Способ интегрального гашения и предупреждения анодных эффектов алюминиевых электролизеров
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1768664
Автор: Остапенко
Текст
)5 С 25 СЗ ОПИС РЕ ФЕКТОВ АЛЮ ЗЕРОВ (57) Использова за алюминия, м алюминиевых з матической сис ческого процес при помощи оп уменьшают, а 3 восстанавлива(21) 4845925/ (22) 10,05.90 (46) 15.10.92. (71) Специал мета нерго" (72) Р.И.Оста (56) Патент Н кл, С 25 СЗ/ (54)СПОСОБ И ПРЕДУПР 38нный трест "СибцветБюл. изиро Извес вызывают металл-зле ной горизо чем выше электроли 160 кА, с д граница иГОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ пенкоорвегии М 153536,06, 3/20, 1983, ИНТЕГРАЛЬНОГО ГАШЕН ЕЖДЕНИЯ АНОДНЫХ Э Изобретение относится к технологии электролиза алюминия и может быть использовано на алюминиевых заводах при создании автоматической системы управления технологического процесса,Существо изобретения заключается в том, что оператором или автоматически уменьшают, а затем, через заданную паузу восстанавливают ток, Причем продолжительность бестоковой паузы или глубокого снижения тока устанавливают равной времени, необходимого на усреднение концентрации глинозема в пространствах МПР и борт-анод для электролизеров серии, а ток восстанавливают толчком до заданной амплитуды, затем постепенно до рабочего, амплитуду выбирают из интервала значений (0,5 - 1,0) р, где р - рабочий ток. но, что электромагнитные силы отклонение поверхности раздела ктролит от плоскости, параллельнту, Это отклонение тем больше, мощность и производительность зера. Для электролизеров 150 - вухсторонним токоподводом эта нтерпретируется трехмерной поЖ 1768664 А 1 ИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИние: технология электролиожет быть использована на аводах при создании авто- темы управления технологиса, Сущность изобретения: ератора или автоматически атем через заданную паузу ют ток серии. 3 з.п.ф-лы,верхностью холма, Высота холма составляет 4 - 12 см.В соответствии с конфигурацией границы металл-электролит вырабатывается поверхность анода. Поэтому слой электролита в электролизере в установившемся режиме имеет примерно одинаковую толщину в различных точках.Известно, что анодный эффект в алюминиевых электролизерах возникает из-за снижения концентрации глинозема в электролите, заключенном в МПР ниже критиче- О ской величины, Она соответствует анодной ОО плотности тока, температура электролита и О другим факторам. Известно также, что пере- Осс нос глинозема под анол осуществляется ф циркуляцией электролита в направлении борт-анод, скорость которой с приближением к центру анода падает. С другой стороны, разложение глинозема в центральных областях идет быстрее, чем на периферии из-за несколько большей плотности тока. Это приводит к значительной разнице концентрации глинозема в электролите у борта и под центральными областями анода. Поэтому условия для пассивации анода в центральных областях возникают при ещедостаточно высокой концентрации глинозема на периферии МПР, Это ведет к повышению плотности тока на периферии, что в свою очередь, способствует расширению области пассивации анода, и, в конечном счете, приводит к возникновению анодного эффекта, для которого характерна полная пасси вация.поверхности., анода.Механизм устранения этого явления заключается в смывании анодной поверхности электролитом, обогащенным глиноземом иалюминием. Для этого вызывают в расплаве электролизера с помощью газа, механически или электромеханически волну из металла и электролита, достигающую подошвы анода, многократно усиливающую циркуляцию электролита, выносящую электролит, богатый глиноземом от бортов в МПР.При отключении (глубоком снижении) тока поверхность размела между электролитом и металлом придет в движение и займет определенное положение. Под центром анода толщина электролита увеличится с 4 до 8 - 16 см (при высоте холма 4 - 12 см). Указанный обьем заполнится электролитом, обогащенным глиноземом, поступившим от бортов, Обогащенный электролит омоет всю подошву анода при своем движении,За время бесконтактной паузы должны в основном закончиться бурные конвективные процессы в электролите и металле восстановится граница раздела. Опыты на ванне С 8 Б показали, что время бестоковой паузы должно быть не менее 20 С.