Способ обжига подины алюминиевого электролизера после капитального ремонта

 

Союз Советских

Социвлнстическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1712.,79 (21) 2853611/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 230881 бюллетень М 31

Дата опубликования описания 230881

<>857302 (51)М. Кл.3

С 25 С 3/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК669. 713. 72 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Д.Лозовой,. В.А.Рыжов, Л.A Áåëÿåâ и Е.Н.Максютов

Э

Иркутский алюминиевый завод и Иркутский филиал

Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродйой промыаленности (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБЖИГА ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ПОСЛЕ КАПИТАЛЬНОГО

РЕМОНТА

Изобретение относится к электролитическому производству алюминия и может быть использовано при обжиге подин электролизеров для получения алюминия.

Известен способ обжига подины алюминиевого электролизера при помощ форсунок, подведенных под анод (1 .

Недостатком этого способа является его неэкономичность.

Наиболее близким по технической сущности является способ обжига подины электролизеров после капитального ремонта на металле с предварительной заливкой электролита.

По окончании монтажа электролизера и установки анода по центру продольных сторон выкладываются окна из пускового оборотного электролита и пространство между анодом и боковой футеровкой засыпается пусковым сырьем.

Затем заливается электролит в количестве 2,0-3,0 т, а через 15-20 мин4-5 т металла. По окончании заливки расплава ванну включают в цепь серии и заканчивают обжиг серийным током в течение до трех суток.

Иногда операции заливки предшест-. вует нагрев поверхности подины с помощью внешних источников тепла, например, сжиганием топлива путем под" вода форсунок непосредственно под анод (2).

Однако применяемый способ обжига подины электролизера имеет существенные недостатки, отрицательно сказывающиеся на качество подины: а) в результате того, что-заливка

© расплавленного электролита и металлапроизводится после загрузки пускового сырья в шахту, то заливаемыми расплавами пусковое сырье увлекается под анод, где оно образует нетокопроводящие участки подины, это, как правило, углы шахты, а также продольные стороны в местах заливки электролита и металла. Наличие таких участков, отстающих в разогреве от остальных и имеющих с ним разность температур

20 от 100 до 300 С, а также снижающих среднее значение температур цодины, приводит к неравномерному выцелению тепла в подине и неравномерному ее обжигу; б) количество заливаемого электролита .и металла не согласовывается с общей высотой шахты и с конструктивными особенностями электролизеров, т.е. допустимым разбегом катодных

30 блоков по высоте в шахте (до 20 мм), 857302

Поставленная цель достигается тем, что обжиг. подин алюминиевых электролизеров после капитального ремонта ведут с шахтой, заполненной пуско« выми компонентами при следующей очеаблица 1

Условия залива

Компоненты Известный, т

Предлагаемый

1 1

% мм т % мм т Ъ мм т

Электролит 2-3 1 5,65 0,635 2,65 15 1,685 5 28,25 1,905 Тип С-8БИ

15 84 75 8,865 Н =565 мм

4-5 10 56,5 5,910 10,3 58 6,067

Металл

Сырье

3-4 89 503,85 10,400 87,4 492 10,180

80 452 9,04 Сырье

7,27 м

Таблица 2

Известный, т

Компоненты

Предлагаемый

Условия. залива

1 2

% . мм т Ъ мм т

Ъ g ьви (1,890 Типа-С4

Электролит 2-3 1, б 0,630 2,5 15 1,575 5 30

4-5 10 60 5,862 11,0 55 6,448 15 90

3-4 89 534 9,790 86 5 519 9,50 80 480

8 793 Нш 600 мм

Сырье

8,800 Сырье =

6,9 м

Значение минимальной (1A и 1Б) и максимальной (ЗА и ЗБ) высоты слоя электролита 1-5% от высоты шихты обуславливается конструктивными осо-. бенностями электролизеров - допусти-

Мее разбегом катодных блоков по вывысотой откоса периферийного набивного шва (до 70 мм), возможным обшим уклоном подины (до 15 мм), что приводит к неравномерному распределению по поверхности подины и к некачественному обжигу; в) обжиг сопровождается большими теплопотерями, связанными с тем,что боковые поверхности бортовой футеровки и анода оголены, подина недостаточно утеплена пусковым сырьем, так что часто, особенно в зимнее время, при длительности свыше 60 ч расход тепла превйшает приход, что приводит к охлаждению подины и снижению ее качества.

Цель изобретения - улучшение качества подины после обжига и увеличение эффективности использования электроэнергии.

