидкий электролит.The traditional technology of feeding the electrolyzer with alumina and fluoride salts consists in loading them onto the crust along the sides of the electrolyzer, followed by forcing this crust and supplying the raw material to the liquid electrolyte.

Известный способ питания имеет ряд существенных недостатков:The known method of nutrition has several significant disadvantages:

- значительные потери сырьевых материалов за счет пылеуноса при транспортировке и загрузке;- significant losses of raw materials due to dust removal during transportation and loading;

- невозможность равномерного питания электролизера, что ведет к технологическим нарушениям (образование “коржей” на подине, неустойчивый электрический режим);- the impossibility of uniform power supply of the electrolyzer, which leads to technological disruptions (the formation of “cakes” on the bottom, unstable electrical mode);

- низкий кпд электролизера, около 20%.- low efficiency of the electrolyzer, about 20%.

Наиболее близким техническим решением является способ питания сырьем алюминиевых электролизеров путем подачи его в дозируемом количестве через вертикальный проем в аноде, в котором с целью поддержания постоянного состава электролита, концентрации глинозема и сокращения расхода сырья, электроэнергии сырье подают одновременно с инертным газом под давлением, на 5-20% превышающим давление анодных газов (SU №391185, С 22 В 3/12, опубл. 28.11.1973).The closest technical solution is a method of supplying aluminum electrolysis cells with raw materials by feeding it in a metered amount through a vertical aperture in the anode, in which, in order to maintain a constant electrolyte composition, alumina concentration and reduce raw material consumption, electricity, the raw material is supplied simultaneously with an inert gas under pressure by 5 -20% higher than the pressure of the anode gases (SU No. 391185, C 22 V 3/12, publ. 28.11.1973).

Недостатком данного решения является то, что газоглиноземная смесь, подаваемая под вышеуказанным давлением, может привести к изменениям гидродинамических характеристик потоков электролита и жидкого алюминия в электролизере, что вызывает нарушения технологического режима, снижение технико-экономических показателей процесса электролиза и снижение срока службы электролизера.The disadvantage of this solution is that the gas-alumina mixture supplied under the aforementioned pressure can lead to changes in the hydrodynamic characteristics of the electrolyte and liquid aluminum flows in the electrolyzer, which leads to disruption of the technological regime, a decrease in the technical and economic parameters of the electrolysis process, and a decrease in the life of the electrolyzer.

Задачей предлагаемого способа является сокращение расхода электроэнергии и увеличение кпд электролизера.The objective of the proposed method is to reduce energy consumption and increase the efficiency of the electrolyzer.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем подачу глинозема одновременно с газом под давлением, превышающим давление анодных газов, согласно изобретению газоглиноземную смесь подают непрерывно в межполюсный зазор, под центр анода, причем в качестве газоносителя используют предварительно осушенный воздух, смешанный с коксовой пылью в количестве 100-120 г/м3.The problem is achieved in that in the known method, comprising feeding alumina simultaneously with gas under a pressure higher than the pressure of the anode gases, according to the invention, the gas-alumina mixture is fed continuously into the inter-pole gap, under the center of the anode, and pre-dried air mixed with coke is used as the carrier gas dust in an amount of 100-120 g / m 3 .

Техническим результатом предлагаемого решения является регулируемая подача глинозема в электролит и стабилизация технологического режима, а также сокращение расхода электроэнергии и увеличение кпд электролизера.The technical result of the proposed solution is the regulated supply of alumina to the electrolyte and stabilization of the technological regime, as well as reducing energy consumption and increasing the efficiency of the electrolyzer.

Техническая сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The technical essence of the proposed method is as follows.

В предлагаемой технологии питания глиноземом алюминиевого электролизера в повторяющую контур анода металлическую трубу, расположенную в межполюсном зазоре и находящуюся в электролите, подается газоглиноземная смесь. Подаваемая под давлением газоглиноземная смесь, проходя по трубе, нагревается и через отверстия, расположенные в верхней части конца трубы, поступает под центр анода, где распределяется, обеспечивая питание электролита глиноземом и улучшая его перемешивание. В качестве газоносителя использован осушенный воздух с добавлением коксовой пыли в количестве 100-120 г/м3, необходимой для сжигания кислорода в поступающем воздухе. Металлическая труба, находящаяся в электролите, не разрушается, так как охлаждается газоглиноземной смесью изнутри, а ее наружная поверхность покрывается слоем затвердевшего электролита, что способствует ее упрочнению.In the proposed technology for feeding alumina to an aluminum electrolysis cell, a gas-alumina mixture is supplied to a metal pipe located in the inter-pole gap and located in the electrolyte in the repeating circuit of the anode. The gas-alumina mixture supplied under pressure passes through the pipe and heats up and passes through the holes located in the upper part of the pipe end under the center of the anode, where it is distributed, providing the electrolyte with alumina and improving its mixing. As a carrier gas, dried air with the addition of coke dust in the amount of 100-120 g / m 3 necessary for the combustion of oxygen in the incoming air was used. The metal pipe in the electrolyte is not destroyed, since it is cooled by a gas-alumina mixture from the inside, and its outer surface is covered with a layer of hardened electrolyte, which contributes to its hardening.

Предлагаемый способ питания глиноземом алюминиевого электролизера с указанной совокупностью признаков обеспечивает достижение технического результата благодаря равномерному снабжению глиноземом электролита в межполюсном зазоре и снижению напряжения (на несколько сот миливольт), за счет увеличения площади контакта анод-электролит, вследствие чего уменьшается количество “запертых” участков (из-за недостатка глинозема), сокращается расход электроэнергии и увеличивается кпд электролизера.The proposed method for feeding alumina to an aluminum electrolyzer with the specified set of features ensures the achievement of a technical result due to the uniform supply of alumina to the electrolyte in the interpolar gap and voltage reduction (by several hundred millivolts), by increasing the anode-electrolyte contact area, thereby reducing the number of “locked” sections ( due to a lack of alumina), energy consumption is reduced and the efficiency of the electrolyzer is increased.

Получение технического результата достигнуто решением задачи на изобретательском уровне, в частности равномерной подачей газоглиноземной смеси под центр анода, с использованием в качестве газоносителя предварительно осушенного воздуха, смешанного с коксовой пылью в количестве 100-120 г/м3. Количество коксовой пыли, необходимое для создания смеси с воздухом, определяется исходя из условия выжигания кислорода воздуха. Если подаваемое количество коксовой пыли меньше 100 г/м3, то наблюдается увеличение скорости сгорания анода из-за дополнительно поступающего кислорода с воздухом. Добавление коксовой пыли в количестве, превышающем 120 г/м3, нецелесообразно, так как расчетным путем определено достаточным для полного выжигания кислорода - 120 г/м3 коксовой пыли. Дозировка коксовой пыли обеспечивается калиброванным отверстием в системе подачи в струйный насос.The technical result was achieved by solving the problem at the inventive step, in particular by uniformly supplying a gas-alumina mixture under the center of the anode, using pre-dried air mixed with coke dust in an amount of 100-120 g / m 3 as a carrier gas. The amount of coke dust necessary to create a mixture with air is determined based on the conditions for burning oxygen in the air. If the supplied amount of coke dust is less than 100 g / m 3 , then an increase in the rate of combustion of the anode is observed due to the additional supply of oxygen with air. The addition of coke dust in an amount exceeding 120 g / m 3 is impractical, since it was determined by calculation to be sufficient for complete oxygen burning - 120 g / m 3 of coke dust. The dosage of coke dust is provided by a calibrated hole in the feed system to the jet pump.

На фиг. 1 изображена схема питания глиноземом алюминиевого электролизера; на фиг.2 - схема подачи глинозема в межполюсной зазор.In FIG. 1 shows a diagram of alumina feeding an aluminum electrolyzer; figure 2 is a diagram of the supply of alumina to the interpolar gap.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Сжатый воздух из воздушной магистрали 1 проходит через осушитель 2 центробежного типа, где очищается от пыли, влаги, механических примесей. Очищенный и осушенный воздух поступает в редуктор 3, имеющий возможность плавного регулирования давления от 0 до 5 атм. Затем, под заданным давлением, воздух поступает в камеру смешения струйного насоса 4, куда также из бункера 5 поступает глинозем, а из бункера 6 - коксовая пыль. Полученная газоглиноземная смесь подается в электролизер 7, в межполюсный зазор по металлической трубе 8, повторяющей контур анода 9.Compressed air from the air line 1 passes through a dehumidifier 2 of a centrifugal type, where it is cleaned of dust, moisture, and mechanical impurities. The cleaned and dried air enters the gearbox 3, which has the ability to smoothly control the pressure from 0 to 5 atm. Then, under a given pressure, air enters the mixing chamber of the jet pump 4, where alumina also enters from the hopper 5, and coke dust from the hopper 6. The resulting gas-alumina mixture is fed into the electrolyzer 7, into the interpolar gap through a metal pipe 8, repeating the contour of the anode 9.

