SU1765261A1 - Method of aluminium electrolyzer firing - Google Patents
Method of aluminium electrolyzer firing Download PDFInfo
- Publication number
- SU1765261A1 SU1765261A1 SU904893470A SU4893470A SU1765261A1 SU 1765261 A1 SU1765261 A1 SU 1765261A1 SU 904893470 A SU904893470 A SU 904893470A SU 4893470 A SU4893470 A SU 4893470A SU 1765261 A1 SU1765261 A1 SU 1765261A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrolyzer
- aluminum
- hearth
- firing
- heating
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 101150000810 BVES gene Proteins 0.000 claims 1
- 101150025129 POP1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000002008 calcined petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Электролиз расплавленных солей в электролизерах с верхним токоподводом и самообжигающимис анодами. Сущность: периферийную часть подины дополнительно обжигают продуктами сгорани жидкого топлива, сжигаемого в горелочных устройствах . Это приводит к равномерному прогреву подины при обжиге на металле, повышению качества обжига и увеличению срока службы электролизера. 1 ил.Electrolysis of molten salts in electrolyzers with upper current lead and self-baking anodes. Essence: the peripheral part of the hearth is additionally burnt by the products of combustion of liquid fuel that is burned in the burner devices. This leads to uniform heating of the hearth during firing on the metal, improving the quality of firing and increase the service life of the cell. 1 il.
Description
Изобретение относитс к области электрометаллургии легких металлов, например, алюмини , получаемого электролизом расплавленных солей в специальных аппаратах (электролизерах) с верхним токоподводом и самообжигающимис или обожженными анодами.The invention relates to the field of electrometallurgy of light metals, for example, aluminum, obtained by electrolysis of molten salts in special apparatuses (electrolyzers) with an upper electrical power supply and self-baking or baked anodes.
Известны способы обжига алюминиевых электролизеров. Нагрев осуществл ют с помощью кокса. Между подиной и анодами размещаетс слой прокаленного нефт ного кокса, затем электролизер включаетс в цепь. По достижении катодом температуры 900°С электролизер пускаетс заливкой расплавленного электролита. Предварительный нагрев длитс от 24 до 72 ч, осуществл етс периодическое пополнение кокса в ванне.Known methods of firing aluminum electrolysis cells. Heating is carried out using coke. A layer of calcined petroleum coke is placed between the hearth and the anodes, then the electrolyzer is incorporated into the circuit. When the cathode reaches a temperature of 900 ° C, the electrolyzer is started up by pouring molten electrolyte. Preheating lasts from 24 to 72 hours; periodic coke is replenished in the bath.
Нагрев металлом, В шахту заливаетс расплавленный алюминий и электролизер включаетс в цепь. Предварительный нагрев заканчиваетс при полном расплавлении сло металла.Heating with metal, molten aluminum is poured into the shaft and the electrolyzer is incorporated into the circuit. Preheating ends when the metal layer is completely melted.
Пламенный нагрев продуктами сгорани , получающимис при сжигании жидкого топлива в специальных турбулентных горелках . Две горелки устанавливаютс на проти- воположных углах электролизера с нормально установленными анодами.Flame heating by combustion products resulting from the combustion of liquid fuel in special turbulent burners. Two burners are installed at opposite corners of the cell with normally mounted anodes.
В качестве прототипа прин т способ обжига алюминиевых электролизеров, включающий укладку на подину твердого алюмини с тугоплавкими оксидами, последующую заливку жидкого алюмини и разогрев посто нным током.As a prototype, a method of burning aluminum electrolysis cells was adopted, which included laying solid aluminum with refractory oxides on the hearth, followed by pouring liquid aluminum and heating with direct current.
К недостатку прототипа относитс то, что невозможно обеспечить равномерный прогрев всей подины, в частности по ее периферии , до температуры коксовани набивной ПОДОЕОЙ массы межблочных швов. Это приводит к тому, что через межблочные швы подины проникает металл.The disadvantage of the prototype is the fact that it is impossible to ensure uniform heating of the entire bottom, in particular along its periphery, up to the coking temperature of the printed subsurface mass of interconnect seams. This leads to the fact that metal penetrates through the interblock seams of the bottom.
Целью изобретени вл етс повышение срока службы электролизера за счет равномерного прогрева подины и улучшени качества обжига периферийных швов. Указанна цель достигаетс тем, что приThe aim of the invention is to increase the service life of the electrolyzer by uniformly heating the hearth and improving the firing quality of the peripheral joints. This goal is achieved by
соwith
сwith
VJVj
OsOs
елate
го оabout
обжиге алюминиевого электролизера на металле разогрев посто нным током осуществ ют одновременно с обжигом периферийной части подины продуктами сгорани жидкого топлива, сжигаемого в горелочных устройствах.the firing of the aluminum electrolysis cell on the metal, the heating by direct current is carried out simultaneously with the firing of the peripheral part of the bottom by the combustion products of liquid fuel burned in the burner devices.
