- •Э.А. Янко
- •Производство алюминия
- •Пособие для мастеров и рабочих цехов
- •Электролиза алюминиевых заводов
- •Предисловие
- •Глава 1 теоретические основы производства алюминия
- •Общие положения
- •Электрохимия процесса электролиза
- •Расчет основных производственных показателей алюминиевого электролизера
- •Электролит
- •Процессы на аноде и катоде
- •Побочные процессы на аноде и катоде
- •Другие побочные процессы на аноде и катоде
- •Пропитка угольной футеровки
- •Факторы, способствующие повышению выхода по току и производительности электролизера
- •Оценка абсолютных потерь выхода по току, %
- •Глава 2 сырьё, применяемое в производстве алюминия
- •2.1. Глинозём
- •Классификация глинозёма по физическим свойствам
- •Требования к глинозёму
- •2.2. Фтористые соли
- •Требования к техническому криолиту
- •Требования к техническому фтористому алюминию
- •Глава 3 конструкция алюминиевых электролизеров, их монтаж и демонтаж
- •3.1. Общая характеристика и классификация электролизеров
- •3.2. Анодное устройство
- •3.3. Катодное устройство
- •3.4. Футеровка катодного кожуха
- •3.5. Ошиновка
- •3.6. Сбор анодных газов и укрытие электролизёра
- •3.7. Электрическая изоляция
- •3.8. Монтаж и демонтаж электролизеров
- •Глава 4 обжиг и пуск электролизёров
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Обжиг подины
- •4.2.1. Обжиг новых серий электролизёров
- •4.2.2. Обжиг ванн после капитального ремонта
- •4.3. Пуск ванн на электролиз
- •4.4. Обслуживание ванн в период после пуска
- •Глава 5 работа электролизёра в нормальном технологическом режиме
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Температура электролита
- •5.3. Состав электролита, уровни металла и электролита
- •5.4. Регулирование состава электролита по температуре ликвидуса, перегрев электролита
- •5.5. Междуполюсное расстояние (мпр).
- •5.6. Форма рабочего пространства
- •5.7. Гашение анодных эффектов
- •5.8. Технологическое обслуживание электролизеров
- •5.9. Тепловые и энергетические балансы алюминиевых электролизёров
- •Глава 6 нарушения нормального хода электролизёра и пути их уСтранения
- •6.1. Горячий ход
- •6.2. Холодный ход ванны
- •6.3. «Зажатие» междуполюсного расстояния. Работа ванны «в борт»
- •6.4. Образование карбидов
- •6.5. Природа «шумов» и их устранение
- •6.6. Аварийные случаи в работе ванн
- •Глава 7 основы формирования и технологического обслуживания анодов
- •7.1. Самообжигающиеся аноды
- •7.1.1. Механизм формирования самообжигающихся анодов
- •7.1.2. Электрические характеристики
- •7.1.3. Технология самообжигающегося анода при использовании «сухой» анодной массы
- •7.1.4. Технология обслуживания анодов
- •7.1.5. Требования к качеству анодной массы
- •Технические требования к качеству анодной массы
- •7.1.6. Нарушения нормальной работы анодов
- •7.2. Обожженные аноды
- •7.2.1. Требования к качеству обожженных анодов
- •Перечень показателей качества по системе iso
- •7.2.2. Термическая устойчивость обожженных анодов
- •7.2.3. Особенности эксплуатации обожженных
- •7.2.4. Аноды с пазами
- •7.2.5. Обслуживание анодов
- •График замены анодов
- •Результаты измерений для вариантов схем замены анодов
- •7.2.5. Укрытие анодного массива
- •Ситовой состав укрывного материала, %
- •Глава 8 газоочистка и регенерация криолита
- •8. 1. Сбор и транспортировка анодных газов
- •8.2. Очистка газа
- •8.3. Производство криолита из растворов газоочистки
- •8.4. Извлечение криолита из угольной пены
- •Глава 9 энергоснабжение электролизных серий. Механизация и автоматизация процесса электролиза
- •9.1. Энергоснабжение электролизных серий
- •9.2. Механизация процессов обслуживания электролизеров.
