Способ пуска электролизера для электролитического рафинирования алюминия

 

СПОСОБ ПУСКА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ, включающий прогрев угольной подины и боковой магнезитовой футеровки , установку катодов,, заливку в шахту электролизера анодного сплава, электролита и катодного алюминия, подключение электролизера в цепь постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью создания безаварийного пуска и увеличения срока службы электролизера, в электролизер сначала запивают катодный металл, включают электролизер в цепь постоянного тока, заливают электролит, поднимают температуру в шахте электролизера до 800- 820 С, после чего заливают анодньй сл сплав.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОЕ OB

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛА@ ИВСВРЕТЕНИЙ И OWA 1ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ \

М

° « (21) 3613310/22-02 (22) 3D.О6.83 (46) 23.11.84. Бюл.¹43 (72) В.Ф.Аносов, С.В.Голубцов, Г.М.Колесников, В.И.Косов, В.В.Лозинский, Н.С.Матвеев, В.И.Наринский и Б.И.Пригожих (71) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности и Братский ордена Ленина алюминиевый завод (53) 669.71(088.8) (56) 1. Беляев А.И. и др. Получение чистого алюминия. M. "Металлургия", 1967, с.88.

2. Типовая технологическая инструкция по обслуживанию электролизеров для электролитического рафинирования алюминия. Л., ВАМИ, 1982, с.22-24. (54) (57) СПОСОБ ПУСКА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ДЛЯ ЗЛЕ КТРОЛИТИЧЕС КОГО РАФИНИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЯ, включающий прогрев угольной подины и боковой магнезитовой футеровки, установку катодов заливку в шахту электролизера анодного сплава, электролита и катодного алюминия, подклю" .чение электролизера в цепь постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью создания безаварийного пуска и увеличения срока службы электролизера, в электролизер сначала заливают катодный металл, включают электролизер в цепь постоянного тока, заливают электролит, поднимают температуру в шахте электролизера до 800- cg а о

820 С, после чего заливают анодный сплав.

1125298

Изобретение относится к рафинированию цветных металлов, в частности к электролитическому рафинированию алюминия.

Известен способ пуска электролизе- 5 ра для электролитического рафинирования алюминия, сущность которого заключается в следующем: в шахту электролизера, предварительно прогретую теплом от сжигания газа, жидкого топлива, кокса или путем электрообо-: грева, устанавливаются графитовые катоды и заливаются поочередно анодный сплав (сплав меди с алюминием), электролит и алюминий-сырец, которые 15 вследствие разницы плотностей распределяются в ней послойно. Подключение электролизера к электрической цепи производится в момент заливки анодного сплава. После заливки электроли- 2О та катоды поднимают на высоту 15-20 см от поверхности анода (в данном случаеанодного сплава) и на электролизере начинает осуществляться процесс рафинирования — растворение алюминия. на аноде и восстановление его на катоде. Окончанием пуска является покрытие поверхности элект ролита слоем алюминия-сырца.

Данный способ обеспечивает пуск электролизера в сжатые сроки с минимальными материальными и трудовыми затратами Ц .

Однако при предварительном прогреве подины и боковой магнезитовой 35 футеровкн образуются трещины, .куда первым проникает анодный сплав, который ввиду низкой температуры кристаллизации и хорошей жидкотекучести заполняет их на всю глубину футеров- 4О. ки. Это способствует возникновению ! опасности прорыва анодного сплава из шахты в послепусковой период и снижению срока службы электролизера

I вследствке существенного изменения 45 физических свойств футеровки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пуска электролизера для электролити- 50 ческого рафинирования алюминия, включающий прогрев угольной подины и боковой магнезитовой футеровки, установку катодов, заливку в шахту электролизера анодного сплава и 55 электролита при температуре не менее 800 С и заливку катодного алюмио ния (2) .

Однако проникновение анодного сплава в трещины футеровки и прорыв

его из шахты приводят к аварийным ситуациям, а в лучшем случае снижают. срок службы электролизера.

Пель изобретения — создание безаварийного пуска и увеличение срока службы электролизера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пуска электролизера для электролитического рафинирования алюминия, включающему прогрев угольной подйны и боковой магнезитовой футеровки, установку катодов, заливку в шахту электролизера анодного сплава, электролита и катодного алюминия, подключение электролизера в цепь постоянного тока, в электролизер сначала заливают катодный металл, включают электролизер в цепь постоянного тока, заливают электролит, поднимают температуру в шахте элек гролизера до о

800-820 С, после чего заливают анодный сплав.

