Способ контроля состояния подошвы анода алюминиевого электролизера

Союз Советских Социалистических Реслуолик(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 210278 (2 ) 26184 б 9/22-02с присоединением заявки ИоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(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(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ПОДОШВЫ АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Изобретение относится к электро-, металлургии легких металлов, в частности к технологии электролитическаго 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 ния подошвы анода алюминиевого злектролизера, включающий создание искусственного анодного эффекта. Согласно этому способу искусственный анодный эффект создают преднамеренным нару шением регламента обработки электролизера, добиваясь истощения электролита по глинозему,за счет снижения частоты обработки. Состояние подошвы анода контролируют по напряжению 30 2анодноко эффекта. Напряжение 25-30 В ,свидетельствует об отсутствии нерав" настей на подошве анода, Напряжение 12-20 В свидетельствует а наличии неровностей на подошве анода в сипу утечек электрического тона в районе неровностей, При подъеме анода после возникновения анаднага эффекта и значительном снижении глубины погружения анода в электролит мажет быть приблизительно зафиксировано местонахождение неровности (11 .Недостатками данного способа являются низкая оперативность и эффективность контроля и повышенная трудоемкость.Низкая оперативность связана с тем, чта даже при полной отмене обработки анадный эффект может наступить через сутки и более. Эффективность способа недостаточна в силу того, чта практически он позволяет обнаруживать только Факт наличия или отсутствия неровностей на подошве анода, Местонахождение неровностей можно обнаружить только поднимая анод после возникновения анод- ного эффекта. Однако при зтсм анод приходится поднимать при павьпаеннам напряжении, чта может привести к773152 убина погжения анов электро т во время одного эфкта, см апряжение, В Местонахожде ние неровностей радиентапряжения,чание омент озник овения анод- ного эффек- а о вр нодн ффек о Равномерноеискрение по периметру анода 7 164 7 авномерноескрение поериметру аа 8 25 Равномерное искрение по периметру ано Местный искрвой разряд иволнение раслава айон 12-гоштыря перегреву электролита, расстройствутехнологического режима электроли,эера и, соответственно, к повышенным трудозатратам,Цель изобретения - повышениеоперативности и эффективности контроля и снижение трудоемкости.Поставленная цель достигаетсятем, что искусственный анодный эффект создают снижением глубины погружения анода в электролит и состояниеподошвы анода контролируют по градиенту напряжения в момент его возникновения.Отсутствие неровности определяютпо градиенту напряжения 17-38 В,Наличие неровности определяют поградиенту напряжения 6-16 В, приэтом местонахождение неровности фиксируют по местным искровым разрядами волнению расплава в ее районе,Уменьшения глубины погруженияанода в электролит можно добиться,выливая электролит или металл, а так.же при помощи подъема анода. В последних двух случаяхпараллельно происходит увеличение межэлектродногорасстояния, однако это не имеет существенного значения для возникновения градиента напряжения (пусковыеэлектролиэеры работают на значительных межзлектродных расстояниях безанодных эффектов и, соответственно,без градиентов напряжения) .Наиболее просто предлагаемый способ можно осуществить при помощиподъема анода.Способ осуществляют следующим образом.Уменьшив глиноземистую,засыпкуна 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 с5-8 В до 25-43 В и возникает фяснаавспышка" (градиент напряжения17-38 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 фтусклая вспышка" (градиент напряжения 5 6-16 В), В последнем случае в районенеровности в связи с повышениемплотности тока наблюдается искровойразряд и волнение расплава, по которым определяют ее местонахождение, Щ После осуществления контроля анодвозвращают в прежнее положение, анодный эффект устраняют. П р и м е р ы. Способ контролятехнологического состояния производят на промышленных электролизерахс самообжнгающимся анодом. Уменьшивглиноземистую засыпку на корке электролита, поднимают аноды при помощидомкратов, уменьшая глубину погруже. Зф .ния анода в электролит до 2-4 см, иосуществляют контроль по градиентунапряжения при возникновении анодного эффекта с Фиксацией местонахождения неровности на подошве анодапо местным искровым разрядам и волнению расплава.В таблице представлены результаты испытаний.773152 Продолжение таблицыФ Вп/и Электрол изер,Р Глубина погружения анода в электролит во времяанодного эффекта, см Метоснахождение неровностей Напряжение, В радиент напряжения, В Примечание во время анодного эффекта омент озник новенияанод- ного эффек- та 5 151 18 12 6 143 19 10 Формула изобретения Составитель Н. КоробоваТехред С.Мигунова Корректор И. Муска Редактор Е. Дорошенко Заказ 7438/36 Тираж 698 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб д. 4/5Подписное 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 и/и 1-3). В случае градиента напряжения 6-16 В (М и/п 4-6) район неровности определяют ио ярким вспышкам - местным искровым разрядам ЗО и волнению расплава в ее районе, которые возникают в результате повышения плотности тока в этом месте анода. Проверка подошвы анода стальным скребком подтверждает данные, пред- З 5 ставленные в таблице,Использование предлагаемого способа контроля подошвы анода электроли- зера для получения алюминия обеспечивает, ио сравнению с известным, 4 О повышение эффективности и оперативности контроля. 1, Способ контроля состояния подошвы анода алюминиевого электролизера, включающий создание искусстРайон 68-го Местный искроштыря вой разряд иволнение расп- лава Район 44-го Местный искроштыря . вой разряд.иволнение расп- лава венного анодного эффекта, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения оперативности и эффективности контроля и снижения трудоемкости, искусственный анодный эффект создают снижением глубины погружеНия анода в электролит и состояние подошвы анода контролируют по градиенту напряжения в момент его. возникновения.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отсутствие неровности определяют на градиенту напряжения 17-38 В.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я 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 экспертизе1. Восканян А.И., Беляев А.И.Влияние различных факторов на непрерывное колебание рабочего напряжения промышленной алюминиевой ванны.