Известен способ обжига алюминиевых электролизеров с помощью кокса, по которому периферийную часть подины дополнительно обжигают путем загрузки и сжигани двух слоев кокса, верхний из которых про- питан горючей жидкостью, при приводит к равномерному прогреву подины.The known method of burning aluminum electrolysis cells using coke, in which the peripheral part of the bottom is additionally burned by loading and burning two layers of coke, the top of which is impregnated with a combustible liquid, results in uniform heating of the bottom.
Однако, при обжиге электролизеров с помощью кокса невозможно полностью удалить из ванны не выгоревшие его остат- ки, которые будут попадать в металл. При дополнительной загрузке на периферийную часть подины второго сло кокса невыгоревший остаток увеличиваетс , что в последующем приведет к ухудшению каче- ства получаемого алюмини .However, during the firing of electrolyzers using coke, it is impossible to completely remove from the bath its burned-out residues that will fall into the metal. With an additional load on the peripheral part of the bottom of the second coke layer, the unburned residue increases, which subsequently leads to a deterioration in the quality of the aluminum produced.
Обжиг периферийной части подины продуктами сгорани жидкого топлива с одновременным разогревом электролизера посто нным током не приведет к ухудше- нию качества получаемого алюмини , а будет обеспечивать равномерный прогрев подины и улучшение качества обжига периферийных швов, что приведет к повышению срока службы электролизера.Burning the peripheral part of the bottom of the combustion products of liquid fuel with simultaneous heating of the electrolyzer with direct current will not lead to a deterioration in the quality of aluminum produced, but will ensure uniform heating of the bottom and improve the quality of burning of the peripheral joints, which will increase the service life of the electrolyzer.
На чертеже представлена принципиальна конструкци электролизера.The drawing shows the basic design of the electrolyzer.
Электролизер содержит металлический катодный кожух 1, на внутренней поверхности которого размещены теплоизол ци 2 и угольна футеровка 3.The electrolyzer contains a metal cathode jacket 1, on the inner surface of which thermal insulation 2 and coal lining 3 are placed.
Обжиг электролизера после капитального ремонта производ т следующим образом . В ванну заливают расплавленный алюминий, к анодам 4 и катодам подвод т посто нный электрический ток и осуществл ют постепенный нагрев электролизера. Одновременно слой металла на периферийной части подины 5 нагревают продуктами сгорани жидкого топлива 6, поступающи- ми от двух мазутных горелок.Burning of the electrolyzer after overhaul is performed as follows. Molten aluminum is poured into the bath, constant electric current is applied to the anodes 4 and the cathodes and the electrolyzer is gradually heated. At the same time, the metal layer on the peripheral part of the bottom 5 is heated by the products of combustion of liquid fuel 6 supplied by two oil-burning burners.
В качестве примера практической реализации предлагаемого способа рассмотрим алюминиевый электролизер С 8Б Братского алюминиевого завода на силу тока 150 кА. As an example of the practical implementation of the proposed method, we consider the C 8B aluminum electrolyzer of the Bratsk aluminum plant for a current of 150 kA.
После эксплуатации электролизера в течение примерно 40 мес цев его останавливают на капитальный ремонт, удалив из ванны электролит. После извлечени анодов электролизер охлаждают в течение не- скольких суток.After the electrolyzer has been in operation for about 40 months, it is stopped for major repairs, removing the electrolyte from the bath. After the anodes are removed, the electrolyzer is cooled for several days.
Капитальный ремонт электролизера состоит в полной замене угольных блоков катода , в швы между которыми набивают угольную подовую массу, а также замене The overhaul of the electrolyzer consists in the complete replacement of the cathode coal blocks, in the seams between which the coal hearth mass is stuffed, as well as
анодов. Кроме этого, может замен тьс угольна футеровка боковых стен, один или несколько слоев футеровки подины. Замене также могут подвергатьс теплоизол ци боковых стен и подины электролизера при неудовлетворительном ее состо нии.anodes. In addition, the coal lining of the side walls, one or more layers of the bottom lining can be replaced. The heat insulation of the side walls and the bottom of the electrolyzer in its unsatisfactory condition can also be replaced.
После окончани строительных работ в ванну опускаетс анодное устройство, катоды и аноды подключаютс к ошиновке.After completion of construction work, the anode device is lowered into the bath, the cathodes and anodes are connected to the busbar.
