Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

С увеличением анодной плотности тока выход по току снижается.

Влияние температуры проявляется в уменьшении выхода по току при любых отклонениях от оптимальной ее величины. С ростом температуры увеличиваются потери алюминия за счет повышенного растворения его в электролите, а при снижении - возрастает электрическое сопротивление электролита вследствие увеличения его вязкости.

Межполюсное расстояние (между зеркалом расплава алюминия и анодом) на современных алюминиевых электролизерах равно 6,5 см. Отклонение от этой величины в ту или другую сторону ведет к снижению выхода по току.

Электролизные ванны, применяемые в современной алюминиевой промышленности по существу различаются только устройством анодов, системой токоподвода и их единичной мощностью, определяемой обычно величиной силы тока, подводимого к электролизеру.

По конструкции анодов различают электролизные ванны с самообжигающимися анодами, оборудованные боковым или верхним токоподводом, и ванны с предварительно обожженными анодами (многоанодные и блочные).

Рассматривая различные конструкции алюминиевых электролизеров, можно видеть, что они все практически состоят из аналогичных узлов: металлического корпуса, футерованного угольными плитами и блоками и имеющего шамотную теплоизоляцию, катодного и анодного устройств, систем токоподвода (ошиновки) и газоулавливания.

Катодное устройство представляет собой подину ванны. Она выложена из угольных блоков, связанных угольной набойкой. В катодные блоки введены стальные стержни, залитые для создания хорошего электрического контакта чугуном.

Основой непрерывного самообжигающегося анода является сварной алюминиевой каркас прямоугольной формы. Внутрь каркаса загружают анодную массу в виде брикетов. В верхних частях кожуха брикеты переходят в размягченное состояние. По мере опускания анода в результате его горения масса перемещается в зону более высоких температур, что приводит к удалению летучих и коксованию анодной массы. В нижней части анода углеродистая масса полностью спекается и анод становится монолитным. Алюминиевый кожух по мере сгорания анода наращивают. Все аноды оборудованы механизмами перемещения.

Подвод тока к самообжигающимся анодам осуществляется с помощью стальных штырей, соединенных гибкими шинами с основной токоподводящей шиной.

При боковом токоподводе штыри забивают через кожух анода в неспеченную массу, располагая их в несколько рядов по 16... 25 шт. в каждом. Гибкие шины подключают только к нижним двум рядам. По мере сгорания анода и его опускания шины переключают на расположенные выше штыри, а нижние вытаскивают и вновь заколачивают вверху. Единичная мощность промышленных электролизеров с боковым токоподводом составляет 60 ... 140 кА.

Более совершенной системой токоподвода является подвод тока к аноду с помощью вертикальных штырей, запекаемых в анодную массу (см. рис. 132, б). Эта система позволила увеличить единичную мощность электролизеров до 155 кА, значительно упростить их обслуживание и повысить производительность труда.

До начала 30-х годов нашего столетия применялись электролизеры малой мощности только с предварительно обожженными анодами. С начала 30-х годов в электрометаллургию начали внедрять непрерывные самообжигающиеся аноды.

Переход на электролизеры с самообжигающимися анодами способствовал удешевлению производства алюминия, так как из технологии были исключены дорогостоящие и длительные переделы прессования и обжига анодов. Однако многолетняя практика работы на таких электролизерах выявила их существенные недостатки по сравнению с электролизерами с обожженными анодами. К этим недостаткам в первую очередь относятся:

более высокое электрическое сопротивление анодов вследствие меньшей плотности и неоднородности материала анода и, как следствие этого, повышенный расход электроэнергии;

повышенная загазованность в цехе, обусловленная выбросами значительного количества газов - продуктов обжига и коксования анодной массы;

повышенная неоднородность распределения тока по рабочей поверхности электродов при наличии одного анода больших размеров.

В связи с этим в настоящее время вновь начали использовать для промышленных целей усовершенствованные ванны с предварительно обожженными анодами (см. рис. 132, ѳ). Такие электролизеры имеют анодные узлы, состоящие из нескольких анодов в виде крупногабаритных угольных или графитированных блоков. Освоение таких электролизеров привело к дальнейшему увеличению единичной мощности, резко сократило вредные выделения газов в атмосферу и способствовало улучшению многих технико-экономических показателей процесса.

В настоящее время на заводах работают серии электролизеров с обожженными анодами на силу тока до 260 кА и более.

Очень перспективными для алюминиевой промышленности являются электролизеры с непрерывными обожженными анодами. Непрерывные аноды в таких ваннах монтируют из нескольких обожженных блоков, располагаемых друг над другом и склеиваемых между собой специальной углеродистой массой. По мере сгорания анод наращивается очередным блоком сверху. Токоподвод к анодным блокам осуществляется при помощи штырей, забитых в специальные гнезда сбоку.

Обслуживание электролизных ванн сводится к проведению следующих основных операций: а) подаче в ванну глинозема; б) контролю и корректировке состава электролита; в) регулированию межполюсного расстояния; г) извлечению из ванны алюминия; д) уходу за анодами.

Необходимость подачи в ванну глинозема связана с постоянным его расходованием в результате электрохимических процессов. Новую порцию глинозема загружают, как правило, не дожидаясь момента возникновения анодного эффекта, т.е. не допускают уменьшения концентрации глинозема ниже 1...2%. В это время с помощью пневматической машины (молотка) пробивают корку электролита, и хорошо прогретый глинозем самотеком просыпается в образовавшееся отверстие. Для ускорения растворения Al2O3 в электролите расплав перемешивают. На вновь образовавшуюся корку засыпают свежую порцию глинозема, который находится там до очередной загрузки.

В настоящее время на алюминиевых заводах широко внедряют системы автоматизированного непрерывного питания ванн глиноземом с использованием пневматических машин.

Анодный эффект является хорошей контрольной характеристикой работы электролизеров. При нормальной работе ванны анодные эффекты возникают через строго определенные промежутки времени. Внешне он выражается резким увеличением напряжения на ванне (до 30... 40 В), загоранием контрольной лампочки и треском на границе раздела анод - электролит. Частые и длительные анодные эффекты отрицательно сказываются на показателях электролиза и в первую очередь на выходе по току.

На практике стремятся допускать как можно меньше анодных эффектов, предусматривая их возникновение один раз в 3... 5 сут как контрольное мероприятие.

На количественные показатели электролиза оказывают существенное влияние состав и количество электролита. Для поддержания заданного состава ежедневно отбирают и анализируют пробы электролита. В случае недостатка NaF или AlF3 их вводят в электролит путем добавки в очередные порции глинозема. Аналогично восполняют и общую убыль электролита за счет его испарения. Контроль за уровнем расплава осуществляют по размеру застывшей пленки на погружаемом периодически в электролит железном ломе.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность