Способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролизера

Способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ТЕПЛОВОГО PEryjfflPOBAНИЯ РАФИНИРОВОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включакадий изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха , отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения . производительности электролизера, изменение напряжения на электролизере осуществляют изменением плотности тока на электродах, причем на кажда1е 10 С изменения температуры окружающего воздуха в интервале от 25 до плотность тока изменяют на 0,4-2,0%, а в интервале температур от - 5 до - 25°С -на 2-5%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А

4(51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Й ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 3423775/22-02 (22) 15. 04. 82 (46) 23.01 85. Бюл. I) 3 (72) А.В.Сысоев, Х.Х.Сабиров, Б.С.Громов, И.В.Борисов, В.И.Крючков, Ю.В.Куликов, П.В.Поляков и Н.Л,Гронь (7I) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной проммвленности и Красноярский алюминиевый завод (53) 621.357.1(088.8) (56) I .Авторское свидетельство СССР Ф 390187, кл. С 25 С 3/20, 1970.

2. Беляев А.И. и др. Получение ,чистого алюминия. М., "Металлургия", 1967, с.90. (54)(57) СПОСОБ ТЕПЛОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАФИНИРОВОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения, производительности электролиэера, изменение напряжения на электролизере осуществляют изменением плотности тока на электродах, причем на каждые о

l0 С изменения температуры окружающего воздуха в интервале от 25 до

-55Сплотность тока изменяют на

0,4-2,0Ж, а в интервале температур Щ от — 5 до — 25,С -íà 2 5Х. о

1135813

Изобретение относится к цветной ,металлургии, в частности к электро ;литическому рафинированию алюминия.

Известен способ управления процессом электролиза алюминия посредством изменения положения анода электролиэера, заключающийся в поддержании такого межполюсного зазора, при котором отношение поверхности расплавленного металла к межполюсному рас- 10 стоянию бипо бы минимальным Я .

Недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает тепловое регулирование электролизера с изменением его тепловых потерь. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролиэера, заклю- 20 чающийся в том, что с.изменением температуры окружающего воздуха и соответственно тепловых потерь электролизера изменяют высоту слоя элект» ролита, что вызывает изменение напря-25 жения на электролизере (2j .

Недостаток известного способа состоит в том, что он связан с повышением удельного расхода электроэнергии в периоды сниЖения температу З0 ры окружающего воздуха по сравнению с летним периодом. В зимний период уровень электролита увеличивают на

1-2 см, по сравнению с летним.периодом. При этом плотность тока на 35 электродах остается постоянной в течение всего года. Увеличение слоя электролита на 1-2 см вызывает увеличение напряжения на электролизере на 0,35-0,7 В, что эквивалентно уве- 40 личению удельного расхода электроэнергии постоянного тока íà lf002200 кВт.ч на тонну рафинированного .алюминия.

Цель изобретения — снижение удель-45 ного расхода электроэнергии и увеличение производительности электролизера.

Поставленная цель достигается тем, что способ теплового регулиро- 50 вания рафннировочного алюминиевого . электролизера, включающему изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха, Изменение напряжения на элект- 55 ролиэере осуществляют. изменением плотности тока на электродах, причем иа каждые 10 С изменения температуры

О окружающего воздуха в интервале от

25 до — 5 С плотность тока изменяют

О на 0,4 — 2,0, а в интервале температур от — 5 до - 25 С вЂ” на 2-5 .

Как показывают исследований тепловые потери электролизера резко возрастают при температуре окружающего воздуха ниже -5 С. В соответст0 вии с этим, для компенсации тепловых потерь в интервале температур от — 5 до — 25 С изменение плотности тока о на электродах должно быть большим, чем в интервале температур от 25 до . -50C,Kðoìå того,в.: каждом из названных температурных интервалов величи- на изменения плотности тока на электродах зависит от мощности электролизера и его конструктивных особенностей. Электролизерам малой мощности, оборудованным теплоизолирующими сводами, соответствуют нижние пределы изменения плотности тока на электро-! дах: 0,4Х в интервале температур от 25 до — 5 С и 2 в интервале

О от — 5 до — 25 С. Для электролизеров о большой мощности .не оборудованных теплоизолирующими сводами соответствуют верхние пределы указанных величин изменения плотности тока (2,0-5,0 ).

При изменении плотности ниже величины 0,4 нижних пределов (для различной мощности электролизеров 0,4 и 2,0 соответственно) тепловые потери не компенсируются, в результате чего снижается температура расплава, что приводит к снижению сортности рафи- нированного алюминия (холодный ход электролиэера) .

Прн увеличении плотности тока выше указанных верхних пределов (2 и 5Х соответственно) наступает горячий ход электролизера, при котором температура расплава повышается,, что приводит к снижению сортности и выхода по току.

При таком способе теплового регулирования независимо от температуры окружающего воздуха величина слоя электролита остается постоянной. При снижении температуры окружающего aos- . духа повышается плотность тока на электродах. Пропорционально повышению плотности тока возрастают напряжение на электролизере и производительность. Удельный расход электроэнергии при этом сохраняется на уровне минимального расхода. Способ опробоВеличина параметров при температурах.оС

Нараметры пособ от-15 до-25 от 5 до-5 т-5 до25

25 от 25 до 10 от 15 до 5

Известный ПлОтнОсть

0,57 0,57 0,57 0,57 0,57

0,57 тока на электродах, А/см

Слой электролита, см, 13,0 13,3 13 6 13,9 14 5

l5 0

Рабочее напряжение, В 5,2 5,3 5,4 5,5 т

5,9

Удельный расход электроэ- 16690 17010 17330 17650 18290 18940 иергии на клеммах электролизера,кВт ч/т

Производительность электролиsepa, Ж

100 100 100 100 100

100

Предлагаеиай

Плотность тока, 2

А/см

Оэ57 Оэ58 0 ° 50 Оэ60 Оэ62

0,65

Слой электролита, см

13 0 !3,0 13 0 13,0 13 0

13 0

Рабочее напряжение,В

5,2 5 3 5,4 5,5 5,7

5,9

3 113581 ван на электролизерах на силу тока

70 кА. В таблице приведено изменение технологических параметров, связанных с тепловым регулированием электролизера по известному и предлагаемому способам.

Из таблицы видно, что использование способа теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролизера обеспечивает поэ сравнению с 10 известным способом увеличение производительности электролизера в

3 4 среднем sa год на 6-10Х и снижение удельного расхода электроэнергии постоянного тока на 1000-1600 кВт ч на тонну рафинированного алюминия.

Использование изобретения позволит получить экономический эффект в размере 8,4 руб. на тонну рафинированного алюминия sa счет увеличения производительности электролизера и снижения удельного расхода электроэнергии.

1-135813

Продолжение таблицы

Параметры от-15 до—

-25 от-5 до-!5 от !5 до 5

Удельный расход электроэнергии . 16690 16690 16690 16690 16690 16690 кВт.ч т

107,9

Составитель А.Ашихин

Редактор И.Дербак Техред С.Легеза Корректор Г.Решетник, Заказ 10252)19 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Производитель- ность электролизера,X

Величина па аметров при температурах С

25 от 25 от 5 додо 10 "5

100 100,9 101,7 102,6 105,3