Регулирование подачи глинозема осуществляется регулированием давления воздуха. В зависимости от технологического состояния электролизера давление воздуха и расход глинозема могут незначительно меняться, но при этом обеспечивается регулируемое гарантированное питание его глиноземом.The alumina feed is controlled by adjusting the air pressure. Depending on the technological state of the electrolyzer, the air pressure and the consumption of alumina may vary slightly, but this ensures a regulated guaranteed supply of alumina.

Система, обеспечивающая непрерывный способ питания глиноземом алюминиевого электролизера, очень компактна, весит около 20 кг, проста в изготовлении и легко управляема. Она может быть использована в качестве автономного (аварийного) питания электролизера, а также для гашения вспышек.The system, which provides a continuous method of feeding alumina to an aluminum electrolyzer, is very compact, weighs about 20 kg, is simple to manufacture, and easy to control. It can be used as an autonomous (emergency) power supply of the electrolyzer, as well as to extinguish outbreaks.

Claims (1)

Способ питания глиноземом алюминиевого электролизера, включающий подачу глинозема одновременно с газом под давлением, превышающим давление анодных газов, отличающийся тем, что газоглиноземную смесь подают непрерывно в межполюсный зазор под центр анода, причем в качестве газоносителя используют предварительно осушенный воздух в смеси с коксовой пылью в количестве 100-120 г/м3.A method of feeding alumina to an aluminum electrolyzer, including feeding alumina simultaneously with gas under a pressure exceeding the pressure of the anode gases, characterized in that the gas-alumina mixture is fed continuously into the inter-pole gap under the center of the anode, and pre-dried air mixed with coke dust is used as a gas carrier 100-120 g / m 3 .
RU2004110071/02A 2004-04-02 2004-04-02 Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer RU2253702C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004110071/02A RU2253702C1 (en) 2004-04-02 2004-04-02 Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004110071/02A RU2253702C1 (en) 2004-04-02 2004-04-02 Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2253702C1 true RU2253702C1 (en) 2005-06-10

Family

ID=35834528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004110071/02A RU2253702C1 (en) 2004-04-02 2004-04-02 Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253702C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2347015C2 (en) Electro-chemical reduction of metal oxides
RU2334024C2 (en) Electrochemical reduction of metal oxides
US20030022058A1 (en) Power generating method using seawater and power generating apparatus using the method
WO2024149128A1 (en) Method and system for producing nickel matte from nickel-containing solid waste
JPH0290995A (en) Water treatment process and device using electrolytic ozone
US7658835B2 (en) Method for the electrolysis of an aqueous solution of hydrogen chloride or alkali metal chloride
EA009106B1 (en) Electrochemical reduction of metal oxides
CN109485023A (en) A method of recycling tellurium from cupric tellurium waste liquid
RU2253702C1 (en) Method of supply of alumina to aluminum electrolyzer
Wang et al. Effect of jet flow between electrodes on power consumption and the apparent density of electrolytic copper powders
US4124463A (en) Electrolytic cell
WO2002015309A3 (en) Electrochemical fuel depletion means for high temperature fuel cell generators
CN201411491Y (en) Device utilizing solar energy to electrolyze water into hydrogen and oxygen for controlling combustion
US8101008B2 (en) Anode refinement method for high-sulfur content coarse copper
US3661738A (en) System for melting melt enriching solids utilizing excess heat from electrolysis cells
KR20230130055A (en) Hydrogen water for suppressing alcoholic liver failure
CN100582313C (en) Electrochemical reduction of metal oxides
RU2154697C1 (en) Method of supply of aluminum electrolyzer with alumina
RU2294402C1 (en) Process for electrolytical production of magnesium from highly dehydrated chlorine-magnesium raw material and flow line for performing the same
RU2745830C1 (en) Method of producing aluminum by electrolysis of a suspension of alumina in an aluminum melt
Mokkelbost et al. A concept for electrowinning of aluminium using depolarized gas anodes
CN1531607A (en) Method for regulating electrolysis cell
RU2305144C2 (en) Method of the electrolytic production of magnesium from the deep-dehydrated carnallite and the production line for the method realization
RU2273601C2 (en) Method of production of ozone
RU2308549C1 (en) Charge for sealing near-anode space of aluminum cell

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070403