Способ питания электролизера для получения алюминия и устройство для его осуществления

(51)5 С 25 С 3/14 ОП И ЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 899723, кл. С 25 С 3/14, 1979.(54) СПОСОБ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к получению алюминия из криолит-глиноземных расплавов. Цель изобретения - повышение вффективности процесса за счет снижения расхода глинозема, фтористых солей, количества вредных выбросов и теплопотерь. Устройство состоит из бункера, тяг, механизма вертикального перемещения и плиты с прорезями, Питание электролизера осуществляется следующим образом, Бункер, заполненный Изобретение относится к цветной металлургии, конкретнее к получению алюминия из криолит-глиноземных расплавов.Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения расхода глинозема, фтористых солей, количества вредных выбросов и теплопотерь.На фиг.1 и 2 представлена схема устройства для питания электролизера глиноземом.Устройство состоит из бункера 1, тяг 2, механизма 3 вертикального перемещения и плиты 4 с прорезями (отверстиями).Питание электролизера глиноземом осуществляется следующим образом. 1611992 А 1 глиноземом, с помощью тяг и механизма вертикального перемещения поднимается относительно злектролитной корки электролизера на высоту 0,012 - 0,07 глубины шахты.Через прорези в плите глинозем высыпается на поверхность корки и заполняет пространство между ней и плитой. После этого бункер опускают на ту же глубину. При этом, корка под давлением бункера с глиноземом опускается в электролит, Через 0,7-4 ч бун.- кер вновь поднимается на ту же высоту, глинозем заполняет зазор между коркой и бункером и вновь опускается. Устройство позволяет снизить расход глинозема до 1,5- З 2 кг/т А 1, запыленность воздуха глиноземом в рабочей зоне электролизера при обработке ванн до 3,5 мг/м, количество вредных выбросов фтористых соединений,до 0,46 мг/м, теплопотери, уменьшить количество осадков и повысить сортность. получаемого алюминия. 2 с.п, ф-лы, 2 ил., 1 табл. Бункер 1, заполненный глиноземом, с помощью тяг 2 и механизма 3 вертикального перемещения поднимают относительно электролитной корки электролизера на высоту 0,7 см (0,012 глубины шахты электролизера). Через прорези в плите 4 глинозем высыпают на поверхность электролитной корки и заполняют пространство между коркой и плитой бункера. После этого бункер опускают на 0,7 см, при этом корка под давлением бункера с глиноземом опускается в электролит на глубину 0,7 см. Через 0,7 ч бункер вновь поднимают на ту же высоту, заполняют глиноземом зазор между коркой и бункером и вновь опускают.В таблице приведены технико-экономические показатели работы электролизеров при обработке по известному и предлагаемому способам,Как видно из таблицы, предлагаемыйспособ и устройство для питания электролизера позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели и охранытруда.Пределы толщины слоя подсыпки глинозема на электролитную корку и, соответственно, пределы погружения корки вэлектролит, равны 0,012 - 0,070 глубинышахты электролизера, определяются следующими условиями,Нижний предел (0,12) определяется минимальным пределом концентрации глинозема в электролите, при котором возникаетанодный эффект, соответствующий содержанию глинозема в электролите в интервале концентраций 2-3 О.Отсюда общая концентрация глинозема в электролите не должна быть меньше 3/при этом минимальная разоваязагрузка глинозема должна быть не менее 1% от массы электролита.Общая масса электролита в ванне 6000 кг,разовая загрузка глинозема на корку ссставляет 60 кг или по 30 кг на одну продольную сторону. Площадь поверхности электролитной корки одной продольной стороныванны (пространство бортанод), на которуюподсыпается глинозем, составляет 4,2 м-.Насыпная плотность глинозема 1000 кг/м,3при этом объем глинозема, подсыпаемогона одну продольную сторону ванны, составляет 30 х 10м, Отсюда при условии, чтовысота слоя подсыпки глинозема на корку(глубина ее погружения) составляет 0,7 см.