Обоснование состава электролита и технологических параметров

ВВЕДЕНИЕ

Алюминий (AI) – химический элемент 3 группы периодической системы Д.И. Менделеева. Порядковый номер его 13, атомная масса 26,97.

     Алюминий – серебристо – белый металл, в чистом виде – с синеватым оттенком.

Важнейшие физические свойства алюминия представлены в таблице 1                            Таблица 1 – Свойства алюминия

Показатели

Значение

Температура плавления (градус Цельсия) Температура кипения (градус Цельсия) Плотность при 20 градусах Цельсия, г / куб.см.              при 1000 градусах Цельсия, г / куб. см. Удельная теплоёмкость при 20 градусах Цельсия Дж / моль * К Теплота плавления, Дж / г Теплота испарения, Дж / г Коэффициент теплопроводности в температурном интервале 0 – 100 градусов Цельсия, Вт. см. * град. Удельное электрическое сопротивление при 20 градусах Цельсия, мкОм * м.  Коэффициент линейного термического расширения   Твердость по Бринеллю, кг / кв. мм. Электрохимический эквивалент, г / А * ч

660,24 2497 2,6996 2,289 24,35   386 10900 2,35 – 2,40   0,0265              6 23 * 10 15 0,3354

 

Пластические свойства алюминия зависят от его частоты: чем меньше примесей           включает металл, тем легче он подвергается ковке, штамповке, прокатке и резанию. Введение в алюминий меди, цинка, магния и других металлов в

сочетании с термической обработкой даёт получение высококачественных

сплавов, в которых отношение прочности к плотности выше, чем у легированных

 

 

сталей. Отражательная способность алюминия на 15–20 % меньше, чем у серебра ,

однако, зеркало из алюминия более стойко и не тускнеет.

Электропроводность алюминия составляет 65 % от электропроводности меди, а, следовательно, провода одинаковой проводимости из алюминия в 2,16 раза легче медных.

    В электрохимическом аспекте – алюминий электроотрицательный элемент, его стандартный электронный потенциал равен – 1,67 В. На воздухе алюминий покрывается тонкой (порядка 10-5 см) и плотной плёнкой оксида алюминия, которая защищает поверхность алюминия от окисления. Чем чище алюминий, тем тоньше и прочнее плёнка оксида и выше коррозионная стойкость металла.

Алюминий обладает, значительным химическим сродством к кислороду теплота образования алюминия, составляет 1670 кДж / моль. Это свойство алюминия широко используется в процессах алюминотермического восстановления металлов.

  Малая плотность, высокая электропроводность, низкая коррозионная стойкость, достаточно высокая механическая прочность, пластичность обеспечили высокое применение, как чистого металла, так и сплавов на его основе. К тому же алюминий, как известно, относится к числу наиболее распространенных элементов. Содержание его в земной коре достигает 7,45%, и по распространенности он занимает третье место после кислорода (49,3%) и кремния (26%).Чистый алюминий применяется в электротехнической промышленности для изготовления проводов и кабеля, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей. В силу большой коррозионной стойкости он широко применяется в химическом машиностроении, для изготовления бытовых приборов, в пищевой промышленности для хранения пищевых продуктов (упаковочные материалы).Алюминиевые сплавы – литейные и деформируемые – также находят широкое применение в различных областях техники, главным образом в авиа-строении, автомобильной промышленности, транспортном машиностроении, в промышленном и гражданском строительстве. В данном проекте рассматривается конструкцию электролизера с боковым токоподводом  

 

ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Государственные стандарты на алюминий и сырьё

Для получения алюминия путём электролиза применяется сырьё которое должно соответствовать определенным требованиям ГОСТа. ГОСТы на алюминий и сырьё приведены в следующих таблицах.

