СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ПОДОШВЫ АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА
METHOD FOR LEVELING ALUMINIUM CELL ANODE BOTTOM

Изобретение относится к производству алюминия в электролизерах с обожженным анодом и может быть использовано для удаления неровностей с подошвы анода (корок застывшего электролита и частичек угольной пены, налипающих на подошву холодного обожженного анода при его установке в электролизер), которые могут стать причиной образования на подошве анода т.н. «конуса» и привести к возникновению короткого замыкания между анодом и катодом.
Известен способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера, предусматривающий снижение глубины погружения анода в электролит до возникновения анодного эффекта и сжигание, таким образом, неровности [а.с. СССР №773148, опубл. 23.10.1980].
Недостаток известного способа заключается в увеличении междуэлектродного расстояния в периоды снижения глубины погружения анода в электролит, что сопровождается ростом сопротивления расплава и повышением потребления электролизером электроэнергии.
Известен способ выравнивания подошвы анода электролизера для получения алюминия, предусматривающий увеличение межэлектродного расстояния на высоту неровности, в район которой навстречу подошве анода подают газ-окислитель в импульсном режиме с интервалом 1-3 с под давлением 1-2 атм [а.с. СССР №712461, опубл. 30.01.1980], принятого за прототип.
Недостаток способа заключается в подаче под давлением газа-окислителя, что несет риск дополнительного окисления собственно анода.
Задачей заявляемого изобретения является удаление с подошвы анода корок застывшего электролита и частичек угольной пены и предупреждение образования на подошве анода т.н. «конусов».
Достигается это тем, что под анод подают глинозем под давлением 1-2 атм, при этом первую подачу глинозема осуществляют через 2-4 часа после установки нового анода в электролизер, дальнейшие подачи глинозема осуществляют в течение последующих 16-18 часов с периодичностью 6-8 часов, по истечении которых подачу глинозема под анод до его полного износа осуществляют с периодичностью один раз в течение 1-2 суток.
Подача глинозема под давлением 1-2 атм обосновывается необходимостью привести под анодом в движение электролит, вязкость которого находится в диапазоне 2,2-2,6 мПа⋅c, поверхностное натяжение 150-200 мН/м. Уменьшение давления ниже заявленных пределов не обеспечит интенсивного перемешивания электролита под анодом. Увеличение давления выше заявленных пределов несет риск увеличения волнения электролита под анодом и замыкания анодом и катода через слой жидкого алюминия.
Целесообразность подачи глинозема под анод обосновывается необходимостью перемешивания электролита в моменты удаления с его подошвы наростов и застывших частичек электролита и угольной пены, а также насыщения концентрации глинозема в электролите непосредственно под анодом.
Первую подачу глинозема осуществляют через 2-4 часа после установки нового анода в электролизер. Целесообразность первой подачи глинозема после установки нового анода в электролизер обусловлена тем, что за этот период большинство угольных частиц, всплывших в виде угольной пены в лузе анодного массива при удалении анодного огарка, совместно с застывшим электролитом успеют налипнуть на подошву установленного в электролизер нового анода.
Затем подачу глинозема осуществляют в течение последующих 16-18 часов с периодичностью 6-8 часов. Это обусловлено тем, то нагрев нового анода до температуры электролита происходит в течение ~ 20 часов, по истечении которых исчезает риск налипания застывших частичек электролита и угольной пены на подошву анода.
Дальнейшие подачи глинозема с периодичностью одного раза в течение 1-2 суток обеспечивают интенсивный контакт перемешиваемого электролита с подошвой анода и удаление с нее частичек угольной пены, которые собираются под анодом в результате его окисления анодными газами, выделяющимися в процессе электролиза.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом. При подаче глинозема активно перемешиваемый электролит интенсивно омывает подошву анода, и таким образом растворяет на ней корочки застывшего электролита, удаляет налипшие частички угольной пены и удаляет из-под анода скопившуюся угольную пену.
Технический результат заявляемого способа заключается в предотвращении образования неровностей на подошве анода в течение всего периода его эксплуатации.