Полезные действия а/эффекта

· АЭспособствует отделению пены от электролита

· АЭспособствует растворению осадка

· АЭ выравнивает подошву анода

· АЭ является простым способом контроля за состоянием ванны.

 

Вредные действия а/эффекта.

· потери алюминия - до 1-го кг.

· потери фторсолей (AlF₃) – до 3 кг.

· расход электроэнергии - 150 кВт*час.

· снижение силы токасерии – от 9 до 20 кА.

· выброс фторуглеродов - до 1 кг.

· расход углерода - до 0,5 кг.

 

Напряжения на электролизере.

· РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ (U_РАБ) – это напряжение, которое снято с анодной и катодной ошиновки электролизера; его показывает вольтметр на ШУЭ и оно характеризует технологический режим ванны в стационарном состоянии (т.е. без выливки, АЭ, ТО и др.)

U_РАБ = U_РАЗЛ + U _АУ + U_ЭЛ +U_КУ

Где: U_РАЗЛ – напряжение разложения; U_АУ – падение напряжения в анодном узле; U_ЭЛ. – падение напряжения в электролите; U_КУ - падение напряжения в катодном узле. Рабочее напряжение на КрАЗе от 4,5 В.

  НАПРЯЖЕНИЕ РАЗЛОЖЕНИЯ (U_РАЗЛ) – это минимальное напряжение, необходимое для того, чтобы на электродах начался процесс выделения продуктов реакции. U_РАЗЛ. на промышленных ваннах = 1,4- 1,8В. Напряжения разложения таких компонентов электролита, как AlF₃, NaF, MgF₂, CaF₂ значительно выше, чем U_РАЗЛ глинозема, поэтому они не подвергаются электрохимическому разложению при электролизе криолит-глиноземных расплавов.

 

· СРЕДНЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ (U_СР.) – характеризует расход электроэнергии на производство алюминия. U_СР. больше U_РАБ. на величину потерь напряжения вне ванны, т.е. потерь электроэнергии в ошиновке и потерь электроэнергии из-за АЭ;     

Среднее напряжение учитывает добавки напряжения на технологические операции и пуски.

U_СР = U_РАБ + U_ОШ + U_АЭ

ПУТИ СНИЖЕНИЯ U_СР.:

o не допускать высокого U_РАБ. т.е. держать: чистым от пены электролит, чистой от осадка подину,

o по регламенту вести технологию анода (не завышать «минимального», хорошие контакты и др.)

o содержать ошиновку в чистоте, иметь хорошие контакты в соединениях ошиновки.

o снижать длительность и частоту АЭ

 

Выход по току.

ЭТО ОТНОШЕНИЕ МАССЫ ПРАКТИЧЕСКИ НАРАБОТАННОГО МЕТАЛЛА (на электроде)          К МАССЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ОЖИДАЕМОЙ ПО ЗАКОНУ ФАРАДЕЯ:                                                                                  h_т = М_ПР/М_Т •100 %

Выход по току зависит от:

                                           1. непроизводительных утечек тока(снижают hт)

- это утечки тока в землю (при нарушении электроизоляции ванн)

- это утечки тока при частичном замыкании анода и катода, а также соседних ванн

(инструмент, куски проволоки, электроды и др. предметы, по небрежности оставленные

у ванны)

- это потери тока на восстановление более электроположительных, чем AL элементов

таких как кремния, железа, меди и др.

- это потери тока из-за технологических нарушений: следует считать бесполезным потери тока через конус на подошве анода, через куски анода, скопления угольной пены, при работе тока в борт (при отсутствии бортового гарниссажа.)

 

                                                 2. технологических параметров процесса.

1. С увеличением температуры электролита h_т снижается т. к. увеличивается скорость растворения Al в электролите; увеличение температуры электролита на каждые 100С ведет к снижению h_т на 2 - 4 %;

2. При снижении КО h_т увеличивается, т.к. уменьшаются потери катодного алюминия. Но при слишком низких и слишком больших КО h_т снижается.

3. При увеличении плотности тока(Iсерии/Sпл.сечения) h_т увеличивается, но недопустимо увеличение Iсерии, до нарушения теплового баланса ванны т. к. при этом увеличится температура электролита, а значит h_т снизится.

4.С увеличением МПР h_т увеличивается. Однако значительное увеличение МПР приводит к снижению h_т т.к. увеличится рабочее напряжение ванны, а значит температура электролита. Значительное снижение МПР приводит к снижению h_т, из-за интенсивного окисления катодного алюминия, поэтому везде технологи стремятся работать на оптимальном МПР.

                              На ваннах с ОА h_т больше, чем на ваннах с СА.

НА КрАЗе ВЫХОД ПО ТОКУ на ваннах с СА                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      РАВЕН 88 - 89% (за 2007г выход по току на КрАЗе составил 89,1%), НА ВАННАХ С ОА выход по току равен 91 - 93%.

 

Производительность электролизера.

Так как h_т = М_ПР./М_Т, то М_ПР = h_т.М_Т; но М_Т = 0,336.I.Т; поэтому M_ПР = h_т. 0,336. I. Т                                                                                                                                 (где M_ПР – в граммах, из ^_ за размерности эл.химического эквивалента)

CУТОЧНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Это наработка алюминия на электролизере в сутки (в килограммах)

                                                    p_сут = 8,04. I. h_т / 1000                                                                    где 8.04 ^_ это произведение двух величин = 0.336 х 24 часа, а деление на 1000 – это перевод граммов в килограммы.

ПУТИ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ.

· увеличение силы тока за счет изменения состава электролита, схемы ошиновки, конструкции электролизера

· увеличение выхода по току до возможностей конструкции электролизера

НА КрАЗе СУТОЧНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НА ВАННАХ С 8 БМ = 1250 КГ.

 

Технологические параметры процесса электролиза AL.

параметр	ед.измерения	значение
Сила тока	кА	175 +/- 5
Рабочее напряжение	В	4,45
Среднее напряжение	В	4,65
Уровень металла	см	48 - 50
Уровень электролита	см	18 +/-2
Температура электролита	0С	960 +/- 10
Содержание ALF3 в электролите                            СaF2   в электролите	% %	10 - 15 % до 8%
Частота анодных эффектов	кол.аэ/кол.ванн	0,5
МПР	см	5,5 – 6,5
Длина настыли	У. Е	1,5
Состояние подины	У. Е	0,5
К О		2,3