Жидкий алюминий – сырец, ГОСТ 11070 – 01. Обычно получают марки А7, А6, А5, А35, А0. Процентное содержание алюминия и примесей в техническом алюминии сведено в таблицу 2.                                        

Таблица 2-Технический алюминий, ГОСТ 11070-01

	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Ga	Ti	проч.	AI
А85	0,06	0,08	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	0,008	0,02	99,85
А8	0,10	0,12	0,01	0,02	0,02	0,04	0,03	0,01	0,02	99,80
А7	0,15	0,16	0,01	0,03	0,02	0,04	0,03	0,01	0,02	99,70
А7Е	0,08	0,20	0,01	-	0,02	0,04	0,03	0,01	0,02	99,70
А7Э	0,10	0,20	0,01	0,03	-	0,03	0,04	0,01	0,03	99,70
А6	0,18	0,25	0,01	0,03	0,03	0,05	0,03	0,02	0,03	99,60
А5Е	0,10	0,35	0,02	-	0,03	0,04	0,03	0,015	0,02	99,50
А5	0,25	0,30	0,02	0,05	0,03	0,06	0,03	0,02	0,03	99,50
А35	0,65	Si+Fe	0,05	0,05	0,05	0,10	-	0,02	0,03	99,35
А0	0,95	Si+Fe	0,05	0,05	0,05	0,10	-	0,02	0,03	99,00

 

Исходным сырьем для получения алюминия является глинозем

Требования предъявляемые к глинозему приведены в таблице 3 

Таблица 3-Глинозем металлургический ГОСТ 30558-98

 

Марка	Массовая доля примеси, %, не более						Потеря массы при прокали-вании (300- 1000), % не более	Код ОКП
	SiO2	Fe2O3	TiO2+ V2O5+ MnO	Zno	P2O5	Cсумма Na20+ K2O в Перес-чёте на Na2O
Г-000	0,02	0,01	0,01	0,01	0,001	0,3	0,6	1711230011
Г-00	0,02	0,03	0,01	0,01	0,002	0,4	1,2	1711230012
Г-0	0,03	0,05	0,02	0,02	0,002	0,5	1,2	1711230013
Г-1	0,05	0,04	0,02	0,03	0,002	0,4	1,2	1711230014
Г-2	0,08	0,05	0,02	0,03	0,002	0,5	1,2	1711230015

 

 

 

 

В качестве электролита используют  криолит искусственный технический

В таблице 4 приведены данные на технический криолит

Таблица 4.Криолит искусственный технический ГОСТ 10561-80

 

Наименование показателей	Норма для марки и сорта
	КАэ	КА		КП
		Высший сорт	Первый сорт
1	2	3	4	5
Внешний вид	Мелкокристаллический порошок от слабо розового до серовато – белого цвета
Массовая доля фтора, %	54 - 56	Не менее 54	Не менее 54	Не менее 52
Массовая доля алюминия, %	16 - 18	Не более 18	Не более 19	Не более 23
Массовая доля натрия, %	23 - 25	Не менее 23	Не менее 22	Не менее 13
Криолитовый модуль, не менее	Не норм	1,7	1,5	Не норм
Массовая доля двуокиси кремния (SiO2), не более	0,5	0,5	0,9	1,5
Массовая доля окиси железа (Fe2O3), %, не более	0,06	0,06	0,08	0,1
Массовая доля сульфатов в пересчёте на SO2 , %, не более	0,5	0,5	1,0	1,0
Массовая доля воды, %, не более	0,2	0,2	0,5	0,8
Массовая доля пятиокиси фосфора (Р2О5), %, не более	0,05	0,05	0,2	0,6

 

Все данные на фтористый алюминий сведены в таблице 5

Таблица 5.Алюминий фтористый технический ГОСТ 19181-78

 

Наименование показателей	Норма
	Высший  сорт ОКП 2154350120	Первый сорт ОКП 2154350138
Потери при прокаливании, %, не более	2,5	3,5
Массовая доля фтористого алюминия (AIF3), %, не более	93	88
Массовая доля свободной окиси алюминия (AI2O3), %, не более	4	7
Массовая доля суммы двуокиси кремния и окиси железа (SiO2 + Fe2O3) , %, не более	0,3	0,4
Массовая доля сульфатов SO4 , %, не более	0,1	0,2
Массовая доля пятиокиси фосфора (Р2О5), %, не более	0,05	0,05