Такая последовательность операций пуска, как заливка расплавленного алюминия, затем подключение электролизера в цепь постоянного тока, заливка электролита и прогрев шахты до технологической температуры рафинирования (800-820 С) позволяет все поры и трещины (а в этот период происходит максимально-возможное образование трещин в футеровке подины) заполнить электролитом, который, кристаллизуясь в них, предотвращает просачивание анодного сплава через футеровку.

При прогреве шахты электролизера ниже 800 С электролит проникает в трещины футеровки на недостаточную глубину и неполностью заполняет их, Б результате после заливки анодного сплава наблюдаются протеки его через футеровку. При прогреве шахты электролизера выше 820 С электролит просачио вается через футеровку шахты.

Последовательность заливки в шахту электролизера сначала алюминия, а затем электролита обуславливается необходимостью обеспечения минимального перепада напряжения между катодом и анодом электролизера, а также для равномерного распределения электри1 ческого тока по катодам в момент пуска электролизера в цепь постоянного тока в связи с более высокой электроСоставитель Н. Харлампиева

Редактор Н. Бобкова Техред О.Ващишина КорректорС. Шекмар

Заказ 8441/21 Тираж 632 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11252 проводностью алюминия по сравнению с электролитом.

Пример. Проводят пуск нескольких электролизеров. После прогрева

1 шахты теплом от сжигания кокса до 5 температуры подины 300 С, боковых о сторон 150 С устанавливают катоды на уровне 20-40 мм от подины. Затем заливают расплавленный алюминий, подключают электролизер в цепь постоянно1б го тока, заливают электролит с температурой 800-820 С, поднимают катоды до установления на электролизере напряжения 15-20 В, Окончание заливки электролита определяют высотой его 1 слоя, которая должна быть в пределах

25-30 см. Сразу же после, заливки электролита расплавленный алюминий, имея более низкую плотность, поднимается наверх, не успев проникнуть gp в. поры и трещины футеровки, и в электролизере начинается осуществление. электрохимического процесса (на аноде происходит разряд анионов хлора, а на катоде — восстановление катионов2д натрия и алюминия, имеющихся в электролите). Затем между заливкой электролита и анодного сплава выдерживают время, измеряя периодически температуру прогрева шахты. В этот период происходит пропитка футеровки нижней части шахты электролитом. Электролит ,заполняет микропоры и трещины, образующиеся в результате термическбй деформации и застывает в них вслед35 ствие незначительной температуры о

его перегрева (50-70 С). При этом глубина проникновения его в футеровку незначительна. Для прогрева шахты электролизера до технологичес- 40 кой температуры (800-820 С) требуется 12 ч, затем заливают анод98 4 ный сплав и электролизер начинает работать в нормальном режиме.

Для сравнения осуществляют пуск электролизера по существующей технологии, при этом наблюдают протеки анодного сплава. Исходя из того, что интенсивность предварительного прогрева шахт различная (100-300 С), требуется различный интервал времени для прогрева шахты;до технологической температуры: при макси0 мальном нагреве шахты (800 С) требуется 12 ч,при минимальном (-100 С)д до 24 ч.

Осуществляют пуск электролизера по предлагаемому способу без выдержки на прогрев, т.е. заливают анодный сплав сразу после заливки . электролита, наблюдают протеки анодного сплава, так как анодный сплав вытесняет электролит и проникает в поры и трещины футеровки.

Пускают электролизер по предла-. гаемому способу, но шахту прогревают, не достигая технологической о температуры (до 600 С), наблюдаются частичные протеки анодного сплава.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить возможность прорыва анодного сплава из шахты в послепусковой период и увеличить срок службы электролизера, так как физические свойства футеровки изменяются менее существенно вследствие меньшей глубины и степени пропитки ее электролитом по сравнению с анодным сплавом, а также меньшей теплопроводности электролита. Предлагаемое техническое решение позволяет получить экономический эффект примерно 80000 руб. на один корпус электролизеров.

Способ пуска электролизера для электролитического рафинирования алюминия Способ пуска электролизера для электролитического рафинирования алюминия Способ пуска электролизера для электролитического рафинирования алюминия 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу электролитического получения металлов

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции катодного токоотвода электролизеров для электролитического рафинирования алюминия
Наверх