Cтраница 4
Электролизные ванны используют постоянный электрический ток не только для электрохимического процесса, но и одновременно для внутреннего нагрева электролизера за счет джоулева тепла, развиваемого током при прохождении через электролит. При этом на боковой поверхности рабочего пространства ванны образуется гарниссаж из твердого электролита, который предохраняет футеровку от разрушения под влиянием расплавленных фтористых солей и от утечки тока через угольную футеровку. [46]
Обжиг и пуск электролизеров осуществляются после их монтажа в новых корпусах и капитального ремонта или реконструкции в действующих сериях. При пуске электролизеров с самообжигающимися анодами целью обжига в первом случае являются формирование нового анода и коксование набивных участков углеродистой футеровки катода, а также прогрев катодного и анодного устройств; во втором случае цель обжига сводится к формированию монолитной угольной футеровки подины и разогреву электролизера. Той же цели, что и при пуске электролизера с самообжигающимся анодом после капитального ремонта или реконструкции, достигают при обжиге электролизеров с обожженными анодами. [47]
Катодное устройство представляет собой шахту, либо выложенную угольными блоками, либо набитую углеродистой массой, заключенную в металлический кожух. Между кожухом и угольной футеровкой размещены теплоизоляционные материалы, как правило, шамотный кирпич или шамотная засыпка. Угольная футеровка монтируется на цоколе из теплоизоляционных материалов. Такая футеровка стойка против воздействия криолитового расплава и сравнительно хорошо проводит ток, что особенно важно, так как подина служит катодом электролизера. [48]
Кожух ферросплавной печи изготовляют из листовой стали толщиной 10 - 25 мм и окружают каркасом из профильной стали. Особенно большое внимание на укрепление кожуха следует обращать при строительстве эллиптических и прямоугольных ферросплавных печей, отличающихся меньшей жесткостью по сравнению с цилиндрическими. При применении угольной футеровки предпочтительно изготовлять кожухи сварными для обеспечения герметичности, так как в случае подсоса воздуха через неплотности угольная футеровка будет окисляться. Плоское дно кожуха ферросплавной печи устанавливают на двутавровые балки, стоящие на фундаменте. Такая конструкция способствует охлаждению днища, позволяет вести наблюдения за его состоянием ( покраснением днища) и вовремя предупреждать аварии. [49]
Разрушение подины катодного узла, как правило, происходит из-за проникновения жидкого алюминия и криолито-глиноземного расплава под угольную футеровку. В результате растворения катодных стержней алюминием создается аварийная ситуация, при которой возможно вытекание всего расплава из шахты алюминиевой ванны. В процессе эксплуатации угольная футеровка постепенно изнашивается, что в конечном итоге приводит к проникновению расплава в шамотную кладку. Взаимодействие расплава с шамотной кладкой способствует разрушению подины. [50]
Выделение натрия, происходящее при изменении состава электролита, приводит к разрушению угольной футеровки. Алюминий может взаимодействовать с углеродом и образовывать карбид алюминия, который способствует проникновению металла в трещины и поры катодных блоков, разрушая их. Для устранения разрушения угольной футеровки на последней организуют гарнисаж. [51]
Теоретически составляющие электролита не участвуют в процессе электролиза, и, следовательно, количество электролита в ванне должно оставаться постоянным. Практика работы показывает, что при производстве алюминия наблюдается расход различных составляющих электролита от 35 до 80 кг на 1 т алюминия в зависимости от состояния технологического режима электролизера. Это объясняется поглощением электролита угольной футеровкой; разложением его составляющих примесями, вводимыми с сырьем, а также с продуктами коксования самообжигающегося анода; улетучиванием и потерями при извлечении угольной пены. Наибольший расход электролита наблюдается в послепусковой период работы электролизера, когда электролитом интенсивно пропитывается футеровка и интенсивно улетучиваются его составляющие. Повышенный расход составляющих электролита наблюдается и при всех отклонениях от нормальной работы электролизера. [52]