 

Добавки

 

- Алюминий фтористый технический ГОСТ 19181-78

 

- Фтористый натрий технический ТУ 113 – 08 – 586 – 86

 

- Сода кальцинированная, техническая ГОСТ 5100 – 85

 

- Магнезит ГОСТ 1216 – 87

 

- Фтористый кальций (шпат плавиковый) ГОСТ 29219-91

 

- Анодная масса ТУ 48 – 5 – 80 – 86

 

                               

 

 

Обоснование состава электролита и технологических параметров

К электролиту предъявляют следующие требования:

- Электролит не должен содержать ионов металла более электроположительных, чем алюминий.

-Температура плавления электролита должна быть близкой к температуре  плавления алюминия или ниже.

- В расплавленном состоянии электролит должен иметь плотность меньше плотности алюминия, что упрощает конструкцию ванны.

- Должен хорошо растворять глинозем, чтобы не было осадка.

- Должен быть мало летучим и не гигроскопичным.

- Должен обладать высокой электропроводностью.

- Должен быть дешевым и не дефицитным.

Чистый NaF плавится при температуре 992 °С. При добавлении к нему AlF₃ температура плавления снижается, и при содержании AlF₃ 14,5% образуется эвтектика с температурой плавления 888°С. При концентрации AlF₃ 25% имеем стойкое химическое соединение криолит. При концентрации AlF₃ 37,5% образуется нестойкое химическое соединение хиолит. При содержании AlF₃ 50% образуется нестойкое химическое соединение метафторалюминат Na. Т.к. чистый AlF₃ при температуре 1260 °С возгоняется не плавясь, то дальнейшее изучение диаграммы затруднено из-за высокой летучести AlF₃.

Температура плавления криолита составляет 1010°С. При добавлении к криолиту глинозема температура его снижается примерно на 5°С на каждый 1% массы глинозема. Наиболее низкая температура плавления около 938°С получается при концентрации глинозема 14,5%. Дальнейшее увеличение концентрации глинозема приводит к резкому повышению температуры плавления смеси.

Глинозем снижает температуру плавления но имеет в нем ограниченную растворимость. При содержании глинозема 14,5% по массе образуется эвтектика с температурой плавления 938 °С. При снижении концентрации Al₂O₃ менее 1% электролит перестает смачивать подошву анода и возникает анодный эффект.

 

 

Максимальная растворимость глинозема в криолите при 1000°С составляет около 16,5% по массе, поэтому во избежание образования на подине больших глиноземистых осадков содержание Al₂O₃ в электролите поддерживают в пределах от 1 до 5 %. Следовательно, если электролит будет состоять только из смеси криолита и глинозема, то его температура при указанной концентрации глинозема будет равна 985-1005 °С. Однако это слишком высокая температура, чтобы успешно вести технологический процесс. Температуру плавления электролита можно так же уменьшить за счет изменения криолитового отношения, т.е. увеличения содержания в нем NaF или AlF₃.                

Но первый путь не желателен т.к. при увеличении содержания NaF возрастает вероятность выделения на катоде Na и как следствие снижение выхода по току.

Поэтому на практике применяют второй путь – увеличивают содержание фтористого алюминия, т.е. уменьшают криолитовое отношение. Снижение криолитового отношения на 0,1 уменьшает температуру плавления электролита на 3-5 °С. На практике криолитовое отношение поддерживают в пределах 2,5÷2,7, т.к. дальнейшее снижение его приводит к ухудшению растворения глинозема и увеличению потерь фтор солей за счет летучести.

С целью снижения температуры в электролит так же вводят добавки фтор солей: фтористого кальция CaF₂, фтористого магния MgF₂. Например 1% CaF₂ снижает температуру плавления примерно на 3 °С; 1% MgF₂ на 5 °С.