При глубине шахты электролизера, равной56,5 см, толщина слоя засыпки глинозема иглубина погружения корки в электролит составляет 0,012 глубины шахты электролизера, При подсыпке глинозема на корку иглубине ее погружения менее этого пределавозможно возникновение анодного эффе- та, что приводит к перерасходу электроэнергии,Верхний предел толщины подсыпкиглинозема и глубины погружения корки определяется толщиной твердой части корки,величина которой, как правило, составляет 4 см. При погружении корки с глинозем. ной засыпкой в электролит на глубину более 4 см происходит просыпание в электролит дисперсного глинозема, находящегосяна корке. Это приводит к появлению накорке в электролите взвешенного (нерастворенного) глинозема и к образованиюосадков, что повышает рабочее напряжениена ванне и, следовательно, расход электроэнергии. Толщина глиноземной подсыпки Формула изобретения 1. Способ питания электролизера дляполучения алюминия, включающий перио 35 дическую загрузку глинозема порциями на поверхность электролитной корки с последующИм погружением глинозема с электролитной коркой в электролит, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения расхода глинозема, фтористых солей, количества вредных выбросов и теплопотерь, за 40 грузку глинозема ведут до толщины слоя 0,012 - 0,070 глубины шахты электролизера, погружение в электролит электролитной корки с глиноземом ведут на ту же глубину, при этом период между очередными опера 50 циями загрузки и погружения корки составляет 0,7-4,0 ч.2. устройство питания электролизера для получения алюминия, содержащее бункер, закрепленный на электролиэере с воз 55 можностью перемещения по вертикали, и элемент продавлива ния, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения расхода глинозема, фтористых солей, количества вредных выбросов и теплопогерь, элемент продавна корке (верхний предел) составляет 0,070глубины шахты электролизера.5 Интервал между очередными операция-ми подсыпки глинозема и погружения корки,равный 0,7-0,4 ч определяется скоростью электрохимического потребления вэлектролизере разовой загрузки глиноэе 10 ма. Время электрохимического потребления загрузки глинозема с толщиной слоя0,012 глубины шахты электролиэера (1отмассы электролиэера) составляет 0,7 ч, авремя потребления загрузки глинозема с15 толщиной слоя 0,070 глубины шахты электролизера (около 6; от массы электролита) 4,0 ч, При интервале загрузка глиноземаи погружения корки более укаэанных пределов возникает анодный эффект. При загруэ 20 ке глинозема с интервалом менее укаэанных пределов глинозем не успевает потребляться. Это может привести к появлениюосадков.Изобретение позволяет снизить расход25 глинозема до 1,5 - 2,0 кг/т А и запыленность воздуха глиноземом в рабочей зоне электуолизера при обработке ванн до3,5 мг/м, снизить количество вредных выбросов фтористых соединений до 0,46 мг/м,30 снизить теплопотери, уменьшить количество осадков электролизера и повысить сортность алюминия,161992 ными прооезями и жестко соединенной сбункером. Показатели Предлагаемый способ Известный способ69,2 3,5 0,46 0,69 Теплопотери, ккал-ч 21240 20907 Рабочее напряжение на электролиэере, В 4,47 4,41 6 - 7 0 - 2 Повышение сортностиалюминия по желез,0,1 Составитель Г.Гончаровдактор Н,Рогулич Техред М,Моргентал Кооректор М.Самбо аэ 3816 Тираж 537 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж-ЗЬ, Раушская наб 4/5 иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ливания выполнен в виде плиты из жаропрочного материала с вертикальными сквозЗапыленность воздуха глиноземом врабочей зоне при его обработке, мг/м Количество вредных выбросов электролизера (смесь фторидов алюминия и фтористого водорода), мг/м Величина осадков, ммПерерасход глинозема, кг/т АПерерасход фторида алюминия, кг/т А 30-40 23-24 1,5 - 2,015-16