Последующий обжиг электролизера на расплавленном алюминии производитс , как описано выше, с подводом посто нного электрического тока к анодам и катодам и постепенном его разогреве. При этом слой металла на периферийной части подины одновременно нагревают продуктами сгорани жидкого топлива, поступающими от двух мазутных горелок.The subsequent calcination of the electrolytic cell on molten aluminum is carried out, as described above, with a supply of direct electric current to the anodes and cathodes and its gradual heating. In this case, the metal layer on the peripheral part of the hearth is simultaneously heated by the products of combustion of liquid fuel coming from two oil-burning burners.
После предварительного нагрева электролизера , например, в течение 90-100 ч, прекращают подачу продуктов сгорани на периферийную часть подины и осуществл ют пуск электролизера, например, заливкой расплавленного электролита.After preheating the cell, for example, for 90-100 hours, the combustion products are stopped at the peripheral part of the bottom and the cell is started, for example, by pouring molten electrolyte.
Таким образом, при обжиге электролизера подина прогреваетс равномерно по всей площади до требуемой температуры, что приводит к полному коксованию набивной подовой массы межблочных швов и повышению срока службы электролизера.Thus, during the firing of the electrolyzer, the hearth heats evenly over the entire area to the required temperature, which leads to complete coking of the ramming bottom mass of interconnect seams and increasing the service life of the electrolyzer.
Ожидаемое увеличение срока службы электролизера до очередного капитального ремонта на 4 мес ца и снижение затрат электроэнергии при вводе его в нормальную эксплуатацию на 50 тыс.кВт/ч обеспечивает экономический эффект 792 рубл на один электролизер, что подтверждаетс технико- экономическим расчетом.The expected increase in the service life of the electrolyzer to the next overhaul by 4 months and the reduction of electricity costs when it is put into normal operation by 50 thousand kW / h provides an economic effect of 792 rubles per electrolyzer, which is confirmed by technical and economic calculations.
Исходные данные к расчету:Baseline data for the calculation:
1. Стоимость капитального ремонта одного электролизера с учетом пусковых расходов - 58,2 тыс.руб.1. The cost of the overhaul of one electrolysis cell, taking into account the start-up costs - 58.2 thousand rubles.
2 Средний срок службы электролизеров до внедрени способа - 40 мес. (3,4 года)2 The average lifetime of electrolyzers before the introduction of the method is 40 months. (3.4 years)
3.Коэффициент использовани электролизеров - 0,983. The utilization rate of electrolyzers is 0.98
4.Суточна производительность одного электролизера - 1044,22 кг4. Daily performance of one electrolyzer - 1044.22 kg
5.Средн продолжительность просто в капитальном ремонте - 10,9 сут.5. The average duration is just in overhaul - 10.9 days.
6.Условно посто нные расходы на 1 т алюмини - 125,09 руб.6. Certainly fixed costs for 1 ton of aluminum - 125.09 rubles.
7.Дополнительные кап.вложени - 70 тыс.руб.7. Additional capital investments - 70 thousand rubles.
Расчет:Payment:
1. Снижение стоимости кап.ремонта электролизера за счет увеличени срока службы1. Reducing the cost of overhaul of the electrolyzer by increasing the service life
5800058000 . 1526 97руб.5800058000. 1526 97rub.
3,43.4
3,4 + 0,3333.4 + 0.333
2Снижение стоимости кап ремонта позвол ет снизить восстановительную стоимость электролизера за счег2 Reducing the cost of cap repair allows to reduce the replacement cost of the electrolyzer per account
а)снижени амортизационных отчисленийa) reducing depreciation
1526,97-0,275 419,92 руб1526.97-0.275 419.92 rubles
б)снижени затрат на текущий ремонт и содержание оборудовани b) reducing the cost of current repair and maintenance of equipment
419,92-0,25 104,98 руб, где 0,275 - дол амортизационных отчислений ,419.92-0.25 104.98 rubles, where 0.275 is the share of depreciation,
0,25 - дол затрат на текущий ремонт и содержание оборудовани .0.25 - the share of the cost of current repair and maintenance of equipment.
3Увеличение выпуска алюмини за счет увеличени срока службы3 Increased aluminum output by increasing the service life
10.910.9
3,4 3,4+0,3333.4 3.4 + 0.333
10,910.9
-)0,3 т/год-) 0.3 t / year
4 Снижение условно посто нных расхо- дов на 1 т при увеличении выпуска алюмини 4 Reduction of conditionally constant expenses by 1 ton with an increase in aluminum output.
125,09 1,044 365125.09 1.044 365
125,091 ,044 -365+0,3125,091, 044 -365 + 0.3
- 0,10руб /т- 0.10 rub / t
на 1 электролизер (1,044 365 + 0,,10 38,14 руб. 5 Экономи от снижени затрат кап ремонт электролизера 1526,97-0,15 229,04 руб.per 1 electrolyzer (1.044 365 + 0,, 10 38.14 rubles. 5 Save money from cost savings; complete overhaul of the electrolyzer; 1526.97-0.15 229.04 rubles.