Очень эффективной добавкой для снижения температуры электролита являются соли лития, например углекислый литий Li₂CO₃, алюминат лития Li₂O· Al₂O₃. Но эти соли дороги и пока не нашли широкого применения.

Общее содержание добавок в электролите не рекомендуется увеличивать более 7-8%, т.к. они снижают растворимость глинозема и при большом содержании затрудняют ведение технологического процесса.

Летучесть электролита

Наиболее летучим компонентом является AlF₃, таким образом чем меньше

 к.о. тем больше содержание AlF₃ и тем выше летучесть электролита.

 

Добавки глинозема снижают его летучесть. Обычно электролит перегрет на 13-15 °С по сравнению с его температурой плавления, а летучесть его незначительна. При повышении температуры плавления свыше 980 °С летучесть его резко увеличивается, поэтому вводят добавки CaF₂ и MgF₂ которые несколько снижают температуру и тем самым уменьшают летучесть.

Плотность электролита

Важным свойством электролита является его плотность. Необходимо стремиться к тому чтобы она была наименьшей, поскольку электролит в ванне находится сверху расплавленного алюминия, имеющего плотность 2,3 г/см³. Плотность криолита в твердом виде составляет 2,95 г/см³ а при температуре 1000°С 2,09 г/см³. Добавление к криолиту глинозема снижает плотность расплава. Так, при 10% Al₂O₃ плотность его равна 2,04 г/см³.

Плотность уменьшается так же при снижении КО меньше 3. В этом случае уменьшение КО на 0,1 позволяет снизить плотность примерно на 0,007 г/см³. Добавка MgF₂ изменяет плотность незначительно. Даже 10% этой соли увеличивает плотность всего на 0,03 г/см³. Но CaF₂ существенно изменяет плотность электролита: каждый его процент увеличивает плотность на 0,008 г/см³.

Плотность электролита так же зависит и от температуры. Повышение ее на каждые 10 °С уменьшает плотность на 0,01 г/см³. Причем у электролита плотность зависит от температуры в большей степени чем у алюминия.

Таким образом при температуре 1000 °С плотность Al на 10% больше

плотности электролита это обеспечивает нормальное разделение продуктов

электролизом, и упрощает конструкцию электролизера т.к. металл собирается под слоем электролита. Расплав с содержанием глинозема 5%, КО 2.4-2.6 при температуре 960 °С имеет плотность 2,11 г/см³.

При значительном снижении температуры может произойти выравнивание плотностей металла и электролита, что приведет к всплыванию алюминия, а это

не желательно т.к. нарушается технологический процесс.

 

 

Вязкость электролита

Вязкость электролита оказывает существенное влияние на расслоение

продуктов электролиза. Минимальной вязкостью обладает чистый NaF, а с увеличением содержания AlF₃ вязкость повышается. Поэтому наиболее вязкими являются кислые электролиты.

Добавки глинозема до 10% практически не изменяют вязкости. Однако дальнейшее увеличение концентрации глинозема значительно повышает вязкость электролита. Например при температуре 1000°С и содержании глинозема 17% вязкость составляет около 5 сантипуаз . Несколько большее влияние на вязкость оказывает температура, так повышение температуры на 10 °С уменьшает вязкость примерно на 3%.

Промышленные электролиты обычно имеют вязкость 3,2-3,4 сантипуаз.

Электропроводность

Это свойство оказывает большое влияние на расход энергии и температурный режим электролизера. В слое электролита имеется наибольшее падение напряжения. Для процесса электролиза нужен электролит с наибольшей электропроводностью.

Наилучшей электропроводностью обладает NaF. При температуре 1000°С его электропроводность 4,46 Ом^-1·см^-1. Для криолита эта величина составляет 2,5 Ом^-1·см^-1.

С повышением содержания AlF₃ электропроводность ухудшается. Так же большое влияние на электропроводность оказывают добавки Al₂O₃. При содержании глинозема 5% электропроводность электролита 2,45 Ом^-1·см^-1.

