Способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) 3аявлено210278 (2)) 2582958/22-02 (51) М. КЛ.

С 25 С 3/06 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и откр ыти и (53) УДК 669. 713.

° 723(088.8) Опубликовано 23,10.80. Бюллетень Но 39

Дата опубликования описания 251080

H.Â.Êàéäàëoâ, В.В.Крюков, Н.Н.Хавский, О.А.Лебедев, A..N.Пыплаков, А.A.Äìèòðèåâ, Н.И.Новиков, С.В.Голубцов, С.Ф. Кузнецов и A.Í. Стихии

Московский институт стали и сплавов, Всесоюзными Ма? :7нс ., исследовательский и проектный институт алюминиЕвой :"= магниевой и электродной промышленности, Ленинградский --.- -:"---электротехнический институт им.В.И.ульянова(Ленина) и Братский алюминиевый завод

{72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ПОДОШВЫ АНОДА

АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к электрометаллургии легких металлов, в частности, к технологии электролитического способа получения алюминия.

При электролитическом способе по- 5 лучения алюминия иа подошве анода электролизера может образоваться неровность, которая приводит к нару-. шению нормального режима электролизера. IQ

Известен способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера, включающий изменение глубины погружения анода в электролит. Согласно этому способу, за счет подъема анода увеличивают межэлектродное расстояние и проводят процесс на этом электролизере при рабочем напряжении

7-10 В. При этом, в силу повышения плотности тока s районе неровности, 20 последняя постепенно сгорает {1) .

Недостатками этого способа являются отрицательное влияние на технико-экономические показатели процесса электролиза и высокие трудозат- 25 раты.

Это связано с перегревом электролита при длительной работе электролизера на повышенном напряжении. В результате нарушается технологичес- 30

2 кий режим электролиза, форма рабочего пространства электролизера. Появляется необходимость в интенсивном охлаждении расплава твердым металлом, оборотным электролитом и учащенными обработками с минимальной загрузкой глинозема. Все это снижает техникоэкономические показатели процесса электролиза и приводит к повышению трудозатрат.

Цель изобретения — улучшение технико-экономических показателей процесса электролиза и снижение трудозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что снижают глубину погружения анода в электролит до возникновения анодного эффекта.

С целью ликвидации неровностей, соизмеримых пО площади с площадью подошвы анода, снижают глубину погружения анода в электролит до 2-4 см на 1-5 мин.

Кроме того, с целью ликвидации локальных неровностей, снижаю: глубину погружения анода в электролит до 0,1-1 см.

Этот способ значительно эффективнее известного, так как позволяет значительно увеличить плотность то773148

Глубина погруже ния ано да в электро лит во. время анодного эффекта, см

Электролизер, Р

Р и/п

Напряжение анодного эффекта, В ительсть римечание од."о фек965 976

1 502 4

Неровность сжигают

2 526 3

2г

960 972

Неровность сжигают

3 574 2

4 583 1

962

970

Неровность сжигают

958

5 542 0,5

6 518 0,1

964

961 ка в районе неровности. Этому сгособствует то обстоятельство,: что большая часть анода при анодном эффекте изолирована газовой прослойкой, имеющей значительное электросопротивление.

Способ осуществляется следующим образом.

Снижают глубину погружения анода в электролит до возникновения анодного эффекта и сжигают неровность. В случае, если площадь неровности соизмерима с площадью анода, глубину погружения анода снижают до Z-4 см на

1-5 мин. Величина 2-4 см определяет возникновение искусственного анодного эффекта. Верхний предел времени сжи- 15 гания (5 мин) обусловлен опасностью перегрева электролита. Если по истечении 5 мин неровность сгорает не полностью, анодный эффект ликвидируют, и операцию сжигания через некото- ® рое время повторяют. В случае, если . неровность имеет локальный характер по площади, снижают. глубину погружения анода в электролит до 0,1-1см.

В этом случае неровность не сжигает-. ся, а разрушается за счет создания в ней плотности тока выше 15-20 A/ñì

Нижний предел глубины погружения

Как видно иэ таблицы, температура электролита повышается незначительно, а в последних трех случаях остается практически на прежнем уровне. ф)

Неровности ликвидируются без расстройства технологического хода электролизера - температура электролита в первых трех случаях снижается до

936-960 С через 40 мин. Вся операция анода в электролит (0,1 см) определяется опасностью разрыва электрической цепи. Снижение глубины погружения анода в электролит может быть достигнуто за счет слива металла или электролита, а также подъемом анода.

Последний вариант наиболее прост в исполнении.

Н р и м е р. Способ выравнивания ! подошвы аноДа. испытывают на промышленных электролизерах с самообжигающимся анодом. При этом после уменьшения загрузки глинозема при помощи подъема анода на электролизерах создают искусственный анодный эффект за счет снижения глубины погружения анода в электролит. При снижении последней вел .чины до 2-4 см неровность сжигают в течение 1-5 мин, при снижении до

0,1-1 см неровность разрушают за счет создания в ней плотности тока выше

15-20 А/см . После уничтожения не2 ровности анод возвращают в прежнее положение, анодный эффект устраняют.

В случае разрушения неровности куски ее извлекают нэ расплава. Проверка подошвы анода стальным скребком подтверждает отсутствие неровности.

В таблице представлены результаты испытаний.

Температура Плотность электролита тока в рай о

С оне неровности до анод осле A/cM ного нодэффек- ого та ФФекта

960 15 Неровность разрушают

966 17 Неровность разрушают

962 -20 Неровность разрушают ликвидации неровности производится !

Фактически без трудозатрат в короткое время.

Использование предлагаемого способа выравнивания подошвы анода сбеспечивает, по сравнению с известными, улучшение технико-экономических показателей процесса электролиза и снижение трудозатрат.

773148

Сормула изобретения

Составитель В. Крюков

Техред С.Мигунова Корректор C. Шекмар

Редактор Е. Дорошенко

Заказ 7438/36 Тираж б98 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изббретений и открытий

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

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

1. Способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электропизера, включающий изменение глубины погружения анода в электролит, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей процесса электролиза и снижения трудозатрат, снижают глубину погружения анода в электролит до возникновения анодного эффекта. 10

2. Способ по п..1, о т л и ч а ю-- шийся тем, что, с целью ликви ации неровностей, соизмеримых по

1площади с площадью подошвы анода, снижают глубину погружения анода в электролит до 2-4 см на 1-5 минут.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ликвидации локальных неровностей, снижают глубину погружения анода в электролит до 0,1-1 см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беляев A.È. Металлургия легких металлов., M., 1953, с. 303.