- •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
4.2.2. Обжиг ванн после капитального ремонта
В случае пуска после капитального ремонта одиночного электролизера любого типа (БТ, ВТ, ОА) обжиг подины производится одним из двух способов: подключением в действующую серию с применением регулирующих ток реостатов или с помощью огневого обжига.
Первый способ наиболее старый и технически хорошо отработан. Поступающий на обжиг электролизёр подключается в серию с помощью многоступенчатого реостата на минимальную силу тока. Если используется старый анод, перешедший от ремонтируемого электролизёра, то необходимо достичь надежного контакта подошвы анода с подиной. С этой целью подошва анода должна быть тщательно очищена от застывшей корки электролита, мешающей прямому контакту анода с подиной.
Дальнейшей задачей является получение хорошего контакта анодного массива с подиной. Это достигается двумя способами. Первый из них уже рассмотрен в предыдущем разделе и заключается в использовании коксовой подсыпки между анодным массивом и подиной.
Второй способ носит название обжига на металле. Контакт между анодным массивом и подиной достигается в этом случае заливкой нескольких ковшей жидкого алюминия. При обжиге на металле анодный массив поднимают до образования между подиной и подошвой анода зазора 3-5 см и заливают расплавленный металл. При таком способе обжига удается избежать трудоемкой операции чистки ванны от коксовой подсыпки перед пуском. После завершения подготовки электролизёра к обжигу его подключают в серию.
Длительность обжига составляет около трех суток. Подъём силы тока производится путем последовательного отключения шунтов - от первого к последнему по специально разработанному графику. Для увеличения греющего напряжения при обжиге электролизёра ВТ и повышения степени разогрева периферийной части подины допускается отключение центральной группы штырей (16-20 штырей). Плавный подъём тока позволяет выдерживать график подъёма температуры на электролизере и избежать быстрого разогрева подины.
Напряжение во время обжига на металле снижается с 3,5–4,0 В при подключении до 1,8-2,0 В перед пуском ванны на электролиз. При обжиге на подсыпке напряжение снижается до 3,0 В. На периферию шахты загружают пусковое сырье: криолит, фтористый натрий, фтористый кальций, каустический магнезит и оборотный электролит, которое помогает сохранить тепло и защитить периферию от окисления.
Следует отметить проблемные вопросы обжига на металле. Прежде всего, это ударный темп нагрева подины при заливке жидкого металла. Кроме того, возможно проникновение жидкого металла в подину через любые дефекты на её поверхности. Эти затруднения несколько сглаживаются более равномерным воздействием горячего металла по всей площади подины – по центру и периферии. Что касается электролизёров ОА, то в технической литературе также имеются ссылки на успешное использование обжига электролизёров большой мощности подключением в действующую серию. Так, например, фирма Pechiney производила пуск электролизёров АР35 мощностью 350 кА с помощью специально разработанных шунтов. Обжиг производился при строгом мониторинге всех параметров процесса. Общая продолжительность обжига 48 часов, после 32 часов после подключения ванны в неё заливался жидкий алюминий. Послепусковой период, включая стабилизацию к.о, составил 1,5 мес.
Широкое распространение на всех типах электролизёров после капитального ремонта в последние годы получил пламенный обжиг с помощью топливных горелок. Он производится непосредственно в корпусе по месту установки электролизёра.
Последовательность обжига электролизёра этим способом заключается в следующем. Предназначенная к обжигу и пуску ванна полностью монтируется на месте её постоянного размещения. Анод (анодный массив для электролизёров ОА) выставляется на высоту 25-30 см от подины. Периферия ванны укрывается специальными крышками с отверстиями для установки горелок, выхода топочных газов и ввода термопар. По торцам и бортам устанавливают газовые или жидкотопливные горелки автоматизированной топливной системы обжига таким образом, чтобы создать сплошной фронт пламени.
После завершения подготовки включается топочная система и начинается обжиг подины в порядке, изложенном в предыдущем разделе.