SU704308A1 - Способ обжига электролизеров дл получени алюмини - Google Patents

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^ОЭОоо

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.

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.

2. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что скорость обжига регулируют изменением расстояния между анодом и подиной.

SU „„704308

1 704308