Проектные характеристики электролизеров с самообжигающимся анодом

 

ТИП ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ХАРАКТЕРИСТИКИ Единица

измеренияС-8Б (9к) С-8БМЭЮ165 (10к)Сила токакА 165 +/- 5175+/- 5 175 +/- 5Анодная плотность токаА/см²0,714+/-0,02     0,731+/-0,021 0,69+/-0,021Среднее напряжениеВ 4,655                   4,67             4.68 Расход глиноземакг/т                                1925Расход криолита флотационногокг/т                                   22           кг/т                                   Расход фтористого алюминия:

                                 22-25

                                 42-45

в том числе - при «сухой» газоочистке 

                         - с обожженными анодами             Расход анодной массыкг/т                                   525Расход Эл./Энергии в постоянном токекВтч/т 15800                15800                          15770

Расход Эл./Энергии силовойкВтч/т  150                    150            150
Длина шахтымм 9400                  94009936
Ширина шахтымм385041503400
Глубина шахтымм500565565
Количество катодных секцийшт.                          3032
Длина анодамм                            84008900
ширина анодамм2750   2850
Площадь подошвы анодам223,123,9425,365
Количество штырейшт.                          7276
Количество секций ГСКшт.                          2628

 

ГЛИНОЗЕМ AL₂O₃

НАЗНАЧЕНИЕ:

· основной расходный материал который растворяется в электролите, подвергается электролитическому разложению с получением алюминия и анодных газов.

· для теплоизоляции и герметизации ванны, находясь на корке электролита.

· укрывает ОА, предотвращая их окисление

· является адсорбентом фторидов в «сухой» газоочистке

ВИДЫ ГЛИНОЗЕМА:

· Песчаный глинозем

· Мучнистый глинозем

Глинозем получают из руд, содержащих глинозем: бокситов, нефелинов, алунитов и др.

В России, для производства АТЧ применяют глинозем высших марок: Г-000, Г-00, Г-0

ТРЕБОВАНИЯ К ГЛИНОЗЕМУ:

· хорошая растворимость в электролите, без образования осадка

· минимальное содержание вредных примесей, снижающих сорт алюминия

· низкая степень пыления, т.е. минимальное содержание мелкой фракции

· хорошая текучесть, т.к. глинозем приходиться раскачивать в узлы заправки, в бункера АПГ

ТИПИЧНЫЙ ДИАПАЗОН СОДЕРЖАНИЯ ФРАКЦИЙ:

§ - 45 мкм: 5 - 30 % (может достигать 50%);

§ + 150 мкм: 1 - 6 % (может достигать 30%)

                                                                                    расход. - 1925 кг/т

                            КРИОЛИТ NA ₃ALF ₆ или 3NaF •ALF₃

НАЗНАЧЕНИЕ:

· для растворения глинозема, поэтому он и является основой промышленного электролита.

· вторичный криолит применяют для наплавления уровня электролита на ваннах.

СВОЙСТВА КРИОЛИТА

· он является относительно хорошим растворителем для глинозёма

· имеет более высокое напряжение разложения, чем оксид алюминия

· имеет хорошую электропроводность в расплавленном состоянии

· приемлемая температура плавления (» 1000⁰С)

· он не реагирует с алюминием и углеродом

· его плотность в расплавленном состоянии ниже, чем плотность жидкого алюминия

НА КрАЗе ПРИМЕНЯЕТСЯ ТОЛЬКО ВТОРИЧНЫЙ КРИОЛИТ:

· ВРК - вторичный регенерированный криолит производят в ЦПФС из газообразных и твердых отходов газоочистки.

· ВФК – вторичный флотационный криолит производят в ЦПФС, из угольной пены методом флотации.

· Смешанный криолит: 50% ВРК + 50% ВФК производят в ЦПФС

ТРЕБОВАНИЯ К КРИОЛИТУ: не более:F 43%; Na – 30%; SiO₂ - 1,0%; Fe₂O₃ - 1,0%;H₂O - 1,5%;С-1,5%

РАСХОД ВТОРИЧНОГО КРИОЛИТА НА КрАЗе: 22 кг на производство 1 т алюминия.

 

ФТОРИСТЫЙ АЛЮМИНИЙ ALF₃

НАЗНАЧЕНИЕ:

· для корректировки состава электролита.

· для снижения температуры расплава.

· добавки ALF₃ снижают КО электролита и позволяют работать на кислых электролитах

ТРЕБОВАНИЯ К ALF₃: не более %: SiO₂ – 0,3; Fe₂O₃ – 0,08;P₂O₅ – 0,05;сульфатов (SO₄) – 0,5. ALF₃ не менее 93%.

РАСХОД AlF₃ НА КрАЗе: 22кг на производство 1т алюминия

 

АНОДНАЯ МАССА

НАЗНАЧЕНИЕ:

Для формирования угольного тела анода на ваннах с СА

 

СОСТАВ АМ:

· Кокс нефтяной – наполнитель АМ

· Пек каменноугольный - связующее АМ

ВИДЫ А М:

Технология «сухого» анода предусматривает использование анодной массы на высоко-

температурном пеке (ВТП – с температурой размягчения T=110-120⁰с) следующих типов:

«Сухая корректировочная» - с содержанием ВТП = 26-28 %

«Сухая нормальная» - с содержанием ВТП = 28-29 %

«Подштыревая анодная масса (ПАМ)» - с содержанием ВТП = 38-42 %

               В технологии «сухого» анода допускается использование анодной массы на

среднетемпературном пеке (СТП – с температурой размягчения T=70-80⁰c) следующих типов:

«Сухая» - с содержанием  СТП = 27-29 %

«Жирная» - с содержанием СТП = 36-38 %

«Подштыревая анодная масса (ПАМ)» - с содержанием ВТП = 38-42 %

    Содержание влаги в анодной массе, поступающуй в корпуса электролиза, должно быть

не более 2,5 %, в подштыревой АМ не более 0,5 %.

РАСХОД АМ: - 525 кг/т

СОСТАВ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОЛИТА:

· Na₃AlF₆ -Криолит          основа до 85%

· Al₂O₃ -Глинозем           от 2 до 8 % при поточной обработке (при АПГ - 4%)

· AlF₃ – Фтористый алюминий 10 - 15 %

· CaF₂ – Фтористый кальций    до 8 %

 

^o Плотность электролита при 20⁰С = 2,9 Г/см³, а при 1000⁰С = 2,1 Г/см³

o При снижении температуры электролита – плотность его повышается

 

ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИТУ:

· минимальное содержание примесей, снижающих сорт Al = Fe, Si, Zn, Cu и др..

· электролит должен хорошо, без осадка растворять глинозем

· плотность электролита должна быть, как можно меньше плотности алюминия

· электролит должен иметь хорошую электропроводность и низкую температуру плавления

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТА:

Служит для прохождения электрического тока от анода к катоду

Растворитель глинозёма

_3. физическое разделение катодного алюминия и выделяющегося на анодеСОи СО₂