SU704308A1 - Method of roasting electrolyzers for production of aluminium - Google Patents

Method of roasting electrolyzers for production of aluminium Download PDF

Info

Publication number
SU704308A1
SU704308A1 SU772499398A SU2499398A SU704308A1 SU 704308 A1 SU704308 A1 SU 704308A1 SU 772499398 A SU772499398 A SU 772499398A SU 2499398 A SU2499398 A SU 2499398A SU 704308 A1 SU704308 A1 SU 704308A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrolyzer
melt
firing
anode
aluminum
Prior art date
Application number
SU772499398A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Л. Блюштейн
А.Б. Глуз
М.Е. Дынкин
В.А. Крюковский
И.М. Мальцева
Н.В. Николаев
В.Я. Никитин
С.С. Рощин
Н.В. Русакова
М.Б. Рапопорт
В.В. Славин
А.Д. Степанов
Т.К. Федорова
А.М. Цыплаков
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности
Priority to SU772499398A priority Critical patent/SU704308A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU704308A1 publication Critical patent/SU704308A1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

1. СПОСОБ ОБШГА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮШИИЯ, включающий введение дополнительного электросопротивлени  между анодом и подиной и разогрев посто нным током, о т- л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повьшени  срока службы, сокращени  затрат труда и времени обжига и пуска электролизера, в качестве дополнительного электросопротивлени  .. на подину электролизера заливают расплав солей, выбранных из группы, содержащей фториды и хлориды алюмини , кальци  и магни , при этом температуру расплава поддерживают в пределах бОО-ЮОО^С, а плотность 2,4 - 3,0 т/мз.2. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что скорость обжига регулируют изменением рассто ни  между анодом и подиной.<е(ЛМ^ОЭОоо1. METHOD OF OBJECTING ELECTROLISERS FOR OBTAINING ALUSHIIA, including the introduction of additional electrical resistance between the anode and the bottom and warming up by direct current, in order to increase service life and reduce labor and time costs. burning and starting the electrolyzer as an additional electrical resistance. A melt of salts selected from the group containing fluorides and chlorides of aluminum, calcium and magnesium is poured onto the bottom of the electrolyzer, while the temperature of the melt is maintained within BOO-OOO ^ C and the density 2.4 - 3.0 t / mz.2. The method according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the burning rate is controlled by changing the distance between the anode and the bottom. ≪ e (LM ^ EOoooo

