Разработка и опытно-промышленные испытания бункера для дозированной загрузки подштыревой массы электролизёров Содерберга

¡] Кафедра молодых

А.Б.Поддубняк

Разработка и опытно-промышленные испытания бункера для дозированной загрузки подштыревой массы электролизёров Содерберга_

В настоящее время на заводах, оснащённых электролизёрами Содерберга, наиболее эффективной является технология «сухого» анода.

Преимущество данной технологии анода очевидно и описано многими авторами - это и улучшение электропроводности, механической прочности, уменьшение окисляемости, разрушаемости, снижение расхода анодной массы и, что немаловажно, снижение выбросов смолистых веществ в атмосферу [1, 2].

В настоящее время на технологию «сухого» анода полностью переведены электролизёры с ВТ Красноярского и Братского алюминиевых заводов [3].

Особенностью технологии работы на «сухом» аноде является то, что при перестановке анодных штырей необходимо заполнить лунку, оставшуюся из-под извлечённого штыря, «жирной» с содержанием связующего до 22,5-23,5% подштыревой массой, которая вводится в виде мелких брикетов или в виде формованных подшты-ревых пробок.

Проблему загрузки подштыревой массы на разных заводах решают по-разному.

На Братском алюминиевом заводе подштыревую массу загружают вручную в полиэтиленовых пакетах [4].

Вводится в эксплуатацию линия по производству готовых формованных пробок из анодной массы, которые загружаются также вручную.

На Красноярском алюминиевом заводе, кроме вышеперечисленных способов загрузки подштыревой массы, используется ещё специализированный штыревой кран, оснащённый устройством подачи подштыревой массы в лунки.

Учитывая возникшие трудности при механизации данной операции, а также обеспечение точности подачи подштыревой массы, остро встала необходимость разработки технических средств для обеспечения нормальной работы данной технологии.

В 2002-2004 году был разработан и испытан на Иркутском (ИркАЗ) и Волгоградском (ВгАЗ) алюминиевых заводах бункер для дозированной загрузки подштыревой массы (рисунок 1).

Бункер выполнен из антимагнитной стали 12X18Н9Т ГОСТ 5632-72 для предотвращения его намагничивания в магнитных полях корпуса электролиза.

Бункер для дозированной загрузки подштыревой массы состоит из:

- бункера с приваренной к нему петлёй (под гак

16

ВЕСТНИК ИрГТУ №2 (30) 2007

Кафедра молодых

крана), в нижней части которого находится фланец для крепления дозатора;

- дозатора с фланцами, присоединяющегося с нижней частью бункера и верхней частью течки, снаружи на дозаторе приварены ограничители для ручки дозатора;

- течки с фланцем и приваренной ручкой, служащей для направления анодчиком висящего на гаке крана бункера;

- съёмной ручки дозатора.

Техническая характеристика бункера для дозированной загрузки подштыревой массы:

1. Длина бункера - 1200мм;

2. Ширина бункера - 600мм;

3. Высота бункера - 3327мм;

4. Ёмкость бункера - 0,3 м3;

5. Ёмкость дозатора - 0,0094 м3;

6. Масса пустого бункера - 170 кг.

Бункер подвешивается на гак штыревого крана, производящего перестановку штырей. После извлечения штыря бункер подводится к лунке, нижняя конусная часть течки бункера совмещается с лункой, анодчик поворачивает ручку дозатора и доза подштыревой массы заполняет лунку. Анодчик переводит ручку дозатора в ис-

ходное положение и дозатор бункера наполняется новой порцией подштыревой массы.

По результатам опытно-промышленных испытаний на конструкцию бункера были получены положительные отзывы, а также был сделан ряд конструктивных замечаний, которые были учтены, и после незначительной доработки конструкции такими бункерами были оснащены электролизные корпуса ВгАЗа.

Конструкция бункера была защищена патентом Российской Федерации [5] в 2004 году.

Библиографический список

1. Бузунов В.Ю., Куликов Б.П. Технические аспекты экологической безопасности алюминиевого производства II Технико-экономический вестник РУСАЛа.-2005.- № 11.

2. Технико-экономический вестник РУСАЛа, - 2004. № 7.

3. Маслов В.А., Ласенко ЭД Лоза Н.М,, Демичев Д.Н. Освоение технологии «сухого» анода на БрАЗе II Технико-экономический вестник РУСАЛа. -2005.- № 11.

4. Фризоргер В.К., Ласенко Э.П, О работе коллектива завода по внедрению новых технологий в анодном узле II Технико-экономический вестник БрАЗа,- 2002. - №8.

5. Косыгин В.К., Богданов Ю.В., Помубняк А.Б. ОАО «Сиб-ВАМИ» Пат, РФ 38765 7С25СЗ/10, В65В 1/36. 2004.

Статья принята к публикации 02.10.06

В.Г.Григорьев

Исследование и разработка твердофазовых процессов получения и кондиционирования криолита_

В отечественном производстве реализованы «мокрые» (или гидрохимические) методы получения фтористых солей. Вместе с тем, «сухие» (термические) методы, исключающие участие воды в процессах синтеза, позволяют избежать ее негативного влияния при последующей подготовке и использовании фтористых солей в электролизе алюминия. В настоящей работе исследовано взаимодействие натриево-алюминиевых фторидов с основными технологическими компонентами, на основе которых разработаны термические методы получения технического криолита. С этой целью был выполнен комплекс научных работ, который включал исследования на дери-ватографе системы Паулик (скорость нагрева образцов 10 град/мин, навеска - 1,0 г) и высокотемпературную рентгенографию конденсированных фаз на установке ДРОН-1 с приставкой ГПВТ-1500. Одновременно с записью термогравиметрических кривых производился количественный анализ газовой фазы методом ИК-спектроскопии. В опытах применяли высушенный при 110—115°С регенерационный криолит, фазовый состав которого (%): №3А1Р6—45,7 и ЫагБОд—18,3.

Были проведены исследования взаимодействия сульфата натрия в системе натриево-алюминиевых фторидов, а также изучено взаимодействие фторида алюминия с карбонатом и фторидом натрия.

Опыты проводились в условиях отсутствия принудительного отсоса газа, а также при движении газа относительно образца со скоростью 3.4-10"3 м/с. Аналитические кривые получены при синхронной записи деривато-грамм и ИК-диаграмм и отражают изменение

скорости процесса при выносе продуктов из зоны реакции.

На рис. 1 и 2 видно, что независимо от условий проведения процесса взаимодействие фтористого алюминия с углекислым натрием начинается при температуре около 300°С и заканчивается при 850°С, где предельная степень взаимодействия (а) составляет 0,95— 0,97. Поскольку максимальный выход С02 не превышает 30 см3/мин в составе всего выделяющегося газа (общий выход 100 см3/мин), влияние внешнедиффузионных факторов на процесс полностью устранено. На рис. 1 отклонение от прямолинейного участка при температурах

ВЕСТНИК ИрГТУ №2 (30) 2007

17