Электролизер для получения алюминия с боковым токоподводом на силу тока 80000А

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Марта 2011 в 16:28, курсовая работа

Описание работы

Пластические свойства алюминия зависят от его частоты: чем меньше примесей включает металл, тем легче он подвергается ковке, штамповке, прокатке и резанию. Введение в алюминий меди, цинка, магния и других металлов в

сочетании с термической обработкой даёт получение высококачественных

сплавов, в которых отношение прочности к плотности выше, чем у легированных сталей.

Содержание работы

1 Пояснительная записка

Введение…………………………………………………..4

1.Госты на алюминий и сырье…………………………6
2.Обоснование состава электролита и технологичес-
ких параметров ……………………………………..10

3.Описание конструкции………………………………16
4.Обслуживание при нормальной работе, неполадки,
способы устранения ………………………………....19

5.Вопросы БЖД………………………………..……....26
2 Расчетная часть

2.1 Конструктивный расчет……………………………...33

2.2 Материальный расчет………………………………..35

2.3 Электрический расчет………………………………..37

2.4 Тепловой расчет………………………………………44

2.5 Расчет числа электролизеров в серии……………….45

3 Графическая часть проекта

Библиография……………………………………………47

Спецификация……………………………………………

Файлы: 1 файл

курсовая электролиз.doc

— 598.50 Кб (Скачать файл)

смены. 
 

      Основные  нарушения технологического режима, возникающие в практике из-за неправильного  обслуживания электролизеров:

      - «зажатие» электролизера, т.е.  замыкание части анода или  непосредственно на «зеркало»  металла (катод) при чрезмерном  занижении межполюсного расстояния или через куски угля, скопление пены и насыщенный металлом осадок в межполюсном пространстве;

      - образование «конуса» на подошве  анода и отставание в сгорании  углов анода; - «горячий ход» и  работа «в бока», т.е. нарушение  теплового равновесия электролизера;

      - «холодный ход» и образование  на подине под анодом осадка, настыли, «коржей»;

      - «негаснущая вспышка», т.е. вспышка,  возникшая из-за перенасыщения  электролита глиноземом и увеличение  его электросопротивления.

      Если  на электролизере обнаружено расстройство технологического режима, то необходимо немедленно выяснить его причины, т.е. характер технологического нарушения и принять меры по его ликвидации.

      

«Зажатие» электролизера, приводящее к снижению напряжения, «замиранию» анода и повышению температуры электролита ликвидируется увеличением междуполюсного расстояния за счет поднятия анода. Поднимать анод нужно до тех пор, пока не начнется бурление электролита вокруг анода. При этом напряжение на электролизере может повыситься до (6±7) В, а иногда и выше. По мере того как электролизер начнет улучшать ход, напряжение будет

самопроизвольно снижаться, а электролит охлаждаться. Если при снижении напряжения ухудшается бурление электролита, то анод нужно снова поднять.

Необходимо  снизить температуру электролита. Это достигается за счет загрузки криолита на поверхность электролита и переплавки твердого алюминия.

      Для ликвидации «зажатия», вызванного замыканием через куски угля, скопление пены и так далее, необходимо поднять  анод до бурления электролита и очистить междуполюсное пространство с помощью кочерги и скребка, вскрыв для этого корку электролита в местах. где электролизер «желтит» 
 

или при  необходимости полностью. Куски  корки электролита не должны попадать под анод.

      Угольную  пену необходимо снять, загрузку глинозема уменьшить. Напряжение постепенно снизить до нормального.

«Конус» на подошве и отставание в сгорании углов анода образуются в результате длительного скопления угольной пены или осадка под анодом, т.е. вследствие «зажатия» электролизера или низкой электропроводности в этом месте анода.

«Конус» и отставание в сгорании углов  анода приводят к «горячему ходу»  электролизера.

На таком  электролизере необходимо: против места  образования конуса или в углах  вскрыть корку, не опуская ее в электролит, возможно больше поднять анод; сбить «конус» или отставшие углы с помощью специальных ломов, тщательно продрать подошву анода скребками, очистить междуполюсное пространство, снять пену, засыпать уменьшенную порцию глинозема на корку и постепенно снизить напряжение до нормального.

Если  «конус» срубить не удается, то электролизер оставляют работать на завышенном MПP при напряжении (5-6) В для сжигания «конуса» и обрабатывают его, как «горячо идущий».

      «Конус» систематически продирают кочергой или скребком. В исключительных случаях, когда длительное время не удается восстановить

нормальный технологический режим, с разрешения заместителя начальника цеха по производству электролизер временно отключают от токовой нагрузки, поднимается анод из электролита и срубается «конус».

Работа  производится под руководством старшего мастера серии.

«Горячо» работающий электролизер исключается из общего графика обработки и обрабатывается по указанию старшего мастера серии или мастера смены. «Горячий ход», как правило, следствие «зажатия» электролизера, образования «конуса» на подошве анода, отставания в сгорании углов анода, образования «коржей» и осадка на подине, а также работы на завышенном напряжении из-за  
 
 

неверного показания вольтметра. Порядок обработки  «горячо»

идущего электролизера:

      - тщательно снимают глинозем с  корки электролита, полностью  или частично вскрывают корку  и снимают пену ;

      - проверяют пространство под анодом, выявляют причину «горячего хода»  и устраняют ее;

      - тщательно очищают междуполюсное  пространство, не допуская замешивания осадка в электролите, во избежание возникновения «негаснущей» вспышки;

      - обрубают гарниссаж и места его оплавления запековывают оборотным электролитом;

      - на образовавшуюся корку дают  небольшую загрузку глинозема;

      - если «горячий ход» электролизера вызван наличием на подине электролизера “коржей”, то необходимо повысить уровень электролита, уменьшить до минимума загрузку глинозема, повысить криолитовое отношение электролита и удалить «коржи».