Description

Изобретение относитс  к области получени  алюмини  и предназнаггено дл  обжига электролизеров всех типов после капитального ремонта и при пуске новых корпусов, При обжиге электролизеров да:  по лучени  алюмини  производитс  коксо вание набивных участков углеродисто подины и прогрев всей футеровки. Од ним из основных требований к обжигу  вл етс  достижение достаточно высокой температуры подины (ЭбО-ЭЗО С чем обеспечиваетс  снижение скорост взаимодействи  углеродистых материа лов с натрием И;, в конечном итоге, повышение срока службы электролизеров Важнь ми требовани ми  вл ютс  также сокращение затрат труда, особенно ручного, и длисельности опера ций обжига и пуска. Распространенные способы обжига электролизеров дл  получени  альэминл  предусматривают введение дополнительного электросопротивлени между анодом и подиной и разогрев посто нным током. В качестве дополнительного электросопротивлени  служит металл или дробленьй угольны материал - орешек f 1 , 2. При обжиге на металле прогрев производитс  за счет тепла, выдел ющегос  при прохождении тока серии в угольной футеровке и аноде, алюминий заливаетс  дл  улучшени  контакта анода с подиной. Недостатком обжига на металле  вл етс  низка  конечна  температура подины электролизера, редко превьшающа  в результате чего пуск осуществл етс  з неблагопри тных дл  достижени  максимального срока службы услови х. Кроме того,, проникновение алюмини  в усадочные трещины и щели подины может привести к ухудшению сортности металла после пуска. При обжиге на орешке слой ленпого угольного материала, помещаемого между анодом и подиной, служит дополнительным -электросопротивлением , в котором выдел етс  теп ло, в результате чего достигаема  конечна  температура подины вьше, чем при обжиге на металле, Однако об}киг на орешке св зан с весьма трудоемкими операци ми по осуществлению равномерного нагре ва подины и извлечению орешка из шахты электролизера перед пуском. Отключение электролизера на чистку приводит к снижению температуры подины« Таким образом, существующие способы обжига с применением тока серии не позвол ют обеспечить равномерный и высокотемпературный прогрев футеровки с малыми трудозатратами. Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы, сокращение затрат труда и времени обжига и пуска электролизера. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве дополнительного электросопротивлени  на подину электролизера заливают расплав, состо щий из солей, выбранных из группы фторидов и хлоридов алюмини , кальци ,, магни , при этом температуру расплава поддерживают в пределах 600-1000 0, а плотность 2,4-3,От/мЗ. Расплавы двойной системы фторид алюмини  - фторид кальци , состава, мае.%; А1Рз 35-55 CaF 45-65 имеют температуру плавлени  в интервале 820-1000с, на плотность ZJA-SjO (выше плотности алюмини ). При необходимости снижени  температуры плавлени  в расплав вводитс  хлорид либо фторид магни  в количестве до 20%, Измен   содержание компонентов в вышеуказанных пределах можно подобрать температуру, наиболее соответствующую данным конкретным услови м обжига. Такой расплав не содержит в своем составе солей металлов, взаимодействие которьгх; с угольными материалами вызывает их деформацию (натрий, калий и др,), поэтому заливка расплава даже на холодную подину и пропускание тока серии не приведет к опасности преждевременного ее разрушени . Достижение при обжиге достаточно высокой конечной температуры подины обеспечиваетс  более высоким, чем у угольных материалов, удельным электросопротивлением расплава и возмохшостью регулировани  количества выдел емого тепла за счет изменени  междуполюсного рассто ни  (уровн  расплава), Алюминий, выдел ющийс  электрохимически на подине в процессе обжига , вследствие разности плотностей расплава и металла, вспльгаает вверх, вновь окисл  сь на поверхности анода. Подина, таким образом, все врем  покрыта слоем т желого расплава, который, заполн   усадочные трещины и щели, предохран ет подину от проникновени  в нее алюМИНИН . Все операции, св занные с проведением обжига, в частности заливка и выпивка обжигового расплава, могут выполн тьс  механизированно (ва куум-ковшом) с малыми трудозатратам При проведении обжига дтредпочтительнее заливать в подготовленный к обжигу электролизер расплав, подготовленный вне данного электролизера Однако, при необходимости, подготов ка расплава может производитьс  и в электролизере известными способами , например пламенным нагревом. В этом случае может оказатьс  необходимым целенаправленное измене ние состава расплава в процессе обжига . Например, начинать наплавление расплава с самого легкоплавкого состава, а затем, по мере наплавлени , вводить компоненты, повьшающие температуру плавлени  таким образом чтобы перегрев расплава бьт бы все врем  оптимальным с точки зрени  потерь солей на испарение и санитар но-гигиенических условий. 1 Расплав можно использовать много кратно, перелива  из одного электро лизера в другой. Пример 1. Дл  обжига элект ролизера может быть использован расплав состава, мас.