Обслуживание электролизёров с нарушенным технологическим режимом работы

Основные нарушения технологического режима, возникающие из-за неправильного обслуживания или не соблюдения установленных технологических параметров:

· Горячий ход ванны,

· Работа электролизёра в борт,

· Прорыв расплава,

· Науглероживание электролита,

· Карбидообразование,

· Холодный ход ванны,

· Затяжная (негаснущая) вспышка.

· Конуса на подошве анода, отставание сгорания отдельных участков анода,

· Шейка на аноде,

· Прорыв пека или анодной массы в электролит при перестановке штырей и подъеме анодного кожуха.

Технологические нарушения разделяются на:

· нарушения, связанные с изменением теплового режима ванны;

· нарушения, вызванные изменением состава электролита;

· нарушения в анодном узле;

Практически все виды нарушений взаимосвязаны, то есть одно нарушение может порождать другое и не всегда удаётся установить первопричину

Горячий ход (приход тепла больше расхода).

Нарушение теплового баланса, температура на 20-30˚С выше оптимальной. Внешние признаки:

· Жёлтые вялые огни;

· Слабое бурление электролита (электролит плывёт из-под анодов и парит);

· Цвет электролита светло-оранжевый;

· Тусклые вспышки или их отсутствие;

· Неясное разделение на границе металл-электролит на ломе при замерах;

· Высокое или неустойчивое напряжение;

· Уменьшение или полное исчезновение гарниссажей и настылей;

· Покраснение ниппелей и анодов на ОА (на электролизерах с обожженными анодами, сокращенно на ОА);

· Мягкая проваливающаяся корка;

Причины горячего хода:

· Завышенное МПР (в том числе из-за сбоев АСУТП);

· Заниженное МПР (в том числе из-за сбоев АСУТП), вызывающее волнение и усиленное окисление металла;

· Недостаточный уровень металла;

· Увеличенное сопротивление электролита, из-за отклонения состава или науглероживания;

· Увеличенное сопротивление анода или подины;

· Неравномерное токораспределение (образование конусов, перекосов, коржевание подины) и, как следствие, местные перегревы.

Меры по устранению горячего хода. Контрольным вольтметром определяют действительное напряжение на электролизёре. Обычно горячий ход – следствие нарушения тех или иных технологических параметров ванны. Завышенное МПР приводит к повышению греющего напряжения и температуры расплава. Для устранения такого нарушения надо уменьшить МПР, что можно осуществить двумя способами – увеличением уровня металла или опусканием анода. После охлаждения электролита и усиления его бурления следует постепенно снижать МПР, не допуская уменьшения бурления электролита.

Если низкий уровень металла - выливка пропускается.

При местном перегреве электролит светлеет в месте перегрева и отсутствует выделение газов. Если причиной является образование конусов, то их либо сбивают (по возможности), либо на ОА поддёргивается анод, чтобы через неровности шёл ток большей силы, и они быстрее срабатывались или заменяют анод на другой. Перегрев расплава охлаждают оборотом. В этом случае загрузка глинозёма минимальна. Если отстают отдельные аноды, то основная причина – это неравномерность токораспределения из-за нарушений в контактах ниппель-блок, кронштейн-анодная штанга. В этом случае меняется анод. Так же отставание в сгорании происходит из-за закоржованности подины – постепенно чистится подина.

Часто местный перегрев возникает при перекосе анодной рамы. В этом случае замеряется перекос по линейке и фактический горизонт на ванне. Затем устраняется несоответствие.

К длительному горячему ходу и большим потерям металла приводит зажатие ванны (снижение МПР). В «зажатом» электролизёре анодный массив (либо его часть) располагается слишком близко к поверхности металла и быстро прогрессирует процесс окисления алюминия на аноде (обратная реакция). Выделяющееся при этом тепло перегревает электролит, отчего растворимость алюминия ещё более увеличивается. Во время зажатия быстро изменяется состав электролита – он пересыщается глинозёмом, алюминием и сильно науглероживается.

Зажатие может возникнуть и в результате замыкания части анода с металлом, которое чаще всего происходит через куски анода, “коржи” и осадок на подине, скопившуюся в торцах пену, или через спекшуюся анодную массу, что также приводит к интенсивности обратных реакций и перегреву ванны.

Признаки зажатия:

· Значительные колебания рабочего напряжения, мягкая корка электролита, электролит парит, плывет из-под анода, на поверхности электролита нет угольной пены,

· Снижение уровня электролита, отдельные участки корки не прорубаются, участки анода не работают.

При зажатии, прежде всего, поднимают анодный массив до тех пор, пока не начнётся бурление электролита вокруг анода, а напряжение постепенно начнет стабилизироваться. Эти признаки указывают на то, что анодный массив ушёл из опасной зоны. При этом МПР чистится от всего того, через что происходило замыкание анода на металл, затем постепенно снижается напряжение на ванне. Загрузка глинозема в этот период на электролизер снижается.

Сопротивление подины возрастает из-за осадков и чрезмерного зарастания подовыми настылями и коржами. К горячему ходу приводит увеличение падения напряжения в подине. Для устранения этого нарушения нужно охладить ванну загрузкой твёрдого алюминия и постепенной, в течение несколько дней, очисткой подины от коржей и осадка, поддерживая при этом повышенный уровень электролита.

Основные действия при горячем ходе:

 

· Продирается подошва анодов (подошвы анодов на ОА) и снимается пена;

· При образовании конусов их необходимо срубить, (на ОА желательно поменять на огарок с нормально работающего электролизёра);

· Утеплением ликвидируется неустойчивое напряжение и предупреждается переход электролизера в холодный ход, восполняется убыль электролита со снимаемой пеной, т.к. в пене доля электролита составляет 65-70%;

· На ОА снятием с крыши и торцов лишнего глинозёма достигается снижение температуры примерно на 5˚С;

· При снижении температуры начинается обильное выделение пены, которая должна быть снята;

· Если для ликвидации “горячего хода” необходимо удалить на подине коржи и подовые настыли, то уменьшают загрузку глинозема, повышают криолитовое отношение, изменяют целевые значения по уровню металла в сторону уменьшения, по уровню электролита в сторону увеличения.

· При учащенной технологической обработке производится подрубка настылей, осадок осторожно подтягивают к борту ванны или извлекают его из ванны.

· Загрузка глинозема от минимальной до нормальной (по ходу состояния ванны). Такой порядок обработки сохраняется, пока ванна не выдаст нормальной вспышки.

· КО электролита может меняться и его необходимо корректировать. Корректировка производится содой либо фтористым алюминием.

· Работу по устранению “горячего хода “ необходимо проводить постоянно и обязательно передавать по сменам. Несвоевременность этих работ может привести к прорыву расплава.