Влияние уровня электролита и зеркала металла на технологический ход электролизёра

И зеркало металла, и уровень электролита являются в ванне тепловыми балансирами, чем стабильнее уровень электролита и зеркала металла, тем стабильнее тепловой баланс на ванне, тем ванна лучше работает.

Чем выше уровень электролита от оптимального, тем больше вступает боковая грань анода в работу, создавая большое напряжение. Кроме того, на большом уровне электролита выгорают ниппеля. Малый уровень электролита уменьшает напряжение, ванна подмерзает, не хватает тепла, образуются глинозёмистые осадки, следовательно, образуются неровности, козырьки.

Большое зеркало металла ведет к увеличению теплоотдачи катодными вертикальными стенками, ванна может выйти на холодный ход, уменьшается уровень электролита – происходит дестабилизация теплового баланса, что может привести к внештатному АЭ.

Малое зеркало металла ведёт к уменьшению отдачи тепла, тепло накапливается в ванне, анодный массив загоняется в шахту, увеличивая накопление тепла, увеличивается скорость сгорания анодов – ванна постепенно выходит на горячий ход, расплавляются гарнисажи и настыли, на подине образуются глинозёмистые осадки.

Питание электролизёров фторсолями

Фтористый AI является важным компонентом электролита, т. к. он оказывает влияние:

1. Снижает растворимость AI в электролите

2. Понижает температуру процесса: 1% на 5^оС

3. Влияет на формирование настылей

4. Снижает растворимость глинозёма в электролите и увеличивает электро-сопротивление электролита

5. Он очень дорогой и летучий (не имеет температуры плавления, из твердого состояния переходит в газообразное).

Фтористый кальций – тугоплавкое вещество с температурой плавления 1418⁰С, поэтому носит название холодной добавки:

1. Понижает температуру процесса и электропроводность

2. Повышает плотность и вязкость

3. Способствует созданию гарнисажей и настылей и их укреплению

Соотношение загружаемого CaF₂ к криолиту 1:3 – 1:2, а к фтористому алюминию 1:1 – 1:2, сода загружается после обработки на поверхность электролита Na₂CO₃ – для повышения К.О.

Отбор проб электролита с помощью металлической ложки

После подготовки места для отбора проб, необходимо отобрать электролит на глубине 10см ложкой (предварительно прогретой), тоненькой струйкой электролит начинают лить на край изложницы (чтобы куски корки и сырья не попали). После затвердевания вынуть пробу из изложницы, положить в корзину для проб в ячейку соответствующую № электролизёра.

 

Отбор проб электролита с помощью пробоотборника для электролита

То же самое только пробоотборником (прогретым).

Требования предъявляемые к пробе: не должна содержать AI₂O₃, угольную пену, включения алюминия. Выпуклость верхней части пробы говорит о наличии нерастворённого глинозёма. Застывшая проба имеет вид:

 

       Допускается недолив электролита до 5 мм, допускается раскол пробы на три части, отдельная часть пробы пробой не считается, форма пробы должна отвечать форме изложницы. Если электролит пробы рыхлый и рассыпается, то проба приготовлена не правильно.

        Если проба не соответствует нормам, то бригадир ответственный за отбор проб обязан: забраковать пробу, поставить в известность мастера и повторить отбор проб. Отобранные пробы доставляются в ЦЗЛ, где делается спектральный анализ.

       Автоматизированное регулирование рабочего напряжения на электролизёре не производится при следующих операциях:

1. Выливка металла с электролизёров с АСУТП «Электролиз 2»

2. Перетяжка анодной рамы

3. замена анодов

4. проведение ремонтных работ

       При переводе электролизера на ручное управление напряжение контролируется по показаниям вольтметров или индикаторам.

       Время замены анодов: С-175 – 20 мин.

                                               С-255 – 35 мин.

Подготовка электролизёра к выливке металла и выливка

Снимаются укрытия, производится очистка глинозёма летки, краном пробивается отверстие (летка) для установки вакуумного ковша. Летка и зона выливки на подине очищается шумовкой, осадок подтягивается. Вакуум-ковш можно разогревать газами выходящими из летки.

 

Ремонт бортовой футеровки

1. Выдаётся задание мастером на ремонт бортовой футеровки (плановый ремонт).

Причины выхода бортовой футеровки из строя:

а) CO₂+C=2CO – реакция Будуара, окисление боковой поверхности

б) На границе «металл-электролит» при отсутствии защитных гарнисажей происходит реакция:

4AI+3C=AI₄C₃ – жёлтый порошок, попадая в электролит, увеличивает сопротивление

в) Торкрет масса (под фланцевым листом) боится электролит

    22-25

    70-75%- шамотная крупка

20%-мертель                                   +50-70% жидкое стекло

5-10%-кремнефтористый натрий

2. Подготовка электролизёра к ремонту вне графика выливки металла, снижается уровень металла на 5см и увеличивает напряжение поднятием анодного массива на 0,4В увеличивая МПР, следовательно уменьшается уровень металла.

Предварительно чистится фланцевый лист, заказывается его срезка. Производство между кожухом и анодом забивается оборотным электролитом, ковшевым выбоем, и расплав отжимается от стенки кожуха.

Подготавливается необходимый инструмент (отбивной молоток, перфоратор, шланги, пики, тромбовки, лопатки)  

 Производится проверка исправности отбойного молотка, надёжность крепления, соединения шлангов. И дополнительно для подстраховки … мелкий оборотный электролит на случай дополнительной запековки.

Застывший электролит выбивают отбойным молотком на ширину 150-200мм, если ремонт бортовой футеровки производится холодно-набивной подовой массой (ХНПМ), то выборка производится до границы монолитного блока.

При наличии разрыва, отверстие в стенке катодного кожуха они перекрываются стальными листами и асбестом на жидком стекле для исключения подсосов воздуха.

ХНПМ укладываются слоями от 80-100мм, и каждый слой её уплотняется при помощи перфоратора.

Для защиты сверху от обрабатывающей техники при случайном ударе сверху набойка покрывается швеллером.

Металлическая часть, защищающая отремонтированную бортовую футеровку должна быть чистой от глинозёма.

Через 8-10 часов после набойки, район набойки очищают от кусков корки и оборота, подошва анода прочищается, электролит очищается от угольной пены, под анодом убирается осадок, даётся контрольная вспышка. При использовании графитовых плит на торцевых гранях продольных сторон плит делают …

Застывший электролит выбивают на ту же глубину 150-200мм и длиной соответствующей длине плит, необходимых для установки. Старую футеровку в месте стыковки с графитовыми плитами желательно стыковать под замок. Место разрушения выбивают до границы, где место разрушения бортового блока будет не менее 100мм. Установка плит начинается с угла или от ранее установленных плит. Графитовая плита предварительно подгоняется в месте установки.

На бортовой блок в месте установки укладывается подушка из ХНПМ. Плиты прижимаются и крайней установленной плите. Швы между плитами должны быть минимальными в местах стыковки производится набойка из ХНПМ. Вдоль границы оборота устанавливается алюминиевый лист, и низ плиты на 10см прибивается перфоратором ХНПМ. А от катодной подовой плиты расклиниваются на 10-15см и проём заливается клеем. После заливки клеем оставшееся производство уплотняется ХНПМ перфоратором.