- •9.3. Автоматическая система управления технологическим процессом (асутп)
- •9.4. Централизованная раздача и автоматизированное питание ванн глинозёмом
- •9.4.1. Общие положения
- •9.4.2. Конструкция систем апг
- •9.4.3. Автоматизированное управление работой апг
- •9.4.4.Управление питанием электролизёра при
- •9.4.5. Внутризаводская транспортировка глинозёма. Системы централизованной раздачи глинозёма (црг)
- •Глава 10 первичный алюминий как сырьё для переработки в товарные виды продукции
- •10.1. Алюминий-сырец и способы его рафинирования
- •Химический состав товарного алюминия, % ( примесей металлов, % не более)
- •10.2. Расчёт шихты для получения товарного алюминия
- •10.3. Первичная переработка алюминия-сырца
- •10.4. Сплавы на основе алюминия
- •Химический состав силуминов, % (max) *
- •10.5. Управление технологическим процессом
- •Список использованной литературы
- •Оглавление
- •Глава 2 42
- •Глава 3 50
- •Глава 4 91
- •Глава 5 105
- •Глава 7 163
- •Глава 9 240
5.7. Гашение анодных эффектов
До настоящего времени вспышки и их гашение входят в число технологических операций, выполняемых непосредственно электролизником. Своевременное и эффективное гашение вспышек позволяет экономить электроэнергию, снижать потери металла за счёт вторичного окисления, а также сокращать выбросы вредных веществ, создающих парниковый эффект в атмосфере.
Возникновение вспышки сигнализируется системой АСУТП. Персонал цеха извещается о ней звуковым и световым сигналом. Время гашения вспышки должно составлять 2-4 мин. Для гашения вспышки корка электролита пробивается примерно на четверть продольной стороны и под анод вводится деревянный шест. Если вспышка не гаснет, необходимо тщательно перемешать глинозем с электролитом и повторить гашение так, чтобы большая часть подошвы анода оказалась в зоне действия гасильного шеста.
В случае если ванна показала «тусклую» или мигающую вспышку, необходимо поднять анод до устойчивой «ясной» вспышки и произвести её гашение. Далее технолог обязан выяснить причину неустойчивой вспышки (неровность на аноде или его перекос, запенённость электролита, горячий ход и др.) и принять меры по её устранению.
Гасить вспышку можно также с помощью сжатого воздуха, вводимого под анод посредством стальной трубки. Перед введением под анод трубку следует прогреть на корке электролита до температуры не менее 100ºС. Гашение вспышки производится в следующем порядке. Предварительно включается уменьшенная подача воздуха, затем труба вводится под анод в слой металла и подается полный напор воздуха. При гашении вспышки желательно создавать пульсирующую подачу воздуха, для чего каждые 2-3 секунды с помощью вентиля необходимо перекрывать сеть. Если с первого раза вспышка не погасла, гашение воздухом повторяют или используют деревянный шест.
Во время анодного эффекта резко снижается смачивание угля электролитом, что способствует интенсивному отделению угольной пены и очищению электролита. Поэтому, если электролит сильно запенен, то возникновение анодного эффекта следует использовать для снятия «сухой» угольной пены. Можно также согнать пену с углов к центру продольных сторон ванны для лучшего сгорания, а углы и слабо работающие участки анода прочистить скребками. До следующей обработки большая часть этой пены сгорает.
У электролизеров с большими глиноземными осадками и кислыми электролитами могут возникать «негаснущие» вспышки. Как правило, негаснущая вспышка происходит после взмучивания осадков или при неумелом гашении обычной вспышки. Природа таких вспышек иная, чем обычных вспышек: скачок напряжения при негаснущей вспышке обусловлен высоким сопротивлением электролита из-за появления в нем большого количества взвеси глинозёмных осадков. Осадок изолирует часть подошвы анодов и вызывает рост контактного сопротивления анод-электролит. Поэтому обычными методами негаснущую вспышку не погасить и продолжительность её может составлять 30-40 мин и более.
Для ликвидации негаснущей вспышки в ванне переплавляют некоторое количество твердого металла, одновременно поднимая анод и отрывая его подошву от осадка. Если электролит перегрет, его охлаждают оборотным электролитом и свежим криолитом. По мере охлаждения ванны частицы глинозема оседают, сопротивление электролита снижается и напряжение приходит в норму.
При длительной вспышке такой природы возможен сильный перегрев ванны и начало образования карбидов. В аварийном случае для прекращения негаснущей вспышки требуется кратковременное снижение силы тока на серии или полное отключение электролизёра с помощью шунтов.
Если длительная вспышка – результат холодного хода электролизёра, то устранение её возможно путём подъёма анода до устойчивой ясной вспышки, прогрева ванны и утепления её глинозёмом. В данной ситуации важно не допустить взмучивания осадка и появления «негаснущей» вспышки с присущими ей характерными признаками.