Способ обслуживания самообжигающегося анода алюминиевого электролизера

 

Использование: электролитическое получение алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Сущность: в кожух анодного устройства периодически загружают анодную массу и по мере необходимости перемещают анодный кожух, совмещая с вибрационным воздействием на него в зоне изотерм 500-600^oС. Эффект: предотвращается разрушение анода и снижаются энергозатраты.

Изобретение относится к получению алюминия электролизом и может быть использовано при обслуживании анодного узла алюминиевого электролизера в процессе его эксплуатации. Обслуживание анодных устройств электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом сводится к загрузке анодной массы, перестановке штырей, подъему анодной рамы, подъему анодного кожуха и контролю параметров анода. Данные операции вызваны тем, что угольный анод постепенно сгорает (расходуется), и его положение относительно уровня металла необходимо корректировать для сохранения заданного межполюсного расстояния. В процессе формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера анодная масса проходит стадии размягчения, формовки, спекания. При этом ее свойства существенно изменяются, что сопровождается термическим расширением и усадкой анода при определенных температурах. Было обнаружено, что в зоне изотерм 570-580^oС анодная масса имеет максимальное термическое расширение, в то время как за пределами этой зоны величина расширений уменьшается, а при температурах выше 700^oС происходит ее усадка. Из-за расширения анода в зоне изотерм 570-580^oС происходит заклинивание его в анодном кожухе. При подъеме анодного кожуха, который проводят периодически по мере сгорания анода, заклиненная верхняя часть конуса спекания анода, не имеющая еще достаточной прочности, открывается от основного массива спеченного анода, в результате чего образуются трещины или пустоты. Известен способ формирования самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, в котором помимо известных приемов обслуживания дополнительно жидкую часть анода подвергают периодическому вибрационному воздействию. Данная технология реализуется вибрационными агрегатами, установленными на анодном устройстве. К недостаткам данной технологии относятся разрушение периферийной части анодного массива из-за его заклинивания с анодным кожухом и значительные энергозатраты по преодолению сил заклинивания. Целью предлагаемого изобретения является предотвращение разрушения анода и снижение энергетических затрат по перемещению анодного кожуха. Поставленная цель достигается тем, что в способе обслуживания самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающем загрузку анодной массы, перемещение кожуха анода и периодическое вибрационное воздействие на анодное устройство, совмещают во времени вибрационное воздействие на кожух и его перемещение, причем вибрационное воздействие осуществляют в зоне изотерм 500-600^oС. Техническая сущность изобретения поясняется следующим. При вибрации стенок анодного кожуха в зоне изотерм угольного анода в пределах 500-600^oС в процессе его перемещения снижаются силы сцепления между угольным анодом и стенками анодного кожуха при колебаниях, перпендикулярных к контактной поверхности. В результате этого силы трения угольного анода с внутренними стенками анодного кожуха при его перемещении резко снижаются. Осуществляем вибрационное воздействие в зоне изотерм 500-600^oС, выбранное из условий эффективной передачи колебаний анодному кожуху, в пределах которых отсутствовали явления заклинивания "анодного кожуха-анода" при их перемещении относительно друг друга при включенных механизмах подъема. Вибрационное воздействие за пределами указанных изотерм снижало эффективность их воздействия на анодный кожух, в результате чего отдельные явления заклинивания наблюдались. П р и м е р. На анодном кожухе электролизера с самообжигающимся анодом, вдоль его стенок, в зоне температур угольного анода 500-600^oС (по высоте анода этот участок составлял 10-15 см) закрепляли вибровозбудители таким образом, чтобы зоны их воздействия на кожухе пересекались между собой. Расстояние между вибровозбудителями составляло 70-80 см. Для перемещения анодного кожуха относительно анода включали все вибровозбудители с частотой 70 Гц. При этом в зоне изотермы анода 500-600^oС образовался участок с пониженным коэффициентом трения. Одновременно включали механизмы подъема анодного кожуха. После окончания подъема вибровозбудители отключали. В качестве вибровозбудителей использовали пневмовибраторы манжетно-клапанного типа, хотя для этих целей можно использовать вибровозбудители с частотой oт 40-З00 Гц. Вибрационное воздействие стенок анодного кожуха позволяет снизить потребляемую мощность электродвигателей на его перемещение и, то самое главное, позволяет предотвратить разрушение анода за счет исключения образования трещин и пустот, которые образовались в результате явления заклинивания.

Формула изобретения

Способ обслуживания самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающий загрузку анодной массы, перемещение анодного кожуха и периодическое вибрационное воздействие, отличающийся тем, что, с целью предотвращения разрушения анода и снижения энергетических затрат по перемещению анодного кожуха, вибрационное воздействие осуществляют на кожух в зоне изотерм 500 600 ^oС и совмещают его во времени с перемещением кожуха.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---