%: CaF261 А1Рз39 Плотность 3 т/мн. Температура плавлени  820°С, Смесь солей указанного состава расплавл ют в специальной печи, например в печи дл  наплавлени  элект ролита, в количестве, необходимом дл  создани  на подине сло  расплав высотой 3-5 см. Вакуум-ковшом перен с т расплав в подготовленный дл  пу ка электролизер, погружают анод в расплав и подключают электролизер в цепь серии. Высоту сло  расплава увеличивают до 15-20 см путем залив ки расплава или загрузки твердых солей. Напр жение на электролизере при этом увеличивают с 2-3 В до 5-8 В. Врем  обжига составит 10 ч. По достюкении температуры футеровки, близкой к эксплуатационной - 950- . , обжиговый расплав извлекаетс  вакуум-ковшом из электролизера и переноситс  в другой электролизер, подготовленный к обжигу, а в обожженный электролизер заливаетс  эксплуатационный электролит и производитс  его пуск. Эти операции производ тс  без разрьша цепи и сн ти  токовой нагрузки путем опускани  анода при выпивке обжигового расплава, Пример 2. Дл  обжига электролизера примен ют расплав состава, мас,%: Плотность 2,4 т/м Температура плавлени  . Анод подготовленного к обжигу электролизера устанавливают на подину . В шихту засыпают солевую смесь вьопеприведенного состава, и электролизер включают в цепь серии. После этого в электролизер заливают алюминий с таким расчетом, чтобы образовалс  слой в 4-5 см. Анод отрывают от подины, след  за тем, чтобы подошва анода была все врем  погружена в металле. По мере расплавлени  солевой смеси загружают новые порции солей до наплавлени  требуемого количества расплава. При таком способе обжига бокова  футеровка шахты электролизера защищаетс  от контакта с расплавленньм алюминием облицовкой из магнезитового кирпича. Заполнивший первоначально щели и трещины в подине алюминий вьгтесн етс  в процессе обжига более т желым обжиговьм расплавом. По окончании обжига расплав выливаетс , а в электролизер заливаетс  ксплуатационный электролит. Если в корпусе (цехе) не имеетс  электролизеров, подготовленных обжигу, обжиг вьй расплав разиваетс  в .металлическим формы, где затвердевает и хранитс  до следующегообжига. Данный способ обжига алюминиевых лектролизеров обеспечивает по 5 сравнению с существующими способами следующие преимущества: увеличение срока службы на 0,5-1 год; уменьшение длительности обжига 704308Л до 10 ч сокращение послепускового периода до 1 сут за счет прогрева электролизера на обжиге до эксплуатационных температур.The invention relates to the field of aluminum production and is intended for the firing of all types of electrolyzers after major repairs and at the start-up of new buildings. During the firing of electrolyzers yes: aluminum is produced by coking the carbonized bottom sections and heating the entire lining. One of the main requirements for firing is to achieve a sufficiently high bottom temperature (EbO-EZO C, which ensures a reduction in the rate of interaction of carbonaceous materials with sodium I ;, ultimately, an increase in the service life of the electrolyzers. , especially manual, and the duration of the firing and start-up operations. Common methods of firing electrolysis cells for obtaining alaminl include the introduction of additional electrical resistance between the anode and the bottom and direct current heating. Metal or crushed carbon material - nutlet f 1, 2 serves as an additional electrical resistance. When fired on metal, heating is produced by the heat generated by the passage of a series of current in the coal lining and the anode, aluminum is poured to improve the contact of the anode The disadvantage of firing on the metal is the low final temperature of the bottom of the electrolyzer, rarely exceeding the result that the start-up is carried out under unfavorable conditions to achieve maximum service life. In addition, the penetration of aluminum into shrinkage cracks and crevices of the bottom can lead to a deterioration in the grade of the metal after launch. When firing on a nut, a layer of carbon material placed between the anode and the bottom serves as an additional electrical resistance, in which heat is generated, resulting in a final bottom temperature higher than during firing on the metal, however with very labor-intensive operations for the implementation of uniform heating of the bottom and the removal of the nut from the electrolyzer mine before starting. Disconnection of the electrolyzer for cleaning leads to a decrease in the temperature of the bottom. Thus, the existing methods of firing using a series current do not provide for uniform and high-temperature heating of the lining with low labor costs. The aim of the invention is to increase the service life, reduce labor costs and time of burning and starting the electrolyzer. The goal is achieved by the fact that, as an additional electrical resistance, a melt is poured onto the bottom of the electrolyzer, consisting of salts selected from the group of fluorides and chlorides of aluminum, calcium, magnesium, while the temperature of the melt is maintained within 600-1000 ° C and the density is 2, 4-3, From / m3. Melts of the dual system aluminum fluoride - calcium fluoride, composition, May.