Способ контроля состояния подошвы анода алюминиевого электролизера

Способ контроля состояния подошвы анода алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l . и 3 нбси Ол и от е;-"

Союз Советских . Социалистических

Реслуолик

Опубликовано 23.10.80, Бюллетень ¹39

Дата опубликования описания 231080,,(„з

С 25 С 3/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 012. 1 (088. 8) И. В. Кайдаиов, В. В. Крюков, Н. Н. Хавский, О. А, Лебедев, A. М. Цыплаков, A. A. Дмитриев, Н. С. Матвеев,С.В.Голубцов

Н. И, Новиков и А. Н, Стихин (72) Авторы изобретения

Московский институт стали и сплавов, Всесоюзный научноисследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности, Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) и Братский алюминиевый завод (7 I ) Заявители (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ПОДОШВЫ

АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к электро-, металлургии легких металлов, в частности к технологии электролитического способа получения алюминия.

В процессе электролиза в рабочем 5 пространстве электролизера по ряду технологических причин могут появляться местные замыкания, в частности, неровности на подошве анода, скопления угольной пены и т.д. Это приво-(О дит к местным перегревам анода и электролита, расстройству технологи- ческого хода электролизера.

Для поддержания нормального технологического режима следует периодически осуществлять контроль технологического процесса с определением в случае необходимости местонахождения неровности на подошве анода.

Известен способ контроля состоя- 20 ния подошвы анода алюминиевого злектролизера, включающий создание искусственного анодного эффекта. Согласно этому способу искусственный анодный эффект создают преднамеренным нару- 25 шением регламента обработки электролизера, добиваясь истощения электролита по глинозему .за счет снижения частоты обработки. Состояние подошвы анода контролируют по напряжению 30

2 аноднотко эффекта. Напряжение 25-30 В .свидетельствует об отсутствии неровностей на подошве анода. Напряжение

12-20 В свидетельствует о наличии неровностей на подошве анода в сипу утечек электрического тона в районе неровностей. При подъеме анода после возникновения анодного эффекта и значительном снижении глубины погружения анода в электролит мажет быть приблизительно зафиксировано местонахождение неровности $1(.

Недостатками данного способа являются низкая оперативность и эффективность контроля и повышенная трудоемкость.

Низкая оперативность связана с тем, что даже при полной отмене обработки анодный эффект может наступить через сутки и более. Эффективность способа недостаточна в силу того, что практически он позволяет обнаруживать только факт наличия или отсутствия неровностей на подошве анода. Местонахождение неровностей можно обнаружить только поднимая анод после возникновения анодного эффекта. Однако при зтсм анод приходится поднимать при повьпаенном напряжении, что может привести к

773152 убина погжения ано в электро т во время одного эфкта, см апряжение, В

Местонахожде ние неровнос тей радиент апряжения, B чание омент озник овения анодного эффека о время нодного

Ффекта

Равномерное искрение по периметру анода

2 164

27 Равномерное искрение по периметру анода

3 137

17

Равномерное искрение по периметру анода

4 . 126

Местный искровой разряд и волнение расплава

23

Район 12-ro штыря перегреву электролита, расстройству технологического режима электроли,эера и, соответственно, к повышенным трудозатратам.

Цель изобретения - повышение оперативности и эффективности контроля и снижение трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что искусственный анодный эффект создают снижением глубины погружения анода в электролит и состояние подошвы анода контролируют по градиенту напряжения в момент его возникновения.

Отсутствие неровности определяют по градиенту напряжения 17-38 В.

Наличие неровности определяют по 15 градиенту напряжения 6-16 В, при этом местонахождение неровности фиксируют по местным искровым разрядам и волнению расплава в ее районе.

Уменьшения глубины погружения 26 анода в электролит можно добиться, выливая электролит или металл, а также при помощи подъема анода. В последних двух случаях параллельно происходит увеличение межэлектродного расстояния, однако это не имеет существенного значения для возникновения градиента напряжения (пусковые электролиэеры работают на значительных межзлектродных расстояниях без анодных эффектов и, соответственно, без градиентов напряжения).

Наиболее просто предлагаемый способ можно осуществить при помощи подъема анода.

Способ осуществляют следующим образом.

Уменьшив глиноземистую,засыпку на корке электролита, поднимают. анод при помощи домкратов, уменьшая глубину погружения анода в электролит.

При этом напряжение медленно повышается. При снижении глубины погружения анода в электролит до 2-4 см, в случае отсутствия замыканий в рачем пространстве электролизера, скачкообразно повышается напряжение с

5-8 B до 25-43 В и возникает "яснаа вспышка" (градиент напряжения

17-38 В). В случае наличия замыканий, в силу местных утечек электрического тока, напряжение повышается постепенно до 7-12 В и затем скачкообразно до 18-23 В и возникает "тусклая вспышка" (градиент напряжения

6-16 В), В последнем случае в районе неровности в связи с повышением плотности тока наблюдается искровой разряд и волнение расплава, по которым определяют ее местонахождение.

После осуществления контроля аноц возвращают в прежнее положение, анодный эффект устраняют.

Пример ы. Способ контроля технологического состояния производят на промышленных электролизерах с самообжнгающимся анодом. Уменьшив глиноземистую засыпку на корке электролита, поднимают аноды при помощи домкратов, уменьшая глубину погруже». ния анода в электролит до 2-4 см, и осуществляют контроль по градиенту напряжения при возникновении анодного эффекта с фиксацией местонахождения неровности на подошве анода по местным искровым разрядам и волнению расплава.

В таблице представлены результаты испытаний.

773152

Продолжение таблицы

i t

9 п/п

Электрол изер, Р

Глубина погружения ано да в электро лит во время анодного эффекта, см

Метоснахождение неровностей

Напряжение, В радиент напряжения, В

Примечание во время анод ного эф фекта омент озник новения анодного эффекта

5 151

12

6 143

10

Формула изобретения

Составитель Н. Коробова

Техред С.Мигунова Корректор И. Муска

Редактор Е. Дорошенко

Заказ 7438/36 Тираж 698

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, наличие в момент возникновения искусственного анодного эффекта градиента напряжения 17-38 В свидетельствует от отсутствии неровностей на подошве анода (9 п/п 1-3). В случае градиента напряжения 6-16 В (М и/п 4-6) район неровности определяют по ярким вспышкам - местным искровым разрядам и волнению расплава в ее районе, которые возникают в результате повышения плотности тока в этом месте анода. Проверка подошвы анода стальным скребком подтверждает данные, представленные в таблице.

Использование предлагаемого способа контроля подошвы анода электроли- зера для получения алюминия обеспечивает, по сравнению с известным, 4() повышение эффективности и оперативности контроля.

1. Способ контроля состояния подошвы анода алюминиевого электролизера, включающий создание искусстРайон 68-ro Местный искроштыря вой разряд и волнение расплава

Район 44-го Местный искроштыря . вой разряд.и волнение расплава венного анодного эффекта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения оперативности и эффективности контроля и снижения трудоемкости, искусственный анодный эффект создают снижением глубины погружеиия анода в электролит и состояние подошвы анода контролируют по градиенту напряжения в момент его. возникновения.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отсутствие неровности определяют на градиенту напряжения 17-38 В.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что наличие неровности определяют по градиенту напряжения 6-16 В, при этом местонахождение неровности фиксируют по местным искровым разрядам и волнению расплава в ее районе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Восканян А.И., Беляев A.È.

Влияние различных факторов на непрерывное колебание рабочего напряжения промышленной алюминиевой ванны.

"Цветные металлы", 1966, 9 9, с. 46.