I редности загрузки и соотношении их по высоте шахты, Ъ:

Электролит 1-5

Алюминий 10-15

Пусковое сырье Остальное

Пример. После окончания монтажа электролизера типа С-8БМ (глубина шахты 565 мм), обозначим A или типа С4 (глубина шахты 600 мм), обозначим Б, сразу же после предварительного подогрева поверхности подины пламенем в течение 40-80 мин в шахту заливается электролит в количестве, укаэанных в таблицах для электролизеров А и Б. Затем, не.допуская перерыва в заливке, заливают алюминий.

После чего производят загрузку пускового сырья до заполнения шахты.

В таблицах для электролизеров A и Б предусмотрены крайние (1 и 3) и оптимальные (2) соотношения слоев пусковых компонентов по высоте шахты электролизеров A и Б.

В табл. 1 приведено соотношение слоев пусковых компонентов по высоте шахты для электролизера А, в табл.2 то же, электролизер Б. в0 соте в шахте (до 20 мм), возможным общим уклоном подины (до 15 мм).При этом при отсутствии таковых, уровень. электролита применен 1В, а при максимальных значениях разбега высоты 5 блоков и наклона подины - 54 ° Зали857302

Обжиг, сут

Параметры

Предлагаемый

Известный

Приход тепла, ккал/ч 10

327 211 205 327 211

Потери тепла, ккал/ч -10, 51 92 120 46 80 в том числе боковой поверхности футвровки и боковой поверхности анода, ккал/ч ° 10

5 12 24

Температура металла,oC

560 696 754,665 780

Формула изобретения вавмое и технологически необходимое количество электролита составляет.

5 30 мм или 0,6-1,9 т.

Оптимальное количество электролита заливаемого при обжиге, соответствует значениям примеров 2А и 2Б, т.е.

15 мм и 1,6-1,7 т, что обеспечивает наилучшее распределение тепла в подине и более качественный обжиг.

Эффективное количество металла, Ы заливаемого в шахту, определяется вы-сотой откоса периферийного набивного шва, практически достигающей 60-100 ви .

Заливка алюминия в количестве, позволяющем создать слой его в 60100 мм, обеспечивает коксованив мас- 1$ сы в шве. При этом крайние значения. высоты слоев алкииния при обжиге соответствуют от 56 вва до 90 мм (примеры 1А, 1Б и ЗА, ЗБ), Наиболее часКак видно из табл. 3, проведение обжига подины алюминиевого электролизера после капитального ремонта более эффективно по предлагаемому clloсобу, чем по известному, так как уве- Я личивается эффективность использования тепла и температура поднны, что гарантирует ее улучшенное качество.

Применение обжига пр предлагаемому способу при оптимальном соотношении у компонентов позволяет снизить потери тепла более чем в, 2 раза -, -,8 †--л,1), испольэовать это количество тепла на прогрев подины и пусковых материалов (твмпвратура.подины стала выае в среднем на 25-35 С1 ; снизить продолжи- вО тельность обжига на 12-24 чр улучшить качество подины после обжига, о чвм свидетельствует отсутствие протоков расплава в окна катодного кожуха на обжиге и пуске электролизеров вз тое значение высоты откоса периферийного шва над подиной - 70 мм, что соответствует оптимальной высоте слоя алюминия на электролизере A - 58 мм, при высоте слоя электролита, предварительно залитом в шахту - 15 мм (примвр 2А), или в случае обжига элвктролизера Б соответственно — 66 м металла и 15 мм электролита (пример

2Б). Оптимальное весовое количество для примера 2А и 2Б равно 6,0 т и

6,5 т, В отличке от известного способа, когда шахта заполняется лишь на 2530%, обжиг по предлагаемому способу проводится с шахтой, полностью заполненной пусковым сырьем.

В табл. 3 дано сравнение парамет ров обжига электролизеров, выполненных IID известному к по преддагаемому ,способу (по примерам 2А и 2Б).

Таблица 3 и улучшенная сортность алюминйя по содержанию примесей кремния и железа, Зкономическая эффективность ка десяти электролкзерах составила 36,7 тыс.руб.

Способ обжига подкны алюминиевого электролизера после капитального ре« момта, включакщий предварительный подогрев подкны, заливку электролита к металла и загрузку пускового сырья отличающийся тем, что, * с целью улучшения качества подкны ,и увеличения эффективности использования электроэнергии, обжиг проводят в шахте, заполненной электролитом, металлом к сырьем; пук следующей по857302

Составитель Н. Коробова

Редактор В.Лазаренко Техред A. Бабинец Корректор С. Шекмар

Заказ 7156/45 Тираж 704. 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 следовательности загрузки и соотношении компонентов по высоте шахты,Ъ:

Электролит 1-5

Алюминий 10-15

Пусковое сырье Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Ф 130683, кл. С 25 С 3/06, 1959.

2. Славин В.В. и др. Способ обжига алюминиевых электролизеров на металле с предварительной заливкой электролита. - "Цветная металлургия", 1977, 9 1155,, сс, 29-31.