%; A1Ps 35-55 CaF 45-65 have a melting point in the range of 820-1000 s, on the density of ZJA-SjO (higher than the density of aluminum). If it is necessary to lower the melting point, chloride or magnesium fluoride in an amount of up to 20% is added to the melt. Such a melt does not contain in its composition metal salts, the interaction of which; with carbon materials causes their deformation (sodium, potassium, etc.), therefore pouring the melt even on a cold hearth and passing a series current will not lead to the danger of its premature destruction. Achieving a sufficiently high final temperature of the hearth during firing provides a higher than that of coal materials, the specific electrical resistance of the melt and the possibility of controlling the amount of heat produced by changing the interpolar distance (melt level), aluminum released electrochemically on the hearth during firing, due to the density difference between the melt and the metal, splashes up, again oxidized on the surface of the anode. The bottom is thus all the time covered with a layer of heavy melt, which, filling the shrinkage cracks and crevices, prevents the bottom from penetrating into it aluminin. All operations related to firing, in particular, pouring and drinking of the firing melt, can be performed mechanically (vacuum cups) with low labor costs. When firing, it is preferable to pour into the electrolyzer prepared for firing, prepared outside this electrolyzer. However, if necessary, The preparation of the melt can also be carried out in the electrolyzer by known methods, for example, by flame heating. In this case, it may be necessary to purposefully change the composition of the melt in the firing process. For example, to start fusion of the melt from the very low-melting composition, and then, as it is fusing, to introduce components that increase the melting point so that the overheating of the melt would be optimal all the time from the point of view of salt loss to evaporation and sanitary hygienic conditions. 1 Melt can be used many times, overflow from one electrolyzer to another. Example 1. A melt of the following composition can be used for roasting an electrolyser, wt%: CaF261 A1Pz39. Density 3 t / mn. The melting point is 820 ° C. The mixture of salts of the indicated composition is melted in a special furnace, for example, in an furnace for fusing electrolyte, in an amount necessary to create a melt of 3-5 cm in height on the bottom layer. Transfer the melt to A pot, immerse the anode in the melt and connect the electrolyzer to the series circuit. The height of the melt layer is increased to 15–20 cm by pouring the melt or loading solid salts. At the same time, the voltage on the electrolyzer is increased from 2-3 V to 5-8 V. The firing time will be 10 hours. Upon reaching the lining temperature close to the operational one, 950-. , the calcining melt is removed by a vacuum ladle from the electrolyzer and transferred to another electrolyzer prepared for roasting, and the operating electrolyte is poured into the burned electrolyzer and its start is made. These operations are carried out without breaking the circuit and relieving the current load by lowering the anode when drinking the roasting melt, Example 2. A melt of the composition is used for calcining the electrolyzer, wt.%: Density 2.4 t / m Melting point. The anode of the electrolyzer prepared for roasting is placed on the hearth. A salt mixture of the composition given above is poured into the mixture, and the electrolyzer is included in the series circuit. After that, aluminum is poured into the electrolyzer so that a layer of 4-5 cm is formed. The anode is torn off from the bottom, followed by that the anode base is always immersed in the metal. As the salt mixture melts, new portions of salts are loaded before the required amount of melt is welded. With this method of firing, the side lining of the cell of the electrolyzer is protected from contact with the molded magnesite brick with molten aluminum. The aluminum that initially filled the cracks and cracks in the hearth is pressed into the firing process with a heavier roasting melt. At the end of the calcination, the melt is poured, and the operating electrolyte is poured into the electrolyzer. If in the building (workshop) there are no electrolyzers prepared for firing, the firing of the melt is broken into metallic forms, where it hardens and is stored until the next firing. This method of burning aluminum electrolysers provides 5 advantages compared to existing methods: increase in service life by 0.5-1 year; reduction of the firing time of 704308L to 10 hours; reduction of the post-launch period to 1 day due to the heating of the electrolyzer during firing to operating temperatures.

