Способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролизера

,чистог 1967, о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(72) А.В,Сысоев, Х.Х.Сабиров, Б.С.Громов, И.В.Борисов, В.И.Крючко Ю.В.Куликов, П.В.Поляков и Н.Л,Грон (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной проммоленности и Красноярский алюминиевый завод(54) (57) СПОСОБ ТЕПЛОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАФИНИРОВОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и увеличения производительности электролизера, изменение напряжения на электролизере осуществляют изменением плотности тока на электродах, причем на каждыеоО С изменения температуры окружающего воздуха в интервале от 25 до -55 Сплотность тока изменяют на 0,4-2,0 Х, а в интервале температур от - 5 д - 25,С -на 2-53.оИзобретение относится к цветной 1 металлургии, в частности к электро;литическому рафинированию алюминия.Известен способ управления процессом электролиза алюминия посредством изменения положения анода электролиэера, заключающийся в поддержании такого межполюсного зазора, при котором отношение поверхности расплавленного металла к межполюсному рас стоянию бипо бы минимальным Я .Недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает тепловое регулирование электролизера с изменением его тепловых потерь. 15Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электролиэера, заклю чающийся в том, что с.изменением температуры окружающего воздуха исоответственно тепловых потерь электролизера изменяют высоту слоя электролита, что вызывает изменение напря жения на электролизере 21,Недостаток известного способа состоит в том, что он связан с повышением удельного расхода электроэнергии в периоды снижения температу З 0 ры окружающего воздуха по сравнению с летним периодом. В зимний период уровень электролита увеличивают на 1-2 см, по сравнению с летним. периодом. При этом плотность тока на 35 электродах остается постоянной в течение всего года, Увеличение слоя электролита на 1-2 см вызывает увеличение напряжения на электролизере на 0,35-0,7 В, что эквивалентно уве личению удельного расхода электроэнергии постоянного тока на 1 100- 2200 кВт.ч на тонну рафинированного алюминия.Цель изобретения - снижение удельного расхода электроэнергии и увеличение производительности электролизера.Поставленная цель достигается тем, что способ теплового регулирования рафинировочного алюминиевого . электролизера, включающему изменение напряжения на электролизере при изменении температуры окружающего воздуха, Изменение напряжения на элект ролиэере осуществляют, изменением плотности тока на электродах, причем иа каждые 10 С изменения температурыО окружающего воздуха в интервале от 25 до - 5 С плотность тока изменяют0на 0,4 - 2,0 , а в интервале температур от - 5 до - 25 С - на 2-5Как показывают исследований тепловые потери электролизера резко возрастают при температуре окружающего воздуха ниже -5 С. В соответст 0вии с этим, для компенсации тепловых потерь в интервале температур от - 5 до - 25 С изменение плотности токаона электродах должно быть большим, чем в интервале температур от 25 до -50 С.Кроме того,в.: каждом из названных температурных интервалов величи- на изменения плотности тока на элект. родах зависит от мощности электролизера и его конструктивных особенностей. Электролизерам малой мощности, оборудованным теплоизолирующими сводами, соответствуют нижние пределы изменения плотности тока на электродах: 0,4% в интервале температур от 25 до - 5 С и 2 в интервалеОот - 5 до - 25 С. Для электролизеровобольшой мощности .не оборудованных теплоизолирующими сводами соответствуют верхние пределы указанных величин изменения плотности тока (2,0-5,0% ).При изменении плотности ниже величины 0,4 нижних пределов (для различной мощности электролизеров 0,4 и 2,0 соответственно) тепловые потери не компенсируются, в результате чего снижается температура расплава, что приводит к снижению сортности рафи-нированного алюминия (холодный ход электролиэера) .Прн увеличении плотности тока выше указанных верхних пределов (2 и 53 соответственно) наступает горячий ход электролизера, при котором температура расплава повьппается, что приводит к снижению сортности и выхода по току.При таком способе теплового регулирования независимо от температуры окружающего воздуха величина слоя электролита остается постоянной. При снижении температуры окружающего воздуха повьппается плотность тока на электродах. Пропорционально повышению плотности тока возрастают напряжение на электролизере и производительность. Удельный расход электроэнергии при этом сохраняется на уровне минимального расхода. Способ опробо3 11 358 ван на электролизерах на силу тока 70 кА, В таблице приведено изменение технологических параметров, связанных с тепловым регулированием электролизера по известному и предлагаемому способам.Из таблицы видно, что использова" ние способа теплового регулирования рафинировочного алюминиевого электро. лизера обеспечивает посравнению с 10 известным способом увеличение производительности электролизера в Величина параметров при температурах,оС Параметры пособот 5 до 57 0,57 0,57 ВИзвест Плотностьтока на 7 0,57 0 электродах,А/см Слой электролита, см,0 13,3 13,6 3 4,бочее нап ие, В 5,5,3 5 дельный рас 669 10 17330 17650 18290 8940 ход электроэгии наммах электролизера,кВт ч/т изводительь электроли 10 0 1 О 100 0 зера 0,57 0,58 0 0,60 0 О Й электроли 3,0 3,0 0 та, см бочее напряже,3,4 5 5,и Предла- Плотность токагаежй, 2А/см 3 4среднем за год на 6-10 Х и снижениеудельного расхода электроэнергиипостоянного тока на 1000-1600 кВт чна тонну рафинированного алюминия,Использование изобретения позволит получить экономический эффект в размере 8,4 руб, на тонну рафинированного алюминия за счет увеличения производительности электролизера и снижения удельного расхода электроэнергии.1135813 Продолжение таблицы Параметры отдо --25 отдоот 5до 5 Удельный расход электроэнергии . 16690 16690 16690 16690 16690 16690кВт.чт 107,9 Составитель А,АшихинРедактор И.Дербак Техред С.Легеза Корректор Г.Решетник,Заказ 10252/19 Тираж 637 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Производительность электролизера,7 Величина па аметвов при температурахС 25 от 25 от 5 додо О5 100 100,9 101,7 102,6 105,3