/2/ 2
20 20
где 0,15 - нормативный коэффициент эффективности кап вложенийwhere 0.15 - the normative coefficient of efficiency of capital investments
6 Суммарный эконом эффект на 1 электролизер6 The total economy effect on 1 cell
541992 + 10498 + 3814 + 22904 79208541992 + 10498 + 3814 + 22904 79208
рубrub
7. Экономэффект дл цеха электролиза составит7. The economic effect for the electrolysis shop will be
79Л 10 0,792 у --70 0,15 142,3 тыс руб/год79L 10 0.792 at --70 0.15 142.3 thousand rubles / year
здесь 720 - количество электролизеров в цехе, а 3,733 - срок службы электролизера до капитального ремонта.here, 720 is the number of electrolyzers in the workshop, and 3.733 is the lifetime of the electrolyzer before overhaul.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904893470A SU1765261A1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Method of aluminium electrolyzer firing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904893470A SU1765261A1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Method of aluminium electrolyzer firing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1765261A1 true SU1765261A1 (en) | 1992-09-30 |
Family
ID=21551507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904893470A SU1765261A1 (en) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | Method of aluminium electrolyzer firing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1765261A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115537877A (en) * | 2022-11-08 | 2022-12-30 | 郑州经纬科技实业有限公司 | High-energy roasting device of aluminum electrolysis cell, high-energy roasting electrolysis cell mechanism and starting method |
| CN115747885A (en) * | 2022-09-30 | 2023-03-07 | 广元中孚高精铝材有限公司 | Secondary starting method after batch shutdown of electrolytic cells |
-
1990
- 1990-12-25 SU SU904893470A patent/SU1765261A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР Ns 545700, кл. С 25 С 3/06, 1975. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115747885A (en) * | 2022-09-30 | 2023-03-07 | 广元中孚高精铝材有限公司 | Secondary starting method after batch shutdown of electrolytic cells |
| CN115747885B (en) * | 2022-09-30 | 2023-09-01 | 广元中孚高精铝材有限公司 | Secondary starting method after batch stopping of electrolytic cells |
| CN115537877A (en) * | 2022-11-08 | 2022-12-30 | 郑州经纬科技实业有限公司 | High-energy roasting device of aluminum electrolysis cell, high-energy roasting electrolysis cell mechanism and starting method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1765261A1 (en) | Method of aluminium electrolyzer firing | |
| CN1284572A (en) | Gas roast starting process and equipment for aluminium-electrolyzing pre-roaster | |
| CN100480431C (en) | Production process for graphitized cathode | |
| CN103727795B (en) | The direct power transmission furnace drying method of a kind of large-sized DC electric arc furnaces | |
| CN105780053B (en) | A kind of aluminum electrolysis method using aluminium as cathode | |
| NO140645B (en) | IONIZATION CHAMBER, ESPECIALLY FOR IONIZATION SMOKING REPORTERS | |
| RU2550983C1 (en) | Ore-thermal furnace with hot hearth and high-current lead | |
| RU2526351C1 (en) | Annealing of bottom of aluminium electrolytic cell with sintered electrodes | |
| WO2021061015A1 (en) | Method for baking a cell bottom of an aluminium electrolyzer | |
| CN202730257U (en) | Preheat starting device of inert electrode aluminum electrolysis cell | |
| SU1708934A1 (en) | Method of burning-in aluminium electrolyzer hearth and easily detachable device for its realization | |
| PL153132B1 (en) | Electrode firing furnace | |
| CN202869238U (en) | Continuous anode casting-mold roasting furnace | |
| CN2641061Y (en) | Solid aluminum calcining appts. for aluminum electrolyzer | |
| CN2416112Y (en) | Pre-roasting anode aluminium electrolytic bath roaster | |
| SU1740499A1 (en) | Method of roasting and starting electrolyzer for obtaining aluminium | |
| CN209371807U (en) | An anode steel claw drying device | |
| SU1687647A1 (en) | Method of firing hearth of electrolyzer for producing aluminium | |
| SU765403A1 (en) | Method of thermal preparation of amuminium electrolyzer to its start up | |
| RU2101393C1 (en) | Method of baking of electrolyzer after capital repair | |
| SU1608251A1 (en) | Method of forming self-firing anode for aluminium electrolyzer | |
| JP3437427B2 (en) | Firing furnace for glass lining | |
| SU761609A1 (en) | Method of moulding anode with spent aluminium casing | |
| SU855078A1 (en) | Method of treatment of self-burned anode base of aluminium electrolyzer | |
| SU209770A1 (en) | METHOD FOR BURNING PODINA ALUMINUM ELECTROLYZER |