Claims (2)

1. СПОСОБ ОБЖИГА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ, включающий введение дополнительного электросопротивления между анодом и подиной и разогрев постоянным током, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы, сокращения затрат труда и времени обжига и пуска электролизера, в качестве дополнительного электросопротивления .· на подину электролизера заливают расплав солей, выбранных из группы, содержащей фториды и хлориды алюминия, кальция и магния, при этом температуру расплава поддерживают в пре- § делах 600-1000°С, а плотность 2,4 3,0 т/м3.1. METHOD OF FIRING ELECTROLYZERS FOR PRODUCING ALUMINUM, including the introduction of additional electrical resistance between the anode and the hearth and heating with direct current, which can be done in order to increase the service life, reduce labor costs and burn time and starting the electrolyzer, as an additional electrical resistance. · a molten salt selected from the group consisting of fluorides and chlorides of aluminum, calcium and magnesium is poured onto the bottom of the electrolyzer, while the melt temperature is maintained in the range of 600-1000 ° C, and the density l 2.4 3.0 t / m 3 . 2. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что скорость обжига регулируют изменением расстояния между анодом и подиной.2. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the firing speed is controlled by changing the distance between the anode and the bottom. SU „„704308SU „„ 704308 1 7043081 704308
SU772499398A 1977-06-23 1977-06-23 Method of roasting electrolyzers for production of aluminium SU704308A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772499398A SU704308A1 (en) 1977-06-23 1977-06-23 Method of roasting electrolyzers for production of aluminium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772499398A SU704308A1 (en) 1977-06-23 1977-06-23 Method of roasting electrolyzers for production of aluminium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU704308A1 true SU704308A1 (en) 1985-09-23

Family

ID=20714601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772499398A SU704308A1 (en) 1977-06-23 1977-06-23 Method of roasting electrolyzers for production of aluminium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU704308A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5114545A (en) * 1991-06-17 1992-05-19 Reynolds Metals Company Electrolyte chemistry for improved performance in modern industrial alumina reduction cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Справочник металлурга по цветным металлам. "Производство алюмини ". М., Металлургиздат, 1971, с. 155, 260-261.2. Авторское свидетельство СССР по за вке №2439236/02,кл. С 25 С 3/06, 06.01.77. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5114545A (en) * 1991-06-17 1992-05-19 Reynolds Metals Company Electrolyte chemistry for improved performance in modern industrial alumina reduction cells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3383294A (en) Process for production of misch metal and apparatus therefor
US3973076A (en) Furnace for melting highly corrosive slag
NO168939B (en) DEVICE FOR FILLING A SILK CIRCUIT TOOL E.L. WITH DRESSABLE MATERIAL
NO144505B (en) RECEIVER.
US5227045A (en) Supersaturation coating of cathode substrate
US5961811A (en) Potlining to enhance cell performance in aluminum production
EP0127705A1 (en) Electrolytic reduction cell
SU704308A1 (en) Method of roasting electrolyzers for production of aluminium
Reverdy et al. A historical review of aluminum reduction cell start-up and early operation
US3787300A (en) Method for reduction of aluminum with improved reduction cell and anodes
CA1222477A (en) Diffusion barrier for aluminium electrolysis furnaces
US1982490A (en) Cellular clay insulation for metallurgical apparatus
US3773643A (en) Furnace structure
US3779699A (en) Furnace structure
US4673481A (en) Reduction pot
US3738918A (en) Reduction of aluminum with improved reduction cell and anodes
US3787310A (en) Reduction of aluminum with improved reduction cell and anodes
RU2415974C2 (en) Electrolysis bath for production of alluminium
NO168941B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF MERCAPTOACYLPROLIN.
US4335064A (en) Process for packing electrolysis cells for the production of aluminum
RU2094535C1 (en) Method of start of electric resistance furnace to melt non-ferrous metals
US2761672A (en) Furnaces for generating zinc vapors
SU740866A1 (en) Method of burning and starting electrolyzer for aluminium production
RU2080416C1 (en) Method of putting in operation of aluminium electrolyzer after firing
RU2092619C1 (en) Method of burning aluminium electrolyzer