SU1597108A3 - Способ изготовлени обожженных анодов дл производства алюмини электролизом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству алюмини  электролизом, в частности к способам изготовлени  обожженных анодов. Целью изобретени   вл етс  повышение качества анодов. Сущность изобретени  заключаетс  в получении анодов с максимальной плотностью. Дл  этого при смешении углеродистого наполнител  и пека используют оптимальное количество пека. Оптимальное содержание пека позвол ет получить максимальную плотность анода. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к производ ству алюмини  эдектролизом, в част ности к способам изготовлени .обож женных анодов

Целью изобретени   вл етс  по вьшение качества анодов.

Сущностью изобретени   вл етс  способ регулировани  изготовлени  сырого анода (измен   процентное содержание пека), который позвол ет приводить к максимуму плотность на гретого анода без необходимости ожи дани  результатов обжига.

На уровне заданного посто нного качества нефт ного кокса кажуща с  плотность нагретого анода существен но зависит от сухой плотности сырого анода. Последн   непосредственно отражает действительное уплотнение сухих веществ в аноде.

Эта суха  плотность св зана с кажущейс  плотностью сырого анода и с содержанием пека зависимостью

Д5 ДА сьфа  х (100 - % пек)/100

где ДБ - суха  плотность сырого

анода; ДА сыра  -кажуща с  плотность сырого

анода (непосредственно измеренна );

% пек - содержание пека, выраженное в весовых процентах.

Дп  заданной пары первичных веществ и дл  условий изготовлени  (гранулометри , перемешивание ...) и формовани  массы суха  плотность полученных сырых анодов проходит через олтимум при определенном содер- жании пека. 3 На фиг,1 показано изменение сухой отнести сырого анода в зависимое и от содержани  св зывающего при рараметре: подаваемое напр жение при формовании; на фиг,2 изменение ос новкых параметров анодов в зависи кости от содержани  пека дл  задан ного уровн  напр жени  уплотнени ; на фиГвЗ - регулирование содержани  пеха согласно предлагаемому способу на фиг,4 изменение плотности анода в зависимости от содержани  пека Оптимальное содержание пека, ко торсе позвол ет получить максималь ную кажуиуюс  плотность нагретого анода, показано на Отмечено, что оно соответствует содержанию, которое позвол ет получить максималь ную сухую плотность сьфого анода, следовательно, предлагаемый способ позвол ет оптимизировать кажущуюс  плотность нагретых анодов, учитыва  только измерени  сырых анодов на вы ходе уплотнени , следовательно, с возможностью немедленного управле гт  системой регулировани  Кроме того, оптимальна  суха  плотность  вл етс  относительной и,Г очевидно, измен етс  с параметрами изготовлени  (первичные вещества, гранулометри :в в,). Вследствие этого за исключе шем переходных перио дов оптимизаци  сухой плотности при водит во всех случа х к оптимизации плотности нагретого анодаа Способ осуществл етс  следующим образом В смеситель карбюрированной мас сы подаетс  измельченный кокс с зар нее определенным гранулометрическим составом, которьш выдерживают по сто нным, причем козффициент подачи кокса также вьщерживаетс  посто нны а также пек, процентное содержание которого Вд(%) по отношению к коксу  вл етс  регулируемым либо ручным способом, либо программируемым авто матом или микропроцессором, На выходе смесител  карбюрирован на  масса вводитс  в уплотнительное устройство, а уплотненные аноды выпускаютс  на рольганг, В случае использовани  смесител  прерывистого действи  доза карбюрированной массы имеет посто нный состав . Следовательно, любое изменени процентного содержани  пека отража8 етс  на всех N анодах, полученных из дозы, В случае использовани  смесител  непрерывного действи  имеет сдвиг между моментом, когда измен ют содержание пека в головной части смесител , и моментом, когда по вл етс  . первый уплотнительный анод с измененным составом массы Этот сдвиг обозначен d (на практике он может составл ть 3-6 анодов), В этом случае вычислительна  машина программируетс  с учетом этого положени  Кажуща с  плотность сырого анода зависит от веса и объема анода. Вес измер етс  с погрешностью меньше 0,1%о Опыт показывает, что длина и ширина после уплотнени  могут считатьс  посто нными с аналогичным уточнением дл  содержаний пека с погрешностью, не превышающей 1% (абсолютные величины), по отношению к средней величине. Следовательно , достаточно измерить высоту Н уплотненного анода, чтобы узнать его объем В вычислительную машину ввод т: измеренный вес, длину и ширину ( вл ютс  посто нными, но их можно при необходимости исправить) измеренную высоту, а также процентное содержание пека Следовательно, имеют ДА суха  Вес анода Р/ {(H-h ) х X 1J + V,, причем V {, - объем головки анода, Tie, верхней части, котора  содержит фаски S, пробки анодов и различные возможные оболочки, Ь - высота головки анода;, Суха  плотность сырого анода Д8 ДА сыра  х (100 - % пек)/100, Эти данные ввод тс  в вычислительную машину. Вычислительна  машина учитывает также исходное содержание пека В((%), которое фиксируют по опыту изготовлени ; аноды, изготовленные в этих услови х, имеют сухую плотность, которую обозначают г(В). Затем приращивают исходное содержание пека Б на величину х (например , 0,1 или 0,2%, абсолютные величины ). Аноды, полученные с новым содержанием пека В + X, имеют сухую плотность Т(Вд +х), котора  в среднем измер етс  по п анодам (например, , предпочтительно 10) дл  определени  небольших колебаний. Приращивание х может быть поло жительным или отрицательным. Сравнивают (Б, « х) с (В) (средние величины), Если (BO +х) ), приращива ют Bj + X на величину х с таким же знаком, что и предыдущее значение, Если у(Вд +х) у(Е), приращивают Бр + X на величину х, но со знаком, противоположным предьщущему значению, и:т,д., причем кажда  ста ди  способа заключаетс  в сравнива НИИ величины плотности, полученной на рассматриваемой стадии, с величи ной, полученной на предыдущей ста дии. Можно прин ть этот алгоритм, от метив, что, если увеличение В (приращивание положительного х) при водит к повышению сухой плотности анодов, это доказывает, что наход  тс  ниже оптимума В, если это уве личение Б приводит к снижению сухо плотности, то оптимум Б превышен. Аналогично, если уменьшение Б (прирапщвание отрицательного х) при водит к снижению сухой плотности, это доказывает, что,-веро тно, нахо д тс  ниже оптимального содержани  если уменьшение В приводит к пов шению сухой плотности, должны нахо дитьс  выше оптимума Если какое-либо из сравнений меж ду (Б( + п х) и I-CB, + (п+1 ) х) приводит к равенству, можно соста вить следующие инструкции оператору или автомату: - выдерживать неизменным содержа ние пека на уровне значени  В(+(п+)х переходить на В +(п+1) , где х положительный или отрицатель ный, причем эта операци  может осу ществл тьс  с приращиванием х рав ным X или меньше х (например, х х/2) с тем, чтобы не слишком клон тьс  От оптййального В , если полагают, что наход тс  близко к этому значению ;;.;;:; - i ,, ,, I Устанавливают максимальный предел изменени м Этот предел В, +х (фиг.З) может уста авлйватьс  при .п шагов приращени  х. Каждый из этих шагов может, например, иметь величи ну 0,1. или 0,2% пека (в абсолютных % и X может устанавливатьс , например ±0,5 или +0,6% (абсолютные величины) Во избежание слишком большой амп литуды изменений вокруг оптимального В можно после определенно начени  о времени установлени  равновеси  нова заложить исходное значение В одержани  пека и придать ему новое начение, равное или почти равное птимальному значению В, такому, ка ое можно вычислить из фактической ривой изменени  сухой плотности в зависимости от содержани  пека (см, иГвА), причем это значение вычисли тельна  машина может определить ав томатически Все эти операции могут осуществ литьс  следующим образом: ручным способом (в этом случае, оператор снимает данные, которые ему представл ет вычислительна  машина , и осуществл ет приращени  х в заданном направлении и в пределах, установленных дл  общих изменений X 1х); автоматически (расчетные данные ввод тс  в программируемый автомат или в микропроцессор с индикацией и/или с печатанием изменений различ ных параметров). На фиг.4 нанесена эксперимен тальна  крива , описывающа  дл  со держани  пека весь диапазон от 13,4 до 14,5% Очевидно, что дл  каждого значе НИЛ содержани  пека измеренные ве личины сухой плотности объедин ютс  на линии разброса с амплитудой по р дка +0,002 пункта от абсо.гпотной величинц сухой плотности. Л р и м е р. На линии изготовлени  анодов, предназначенных дл  р да электролизных ванн, установили В 13,4% пека, х 0,1% и х +0,6%. Было отмечено, что устройство регу лировани  оптимизирует содержание пека пор дка 13,6%, соответствующее максимальной плотности (суха  плот ность) 1,416, .т.е . плЬтйость сырого анода, что обеспечивает высокий уровень качества нагретых анодов Фор мула изобретени  Способ изготовлени  обожженных анодов дл  производства алюми ш  электролизом, включающий смешение углеродистого наполнител  и коксую щегос  пека при нагревании, формование анода уплотнением, определение плотности сырого анода путем измере ки  его веса и усадки по высоте и