Добавки CaF₂ и MgF₂ так же несколько снижают электропроводность. Обычно промышленные электролиты несколько загрязнены угольной пеной,

которая так же снижает электропроводность и нарушает токораспределение.

В практических расчетах пользуются величиной обратной электропроводности – электросопротивление. Для промышленных электролитов оно составляет 0,5 Ом.

 

 

 

 

Поверхностное или межфазное натяжение

При электролизе криолит-глиноземных расплавов поверхностное натяжение рассматривается на четырех границах. Нагляднее это можно посмотреть на рисунке 1-Зоны поверхностного натяжения

 

 

 

 

1-Электролит – анодные газы, 2-Электролит – анод, 3- Электролит - металл. 4-Электролит – угольная футеровка – металл.

Рисунок 1- Зоны поверхностного натяжения.

На границе 1 наибольшим поверхностным натяжением обладает NaF, он плохо смачивает электролит. AlF₃ снижает натяжение и способствует лучшему удалению анодных газов – это наблюдается в кислых электролитах.

На границе 2 в щелочных электролитах смачиваемость лучше, чем в кислых – это приводит к пропитыванию анода и его разрушению.

Большое влияние на смачиваемость анода оказывает содержание глинозёма

в электролите. При уменьшении концентрации глинозема электролит хуже смачи-

вает анод и при содержании глинозема менее 1% электролит перестает смачивать анод. В результате возникает анодный эффект. Из-за разрушения анода в электролите всегда присутствует угольная пена .Она легче выделяется из кислых электролитов чем из щелочных. На границе 3 электролит – металл кислые электролиты плохо смачивают жидкий алюминий. Это положительный фактор т.к. снижается растворимость алюминия в электролите. На границе 4 металл – угольный блок поверхностное натяжение металла большое, поэтому он не смачивает падину. Под слой металла может попасть электролит который смачивает падину хорошо, пропитывает ее и разрушает.

 

Состав электролита:

-1 Глинозем 1,929

-2 Фтор соли 0,021

-3 Криолит 0,031

Основные технологические параметры нормально работающего электролизера

Состав электролита поддерживается в пределах криолитовое отношение 2,40-2,50

Содержание: CaF2 = 5,2-6 %

                  MgF2 = 1,4-2 %

                  CaF2+MgF2 = не >8 %

- Уровень металла после выливки не < 28 см (32-34 см)

- Уровень электролита 16-20 см

- Частота анодного эффекта не >1 раза в сутки на электролизере

- Длительность анодного эффекта не >2 минут

- Напряжение анодного эффекта не <30 В

- Рабочее напряжение 4,12-4,52 В

- Температура электролита не >960⁰ С

 

 

 

Описание конструкции

Основными элементами электролизера являются: катодное устройство, анодное устройство, ошиновка и металлический грузонесущий каркас со смонти-

рованным на нем механизмом перемещения анода, шторными укрытиями, бункерами для хранения глинозема и т.д.

1.3.1 Катодное устройство

     Катодное устройство алюминиевого электролизера предназначено для создания условий, необходимых для протекания процесса электролиза в криолит-глиноземном расплаве. Поскольку электролиз идет в весьма агрессивной среде при 950-1000 С⁰, катодное устройство должно быть устойчиво к действию расплавленных фтористых солей; обладать достаточно высоким теплоизоляционными свойствами, чтобы до минимума сократить потери тепла; быть электропроводным в зоне протекания процесса и иметь надежную изоляцию во избежание утечек тока; иметь достаточно жесткую конструкцию, способную выдержать напряжения, возникающие от протекания физико-химических реакций; обеспечивать продолжительную работоспособность между ремонтами и мобильность при замене в целях сокращения простоя электролизера в ремонте 

На рисунке 2 показан продольный разрез катодного устройства с кожухом без днища.          