При включении тока граница снова прийдет в движение в направлении к подошве анода, стремясь занять прежнюю форму, При этом она проскочит установившееся положение, Возможно кратковременный всплеск металла на анод и таким образом активизация его поверхности.Интенсивность всплеска металла под анод будет зависеть от скорости нарастания и от амплитуды тока, .которые поддаются управлению.Таким образом, за цикл: отключение тока, бестоковая пауза, включение тока с заданной скоростью до заданной амплитуды происходит операция по обогащению электролита в МПР глиноземом и активация поверхности анода.При коммутации тока серии эта операция будет происходить во всех последовательно включенных ваннах. Б одних ваннах случайно или по условиям пуска системы управления коммутационного устройства она совпадает с моментом возникновения анодного эффекта. Для других эта операция будет профилактической, Бремя проведе 10 ния операции должно быть согласовано свременем обработки серии, поступлением в ванны глинозема.Следующая окоммутационная операция (КО) должна быть выполнена (через 3-6 ч), когда в серии возникает первая вспышка после первой КО, К этому моменту число электролизеров на вспышке (около этого) должно возрасти. Однако для многих ещевторая КО окажется профилактической. И так каждые последующие КО, проводимые вмоменты анодного эффекта какой-либо ванны серии, приведут постепенно к синхронизации анодных эффектов во всех ваннах,15 20 25 30 35 40 45 50 55 При частоте КО, например 4 - 5 штук всутки серия выйдет на режим 0,05 вспышекв сутки.Такой режим при условии штатной работы АСУ ТП, поддерживающей постоянство омического сопротивления ванн вмежвспышечный период, приведет к тому,что ток в серии будет практически постоянен,Приведенный анализ позволяет считать, что КО, осуществляемые коммутационным устройством обеспечить автоматическоегашение анодных эффектов в электролизерах серии,При среднем напряжении анодного эффекта 40 В, токе серии 160 кА, исходномуколичеству вспышек 2 шт, в сутки, при средней длительности 2 мин количество энергиив сутки, выделяемое вспышками без электролизера в серии 450 В, составляет 38400кВч. При удельном расходе электроэнергии16400 кВт, на тонну с помощью этой энергииможно выработать 2,34 т. алюминия в сутки.Снижение выпуска алюминия из-за бестоковых пауз при КО не сопровождаетсязатратами энергии и будет компенсированопутем небольшого увеличения рабочего тока серии.Формула изобретения1. Способ интегрального гашения ипредупреждения анодных эффектов алюминиевых электролизеров путем электромагнитного воздействия на расплавалюминия и электролита, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью экономии электроэнергии и повышения производительности электролизеров, периодически уменьшают, азатем через заданный интервал временивосстанавливают ток серии.2. Способ по п 1, отл и ч а ю щ и й с ятем, что интервал снижения тока равен времени, необходимому для устранения концентрации глинозема в электролизерахсерии,3. Способ по и 1, отл и ч а ю щ и й с ятем, что восстанавливают ток скачком до1768664 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Составитель А,АбросимовТехред М.Моргентал КоРРектоР М. Керецман Редактор А.Бер Заказ 3623 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 заданной амплитуды, затем - до рабочегозначения плавно за заданный интервалвремени,4. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что заданную амплитуду устанавливают равной (0,5 - 1,0)1 р, где 1 - рабочий ток серии.
СмотретьЗаявка
4845925, 10.05.1990
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ТРЕСТ "СИБЦВЕТМЕТЭНЕРГО"
ОСТАПЕНКО РОБЕРТ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C25C 3/20
Метки: алюминиевых, анодных, гашения, интегрального, предупреждения, электролизеров, эффектов
Опубликовано: 15.10.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1768664-sposob-integralnogo-gasheniya-i-preduprezhdeniya-anodnykh-ehffektov-alyuminievykh-ehlektrolizerov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ интегрального гашения и предупреждения анодных эффектов алюминиевых электролизеров</a>