Технологические параметры катодного узла электролизера

t ⁰ С электролита – 965 (+- 4⁰)

КО – 2,4-2,5.

Ca F₂ – 4 – 6 %    неболее   ∑ %10-8

Mg F₂ – 4-6%

Уровень Ме 38-42 см. в зависимости от глубины шахты

Уровень электролита 118 (+-2) см.

ФРП (форма рабочего пространства настыль к горнисаж)

L настыли 1-1,5 Ир = 4,3-4,5V

N_т  на промышленных электролизерах прежде всего чувствуется к изменению температуры электролита.

Считается что при увеличении t ⁰ С на 10⁰ С снижается Nт на 3%.

Температура электролита зависит от количества тепла, выделяется в единицу времени (приход тепла) а отдача тепла электролитом за этот же период- это расход тепла.

При определенном рабочем U и температуре электролита на электролизере устанавливается тепловое равновесие.

При нарушении теплового равновесия температура электролита, или резко повышается или резко понижается. Большая часть тепла выделяется в слои электролита и зависит от его удельного сопротивления и междуполюсного расстояния. Поэтому регулированием междуполюсного расстояния можно легко уменьшить или увеличить приход тепла в электролизере и расход электроэнергии, т. к. сопротивление электролита в междуполюсном зазоре прямопропорционально изменению U раб. При увеличении междуполюсного зазора- увеличивается напряжение на электролизере.

В МПР расходуют более 75% электроэнергии. От МПР зависит:

t⁰ электролита, расход электроэнергии.

ήт – выход по току.

Величина МПР от конструктивных и технологических параметров электролизера. На промышленных электролизерах оно составляет 5-6 см. При снижении МПР на 0,5 см напряжение уменьшается на 0,15 V, ήэ на 500кв ч/т.

Оптимизация технологического состояния достигается путем воздействия на величину МПР за счет перемещения анода индивидуально на катод электролизера командами системы АС УТП.

Каждому электролизеру подбирают установочный рабочий U, которые задаются в систему АС УТП, а затем эта система периодически проверяет его на электродах (обегает электроды через два часа и устраняет отклонения).

 

Уровни и объемы Ме и электролита.

Количество Ме и электролита в шапке ванны оказывает заметное влияние на состояние технологического процесса и зависит от:

1) Конструктивных размеров (шахты, ванны).

2) От ФРП, т. к. конструктивные размеры шахты ванн, ФРП достаточно стабильно, то объем Ме и электролита определяются по высоте их столбов в шахте по их уровню.

 

глубина шахты см	54-56	53-54	51-52	49-50	47-48	45-46
целевой уровень Ме см под выливку	45	43	41	40	39	38

 

На каждом электролизере устанавливается целевой уровень Ме в зависимости от глубины шахты.

 

Замеры глубины шахты электролизера

 

H = H2 – H1

Порядок выполнения операции:

1) Пробить корку электролизера ломом в центре сторон электролизера от шины (длина лома – 2м.).

2) Очистить поверхность электролита в летке от кусков корки и Al₂O₃ огарком гасильного шеста (длина огарка – 1,5м.).

3) Закрепить уровень на ломе на расстоянии 15-20мм. от верхнего конца лома.

4) Ввести лом в расплав и установить его на чистую от настыли подину.

5) Установить мелиск уровня в центральном положении путем перемещения корпуса уровня в вертикальную плоскость и зафиксировать зажимом.

6) Измерить металл линейкой от верхнего конца лома до вентиляционной решетки Н.

7) Извлечь лом из расплава.

8) Установить пол на горизонтальную поверхность пола, конец уровня с пола перемещают в вертикальной плоскости до установки мениска уровня в центральном положении.

9) Измерить линейкой расстояние от верхнего конца лома до пола (Н₂).

10) Произвести расчет глубины шахты электролизера Н=Н₂-Н₁

 

Замеры уровня Ме и электролита

 

Н – уровень расплава

h - || - Me

H – h -|| - электролита

 

1) Первые пять операции аналогичны как при измерении шахты.

6) Извлечь лом.

7) Установить лом на горизонтальную поверхность пола, конец лома с уровнем перемещения в вертикальной плоскости до установленного мелиска уровня в центральном положении.

8) Измерить расстояние от пола до верхней корочки расплава (Н) уровень всего расплава.

9) Измерить расстояние от пола до границы Ме / на ломике корочка Ме - темная, а верхняя часть h – светлая.

10) Уровень электролита определяется расчетным путем H –h.

U р = ∆U анод + ∆U электролите + Н р + ∆U падина катода + ∆U аминов электролизера

Это составляющая раб. U.

U ср. = ∆U р + ∆U а э + ∆U корпус ошиновки.

12. Литература

 

1. Янко Э.А., Лозовой Ю. Д. Производство алюминия в электролизерах с верхним токоподводом. М., Металлургия., 1976.

2. Терентьев В.Г., Школьников Р.М., Гринберг И.С., Черных А.Е., Зельберг Б.И., Чалых В.И.- И.: Папирус-АРТ, 1998.

3. Лекции.