                          

/ - катодный кожух; 2 -цоколь; 3 - бетонный фундамент; 4 - анкерная лапа;

5 - изоляционная втулка и шайба; 6- анкерный колодец.

Рисунок 2 Продольный разрез катодного устройства с кожухом без днища 

 

Катодное устройство состоит из стального кожуха, футерованного внутри угольными подовыми блоками, боковыми плитами. В нижнюю часть подовых блоков перед их установкой в электролизер устанавливаются стальные стержни(блюмсы) которые заливают чугуном. Блюмсы служат для отвода тока от подины. Швы между подовыми блоками и периферийный шов набивают холодной набивной подовой массой. к катодной ошиновке подключаются с помощью пакетов гибких медных лент стальные блюмсы катодного устройства.

При разработке данного мною проекта я использовал девять катодных блоков.

Внутренние размеры катодного кожуха:

- Lкож = 5850 мм

- Вкож = 3970 мм

1.3.2 Анодное устройство электролизеров с боковым токоподводом

Анодное устройство алюминиевого электролизера, являясь одним из электродов, предназначено для подвода тока в зону непосредственного протекания процесса электролиза. Основным материалом анода служит углеродистый материал. По мере протекания процесса электролиза анод постепенно окисляется, и его необходимо периодически опускать. Для этого служит специальный подъемный механизм анодного устройства. 

Рисунок 3 - Электролизер с боковым подводов тока.

 

катодный кожух; 2 - газоотводный патрубок; 3 - токоподводящие спуски; 4 - штыри; 5 - анодная ошиновка; 6- крюк для подвески временных тяг; 7 - бункер для глинозема; 8 - механизм подъема анода; 9 - штора; 10 -механизм подъема штор; 11 - стойка опорной лапы

 

 

Размеры анода:

Площадь подошвы анода = 105263 см²

Ширина анода Ва = 240 см

Высота анода На = 170 см

Количество токоподводящих шин 7 шт

Анодное устройство электролизеров с боковым токоподводом состоит из анодной рамы с «перьями», подвешенной на винтовых домкратах к грузонесущему каркасу. В анодной раме по периметру ее устанавливается алюминиевая обечайка, в которой формируется анод. Анод подвешивается к анодной раме за нижний ряд штырей, которые лежат на сережках, вывешенных на нижних концах перьев рамы или при помощи клиновой подвески. Общее количество работающих штырей составляет 67 шт. Токоведущими являются два нижних ряда штырей. Они подключаются к анодной ошиновке с помощью медных спусков. Анодные спуски подключаются к штырям с помощью клинового контакта.

Электролизеры с боковым токоподводом снабжены укрытием для сбора и эвакуации вредных веществ, Выделяющихся в процессе электролиза: укрытие

монтируется на каркасе и имеет вверху газосборный колпак и шторы навивного или створчатого типа, закрывающие боковые и продольные стороны электролизера

Ошиновка электролизера

Ошиновка является токонесущим элементом конструкции электролизера и состоит из двух частей – анодной и катодной. Электролизеры, располагаемые рядами один за другим, соединены токопроводами из алюминиевых шин различного сечения и включены в электрическую цепь последовательно: катодные шины одного электролизера соединены с анодными шинами другого. Группа электролизеров, объединенная в одну цепь, называется серией.

Газоулавливающие устройства

Назначение газоулавливающих устройств как составной часки электролизера–сбор

выделяющихся в процессе электролиза газов (максимально достижимой концентрации) на месте их возникновения и последующая эвакуация газов в газоочистную систему.

 

 

 

1.4. Обслуживание при нормальной работе, неполадки, способы устранения.

Обслуживание электролизеров включает в себя следующие операции:

- наблюдение за технологическим процессом;

- поддержание технологических параметров электролиза в заданных пределах;

пробивка корки электролита и загрузка сырья и материалов;

-ликвидация анодных эффектов;

- переключение анодных спусков;

- извлечение и забивка штырей;

- перетяжка анодной рамы;

- наращивание алюминиевой обечайки;

- загрузка анодной массы;

- перетяжка анодной рамы;

- наращивание алюминиевой обечайки;

- загрузка анодной массы;

- выливка металла;

- устранение возможных нарушений технологического режима.