обжиг 31здели , отличающий с   тем, что, с целью повышени  ка честна анодов, после определени  плотности сырого анода определ ют максимальную плотность сухого анода по уравнению

Д5 ДА сыра  % пека Д/100,

Плотность нагретого анода

d

51 )( вракт€ристика Фиг. 1

Каждша с  плотность сырого анода

Нроизвольна шкала

где ДБ плотность сухого анода; ДА плотность сырого анода; % пека выбирают из интервала 13,4

14,5 мас,%,

и при смешении берут содержание пека , соответствующее максимальному значению плотности сухого анода

Иалр /нение

(6 зыВан}1дее) лек

Кажуща}1с  плотность нагретого анода

Фиг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ изготовления обожженных анодов для производства алюминия электролизом, включающий смешение углеродистого наполнителя и коксующегося пека при нагревании, формование анода уплотнением, определение плотности сырого анода путем измерения его веса и усадки по высоте и где ДБ - плотность сухого анода;

   ДА - плотность сырого анода;

   % пека выбирают из интервала 13,414,5 мас.%, и при смешении берут содержание пека, соответствующее максимальному значению плотности сухого анода.

   обжиг изделия, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества анодов, после определения плотности сырого анода определяют максимальную плотность сухого анода по уравнению

   ДБ = ДА сырая /-£100 - % пека J/100,

   Плотность нагретого анода

   Фиг.1

   Характеристика

   Кажущаяся платность сырого анода

   Кажущаяся плотность нагретого анода произвольная шкала

   Сухая плотность

   Прочность на раздавливание

   Удельное сопротивление пек —----3»» r> 4 !

   Заказ 2919 Тираж 536 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(^СР

   113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101