Способ определения выхода по току для алюминиевых электролизеров

Способ определения выхода по току для алюминиевых электролизеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: определение выхода по току на алюминиевых электролизерах. Изобретение позволяет повысить качество алюминия за счет введения в металл в конце определения выхода по току вместо металла-индикатора алюминия в количестве, определяемом по формуле. Выход по току рассчитывают по определенному соотношению . Способ также позволяет уменьшить трудозатраты за счет уменьшения количества алюминия, требующего расшихтовки. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) (51)s С 25 С 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 С) N Сз — С (:1 С 2 СЗ (A — К)

ter

0,3358 1.х 1(Г (21) 4953058/02 (22) 23.04,91 (46) 23.03,93. Бюл. М 11 (71) Красноярский институт цветных металлов (72) П.В.Поляков, В.В.Бурнакин, А.А.Солдатов, Ю.Г.Михалев и В.Ю.Буэунов (56) Производство алюминия. - М.: Метал- лургия, 1971, с, 127 — 128. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДА ПО

ТОКУ ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИ3ЕрОВ

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к электролизу расплавленных солей, и может быть использовано для определения выхода по току в алюминиевых электролизерах.

Целью изобретения является уменьшение загрязнения алюминия металлом-индикатором, снижение трудозатрат при осуществлении способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения выхода по току для алюминиевых электролизеров, включающем введение.в алюминий металла-индикатора, определения его содержания, измерения количества выливаемого металла и расчета выхода по току по уравнению, отличающемся тем, что в конце периода определения выхода пр току перед расчетом его величины вводят алюминий, в количестве, определяемом формулой;

N=n д М где N — количество вводимого алюминия, кг;

n — коэффициент, изменяющийся в пределах 2 — 20; (57) Использование: определение выхода по току на алюминиевых электролизерах, Изобретение позволяет повысить качество алюминия за счет введения в металл в конце определения выхода по току вместо металла-индикатора алюминия в количестве, определяемом по формуле. Выход по току рассчитывают по определенному соотношению. Способ также позволяет уменьшить трудозатраты за счет уменьшения количества алюминия, требующего расшихтовки. 1 табл. д — погрешность используемого анализа на металл, доли единицы;

М вЂ” количество металла в электролизере, кг; а выход по току раесчитывают по формуле; где gr — выход по току, доли единицы;

1 — токовая нагрузка электролизера, А; х — период времени определения выхода по току, ч;

А — количество металла, вылитого из электролизера за период времени х, кг;

К вЂ” количество индикатора в вылитом металле за вычетом количества его, содер- . д жащегося в электролитическом металле, кг;

m — количество индикатора, введенного в металл в начале периода, кг:

С1 и Сз — суммарное содержание индикатора в металле соответственно в начале и конце периода, 7;

1803476

С и Сг — начальное содержание индикатара в металле соответственно в начале и конце периода, %, С вЂ” содержание индикатора в вводимом в металл алюминии %; 5

0,3358 10 з — электрохимический эквивалент алюминия, кг/А ч.

Поставленные цели достигаются за счет . следующего. Заливка алюминия в конце пе. риода определения выхода по току вместо введения индикатора не приводит к дополнительному загрязнению им металла в электролизере, поэтому повышается качество алюминия в ванне, т.е. достигается первая поставленная цель. Уменьшение загрязнения металла в ванне индикатором обуславливает снижение трудозатрат проведения способа за счет уменьшения количества металла, подлежащего расшихтовке,, Величина коэффициента и определяет- 20 ся исходя из достижения необходимой точности определения величины выхода по току соответствующей прототипу. В таблице приведены данные по относительной ошибке (д, %) в его определении в зависи- 25 мости от величины коэффициента. Видно, что при n = 20 и больше точность определения почти не изменяется, а при и < 2 — она резко снижается. Исходя из этого и были выбраны пределы изменения коэффициен- 30 та, В качестве примера рассмотрим следующую реализацию способа.

Электролизер серии С8Б-М с катодным кожухом, имеющим наклонные борта и мел- 35 кую шахту, работает с фторидным электролитом (криолитовое отношение 2,7). Токовая нагрузка в среднем за период составила

156,4 кА, Эксперимент длился 14 сут. (336 ч), Пробы отбирались в двух точках (с каж- 40 дой середины продольной стороны), анализировались по трем параллельным измерениям и усреднялись, Для определения суммарных концентраций меди в начале и конце периода отбор проб проводился 45 через каждый час после введения металла. индикатора в течение 10 часов для выявле, ния времени полного усреднения меди в алюминии, которое составило 3 — 4 часа. Анализы проб на медь проводились на кванта- 50 метре.

Начальная концентрация меди (усредненная) составила 0,00045 мас.%. Ввод меди весом 20,07 осуществлялся сразу после очередной выливки одновременно в виде 55

4-х порций на расстоянии 1-,1,5 м от края гарнисажа. Суммарная концентрация меди в катодном металле составила 0,0969 мас.% (цифра получена из анализа проб взятых спустя 4 часа после ввода индикатора). Это

Сг — Сз

1 — С

0,3358 1.t 10 з дел.ед„ где — токовая нагрузка электролизера, А;

à — период времени оп ределения выхо-. да по току, мин; время считается временем начала эксперимента (t = О).

Выливаемый за весь период из ванны металл взвешивали на крановых и напольных весах. Его общий вес составил 15730 кг.

В конце периода, перед заливкой 2006 кг алюминия из соседнего электролизера с заранее измеренным содержанием меди

0,00050 мас.% отбирали пробы на медь, средняя концентрация которой составила

0,0471 мас.%, После заливки пробы отбирали так же, как и в начале периода (Сз-0,0431 мас.%). Время отбора пробы с концентрацией Сз — есть время конца эксперимента.

Выход по току за исследуемый период, определенный по предложенной в заявке формуле, составил 91,9%, По заводским данным выход по току данного элекрализера составляет 91 — 93%.

Экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется повышением качества алюминия за счет отсутствия операции повторного введения металла-индикатора в электролизер, а также уменьшением трудозатрат при осуществлении способа из-за уменьшения .количества алюминия, требующего расшихтовки.

Формула изобретения

Способ определения выхода по току для алюминиевых электрализеров, включающий введение в алюминий металла-индикатора, определение его содержания, измерение количества выливаемого металла и расчет выхода по току па уравнению, отличающийся тем, чта, с целью умейьшения загрязнения алюминия индикатором и трудозатрат, перед расчетом выхода по току вводят алюминий в количестве

N, определяемом па формуле й=пд М, кг

n — коэффициент, изменяющийся в пределах 2 — 20; д — погрешность используемого анализа на металл, доли единицы;

М вЂ” количество алюминия в электролизере, кг; а выход по току gr, рассчитывают по уравнению

1803476

А — количество металла, вылитого из злектролизера за период времени, кг;

20

2,15

0,49

0,87

0,38

0,36

Составитель А. Солдатов

Техред М.Моргентал

Корректор Л. Пилипенко

Редактор

Заказ 1035 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

К вЂ” количество индикатора в вылитом металле за вычетом количества, содержа- 5 щегося в злектролитическом металле, кг;

m — количество индикатора. введенногв в металл в начале периода. кг;

С1 и Сз — суммарное содержание индикатора в металле соответственно в начале и конце периода, :

С вЂ” содержание индикатора в вводимом в металл алюминии, ; . С и Ср — начальное содержание индикатора в металле соответственно в начале и конце периода.