Наблюдение за технологическим процессом.

В течение смены обслуживающий персонал ведет наблюдение за работой каждого электролизера, поддерживает на электролизерах заданное рабочее

напряжение, уровни металла, электролита и его состав, состояние анода, настылей, гарниссажей. осадков на подине, междуполюсного расстояния.

 Нормальная работа электролизера должна характеризоваться следующими внешними признаками:

- Огни, отведенные вблизи углов анода (два с каждой продольной стороны), должны выбиваться с силой из-под корки электролита и иметь фиолетово-голубой цвет.

- Рабочее напряжение должно быть устойчивым, без частых колебаний.

- Корка должна быть равномерной по толщине вокруг анода.

- Электролит должен равномерно бурлить вокруг анода.

- Угольная пена должна хорошо отделяться от электролита и выгорать.

 

- Покраснения поверхности анода над расплавом должны отсутствовать.

- Электролит, настывающий на ломике при кратковременном опускании его в расплав, должен иметь четко различимую линию границы металла с электролитом.

- Застывшая проба электролита в изломе не должна содержать угольных частиц.

О нарушениях технологического режима обслуживающий персонал ставит в извест­ность мастера смены и по его распоряжению принимает меры по их устранению. Обслуживающий персонал должен особое внимание уделять герметизации техноло­гического оборудования и системы газоотсоса, оказывающих влияние на состояние воздушной среды в корпусах электролиза. Количество электролизеров, одновременно раз­герметизированных в корпусе по различным причинам (обработка электролизеров, выливка металла, извлечение и забивка анодных штырей и т.п.) не должно превышать 15% от общего количества электролизеров. Администрация цеха (корпуса) должна постоянно следить за состоянием шторных укрытий и своевременно принимать меры по устранению неисправностей. При отключении электролизеров на капитальный ремонт газоочистные патрубки должны быть закрыты.

Обработка электролизеров и загрузка глинозема.

При обработке электролизеров пробивку криолитоглиноземной корки осуществляется самоходными пневматическими машинами. После пробивки корки на электролизере устанавливается нормальное рабочее напряжение (перемещением анода). При этом необходимо руководствоваться не только показанием вольтметра, но и наблюдать за работой анода (электролит должен равномерно бурлить вокруг анода).

    На электролизерах, работающих в режиме периодического питания,

обработка производится регламентировано 8 раз в сутки через каждые три часа и заключается в пробивке корки электролита всей продольной стороны с чередованием сторон. Торцы пробиваются не реже одного раза в двое суток с обязательной расчисткой угольной пены и кусков электролита: подошва и углы анода, прилегающие обрабатываемому торцу, продираются кочергой и скребком.

 

 Разовая загрузка глинозема около 120 кг. Не разрешается простой электролизера

без обработки более чем 12 часов.

Пусковые электролизеры обрабатываются согласно инструкции по обжигу и пуску электролизеров и по указанию старшего мастера. На электролизерах с расстроенным технологическим ходом разрешается пробивка с продольных

сторон и обоих торцов с уменьшенной загрузкой глинозема на корку электролита, уменьшение или увеличение числа обработок против принятого схемой, снятие угольной пены с поверхности электролита и так далее.

Перед обработкой электролизера электролизник обязан проверить на закрепленных электролизерах:

- уровень металла и электролита:

- величину и постоянство рабочего напряжения;

- на всех электролизерах использовать информацию о режимных

параметрах, полученных при приемке смены, записей на панели электролизера и визуальных наблюдений за состоянием технологического хода.

