2 Описательная часть

2.1 Выливка металла

В настоящее время единственным способом извлечения жидкого алюминия из ванны является вакуумная выливка. Применяемый для этой цели ваккум-ковш представляет собой герметичный сосуд в форме усеченного конуса, футерованный изнутри огнеупорным материалом. На грузовой траверсе ковша крепится механизм его поворота. Заборная труда соединена с ковшом шаровой опорой, которая предотвращает до некоторой степени поломку носков при ударах. Разрежение в ковше создается ваккум-линией, с которой ковш соединяют шлангами. На некоторых заводах на вакуум-ковшах устанавливают инжекторно-вихревые насосы, работающие от сети сжатого воздуха. На зарубежных заводах используют вакуум-ковши, транспортируемые тракторами или погрузчиками, что облегчает работу мостовых кранов.

Выливку металла из электролизёров БТ и ВТ производят, как правило, один раз в двое суток, а на мощных электролизёрах ОА (255кА)­-ежедневно. Емкость вакуум-ковшей составляет 3-5 т, что позволяет проводить выливку металла из двух ванн в один ковш.

Перед выливкой проверяют состояние ванны, замеряют уровни металла и электролита, величину осадка. За 5-10 мин до выливки в установленном месте для вода вакуум-носка пробивают корку электролита, но не топят ее, а извлекают наверх, снимают пену, очищают подину от осадка и подгребают его к борту.

Выливщик вводит вакуум-носок в летку, подключает ковш к вакуум-линии и через смотровое стекло следит за заполнением ковша металлом. Электролизник в это время опускает анод, сообразуясь со скоростью выливки и не допуская превышения напряжения на ванне более чем на 0,1-0,2 В выше нормального. После выливки заданного количества металла отсоединяют шланг от ковша, извлекают носок из летки и вакуум-ковш транспортируют на средний проход, где жидкий металл переливают в разливочный ковш.

Такая технология выливки и транспортировки металла в литейное отделение не совершенна и имеет следующие основные недостатки:

• при переливке жидкого металла из вакуум-ковша в разливочный угар металла достигает 1 кг/т алюминия;

• конструкция вакуум-ковша не позволяет механизировать операции по его чистке;

• высота транспортных ковшей зачастую превышает высоту приемных карманов миксеров, что увеличивает длину открытой струи металла и повышает его угар;

• наличие вакуумных и разливочных ковшей увеличивает парк оборудования и затраты на его эксплуатацию и пр.

Для устранения указанных недостатков сотрудниками ИркАЗ совместно с СибВАМИ разработан вакуум-ковш со съемной крышкой, который совмещает функции вакуумного и транспортного ковшей. Длительные испытания показали высокую работоспособность таких ковшей, поэтому они нашли применение на некоторых заводах России.

2.2 Техника безопасности при извлечении из электролизных ванн

Чтобы при выливке обеспечить безопасность труда, до начала операции необходимо тщательно подготовить обслуживаемую ванну и вакуум-ковш.

При выливке возможны серьезные нарушения технологического режима, если допустить оголение имеющихся на подине осадков или замыкание анода на бортовые настыли.

Перед выливкой особое внимание надо уделять подготовке вакуум-ковша. Использовать можно только исправные вакуум-ковши, у которых имеется бирка о техническом испытании. Для предотвращения взрыва вакуум-ковш, подготовленный к наполнению горячим металлом, должен быть сухим и прогретым не менее чем до 150⁰ С. Ковш с вновь выложенной футеровкой прогревают через сутки после окончания футеровочных работ и до температуры 400-500⁰ С. Такой нагрев осуществляют на специально оборудованных площадках. Если применяется электросушка, то необходимо соблюдать правила электробезопасности.

Температура нагретых поверхностей вакуум-ковша может быть измерена с помощью электротермометра, термопары, потенциометра. После ремонта новую футеровку сушат в течении 10 ч, не используемые более суток ,греют от 4-6 ч.

При подъеме и транспортировке и опускании вакуум-ковша следует находится несколько в стороне от него, в безопасной зоне. Перед началом выливки, после предварительной продувки шланга и присоединения его к эжектору вакуум-ковш следует продуть сжатым воздухом для удаления из него скопившихся газов.

До ввода заборной трубы в расплав вакуум-носок необходимо оплескать горячим электролитом. Перед первым набором металла вакуум-носок, особенно после ремонта заборной трубы, рекомендуется прогревать не менее 5-10 мин над огоньком в корке электролита.

Опустив вакуум-носок на необходимую глубину, выдавливание электролита из заборной трубы производят так, чтобы избежать его разбрызгивания; для этого заглушки эжектора или вихревого насоса закрывают плавно. Если в следствии закупорки заборной трубы электролит не выдавливается и в ковше возрастает давление, то необходимо открыть заглушку вихревого насоса, снять крышки с летки, поднять вакуум-ковш и проверить состояние заборной трубы.

Для очистки заборной трубы от осадка следует поднять вакуум-ковш до положения ,при котором поступивший в трубу металл может свободно стечь внутрь ковша. Во избежание ожогов нельзя заглядывать снизу в заборную трубу или чистить её, находясь в опасной зоне под вакуум-ковшом. При полной закупорке заборную трубу заменяют новой.

При первом наполнении вакуум-ковша металлом нельзя стоять против летки. Известны случаи взрывов с выбросом газов и металла через отверстие летки. В начале выливки, пока металлом не заполнено все дно ковша, нельзя заглядывать в летку. По мере извлечения металла из ванны анод следует опускать в соответствии со скоростью выливки металла.

Недопустимо, чтобы вакуум-носок заборной трубы был зажат опускающимся анодом, так как он может деформироваться или подгореть из-за коротких замыканий. Во время выливки нельзя допускать замыкания вакуум-ковша на металлические части электролизера.

Для безопасного наблюдения за равномерной подачей алюминия в вакуум-ковш и регулирования скорости подачи необходимо, чтобы стекло крышки летки было прозрачным и совершенно целым, без деформированных участков. Наблюдение осуществляют с использованием защитных очков, а иногда и в брезентовом шлеме.

При выливке нельзя ставить вакуум-ковш на перекрытие шинного канала, так как возможна поломка рифленок и падение ковша. Ковш постоянно должен быть подвешен на крюке крана. В случае неисправности механизма опускания анода извлечение алюминия следует прекратить до устранения дефекта.

Выливку алюминия из ванн, находящихся против капитально ремонтируемых электролизеров с боковым токоподводом , производят под наблюдением мастера смены.

При вспышке электролизера выливку металла немедленно прекращают. Заборную трубу из расплава извлекают только после гашения вспышки или когда напряжение на электролизере снижено до нормального.

Вакуумный шланг или шланг со сжатым воздухом отсоединяют от патрубка эжектора только после отключения. При снятии крышки с летки сначала отключается разряжение в ковше и только затем открывается леточное отверстие. Выполняя эту операцию, рекомендуется стоять в стороне от отверстия летки.

Снятую с летки крышку нельзя класть на мотор или редуктор вакуум-ковша. Нарушение этого требования может привести к несчастному случаю от падения крышки во время транспортировки вакуум-ковша. Наполненный вакуум-ковш транспортируется к месту назначения только после проверки надежной фиксации траверсы стопорной вилкой и установки в летке пробки из асбест или огнеупорной глины.