При обработке электролизера необходимо выполнить следующие операции - пробить криолитоглиноземную корку электролита, погружая ее в электролит и не допуская попадания кусков корки под анод;

- удалить из электролита куски спекшейся анодной массы и анода;

- при наличии скоплений угольной пены выгарнуть ее из-под углов анода и       

торца на середину продольной стороны;

- оплескать электролитом оголенную часть боковой поверхности анода во  

избежание выгорания «шеек»;

- подобрать с бортов электролизера горячий глинозем и оборот на поверхность

электролита, после чего загрузить глинозем из бункеров. Простаивание  

электроли­зеров без загрузки глинозема на корке не допускается.

Во время обработки электролизера необходимо проверить работу анода (равномер­ное бурление электролита по периферии анода). В случае неравномерной работы электролизник обязан доложить мастеру и принять меры к устранению данного явления.

 

После окончания обработки и загрузки новой порции глинозема на электро-

лизере отводятся «Огни» в корке электролита, по два с каждой продольной

сторона на расстоянии не ближе 10 см от анода.

 «Огни» на электролизере должны поддерживаться постоянно во избежание выгорания «шеек» на аноде и вытекания электролита через борт.

На табличке каждого электролизера в обязательном порядке должны отмечаться дата, смена и характер последнего анодного эффекта, общее их количество на данном электролизере с начала месяца, а также характер последней обработки электролизера, дата обработки торцов.

На электролизерах должна быть создана и постоянно поддерживаться прочная круто падающая бортовая настыль. Образование подовой настыли не допускается, с целью профилактики образовавшийся осадок ежедневно подтягивают к борту электролизера с помощью специального скребка. Контроль за чистотой подин и состоянием настылей осу­ществляется ежедневно электролизниками на закрепленных за звеном электролизерах и не реже одного раза в неделю - сменным мастером, 2-х раз в месяц - старшим мастером. Состояние чистоты подин по каждому электролизеру проверяется и регистрируется в тех­нологическом журнале ежемесячно.

Устранение анодного эффекта.

Для устранения анодного эффекта необходимо :

- на электролизерах, питающихся способом пробивки криолитоглиноземной

корки, произвести дополнительную внеочередную обработку в объеме не менее ½ продольной стороны, обработанной перед анодным эффектом;

- если после извлечения жерди вспышка возникает вновь, в электролизер

добавляется глинозем и операция ее гашения повторяется. Для гашения анодного эффекта жердь вводится под анод кратковременно. Категорически запрещается оставлять деревянную жердь в расплаве после устранения анодного эффекта. При отсутствии жердей устранение анодного эффекта производится скребком или «шумовкой». Время ликвидации анодного эффекта - не более 2,0 минут.

Корректировка электролита.

 

Необходимый уровень электролита в электролизерах поддерживается загрузкой свежего, регенерированного криолита, оборотного твердого и жидкого электролита; для поддержания заданного состава могут использоваться добавки

фтористого алюминия, фтористого натрия или соды, каустического магнезита, фтористого кальция.

Свежий криолит состоит из собственно криолита и фтористого алюминия, что позволяет использовать свежий криолит как добавку для корректировки электролита. Кусковой оборотный электролит загружается вдоль продольных сторон электролизера.

Свежий криолит, фтористый алюминий, регенерированный криолит, фтористый натрий, фтористый кальций, каустический магнезит загружаются после обработки элект­ролизера по регламенту на поверхность электролита, предварительно присыпанную горячим глиноземом. Загрузка фтористого натрия целесообразна после анодного эффекта. При использовании соды она разбрасывается тонким слоем по поверхности электролита с соблюдение мер предосторожности (возможен выброс электролита в случае увлажненности соды).

Загруженные на присыпанную глиноземом корку электролита ровным слоем фторсоли укрываются затем полной дозой глинозема. Разовая загрузка фторсолей не должна превышать (40 - 90) кг. Максимальная загрузка фторсолей (120-150) кг (2 продольные стороны и торец).

Выливка  металла.

Выливка металла из электролизеров производится по установленному графику.

     В особых случаях, в зависимости от состояния технологического хода электролизеров, график выливки может быть изменен старшим мастером серии.

При выливке металла попадание эл