      

      Если на «горячем» электролизере науглерожен электролит, то производят частичную или полную его замену, во избежание карбидообразования («грибов»), путем его отливки и добавки свежего порошкового криолита или заливки чистого электролита из другого электролизера.

     Частоту обработок «горячего» электролизера необходимо увеличить, до минимума снизить загрузку глинозема, если надо, увеличить или уменьшить «зеркало» металла, контролировать и восстанавливать боковой гарниссаж путем запековки оборотным электролитом.

«Горячий» электролизер, как правило, обрабатывается кругом. Порядок такой обработки сохраняется до тех пор, пока электролизер не даст нормальную вспышку.

«Холодный ход» электролизера возникает вследствие недостаточного прихода тепла или недостаточного перегрева электролита по сравнению с температурой его кристаллизации, в связи с изменением состава электролита. 
 

      На  «холодно» идущем электролизере  следует на (0,1в - 0,2в) В поднять  напряжение, уменьшить частоту обработки, тщательно отгребать глинозем с  корки электролита при обработке. Снизить постепенно уровень металла и повысить криолитовое отношение к установленному инструкцией. Увеличить

загрузку  глинозема на корку электролита  с целью утепления электролизера. Если на подине большой осадок и  настыль, следует после разогрева электролизера осторожно очистить от них подину, избегая замешивания осадка в электролите.

Порядок ликвидации «негаснущей» вспышки:

      - снять с корки электролита глинозем, возможно выше поднять анод, вскрыть

      и снять корку с обеих сторон электролизера, при «кислом» электролите добавить фтористый натрий или соду для увеличения криолитового отношения электролита;

      - охлаждать и освежать электролит путем непрерывной подсыпки свежего криолита равномерно вокруг анода;

      - места с сильным движением  расплава у борта электролизера закладывать крупными кусками оборотного электролита;

      - отливать перенасыщенный глиноземом  электролит;

      - для охлаждения электролизера  использовать также оборотный  электролит,

 хорошо просеянную угольную пену и твердый металл;

      - гашение «негаснущей» вспышки обычным методом запрещается;

      - при ликвидации «негаснущей»  вспышки необходимо все работы  выполнять быстро, действовать исходя из конкретно сложившейся обстановки по указанию мастера смены или старшего мастера серии.

      

В случае, если указанным порядком вспышку не удается погасить, и на электролизере создается аварийное положение, в виде исключения, мастер смены с разрешения диспетчера завода и старшего мастера на (5-10) минут может отключить серию от токовой нагрузки Для ликвидации «негаснущей» вспышки.

      После ликвидации вспышки напряжение постоянно, с учетом хода электролизера, снижается до нормального, и устанавливается нормальный режим  

обработки. При  необходимости в электролизере плавится металл. После установления нормального режима на электролизере, как правило, чистится подина.

Прорыв  металла и электролита на электролизере.

Признаки  нарушения:

      Быстрое падение уровня, повышение напряжения до вспышечного, оголение погруженной  части анода, появление дыма и  газов из-под рифления и вокруг ванны.

      Причины, вызывающие нарушения – не однократный горячий ход электролизера. Работа ванны «в бока». Изношенное состояние футеровки или подины.

Способы ликвидации нарушения:

      Быстро  прорубить корку над местом вытекания  расплава и забить дырку либо оборотным  кусковым электролитом с добавкой окиси магния, либо глиноземом или магнезитом. Если авария носит серьезный характер, электролит и металл очень быстро уходит из ванны, опустить анод до замыкания с металлом или подиной, чтобы не разорвать цепь серии. Защитить катодную ошиновку от расплавления. Если опускание анода не поспевает за убылью металла и электрол-

та, необходимо отключить серию.

 Серию  подключить снова, когда анод  будет поставлен на подину  или металл. Место прорыва забить  подовой массой, затем в ванну  залить электролит, анод поднять до нормального напряжения.

Прорыв  жидкой анодной массы из анода.

Признаки  нарушения:

      Вытекания жидкой анодной массы на поверхности  корки электролита, попадание ее в электролит, протекание через борт ванны на рефленки, в шинные каналы и на асфальтовое покрытие пола.

Причины, вызывающие нарушения:

      Неосторожная  забивка анодного штыря, забивка  анодных штырей, подлежащих отбраковке, некачественная подготовка алюминиевой обечайки,  
 
 

разрыв обечайки при перетяжке рамы, отслоение  обечайки от конуса спекания при перетяжке анодной рамы.

Способы ликвидации нарушения:

      Забивка места вытекания массы «кляпом» из бумаги или ткани, перекапывание  поверхности анода напротив места вытекания, недопущение попадания массы на оголенную поверхность электролита, подсыпка глиноземом

рефленок и асфальтового пола для предотвращения прочного прилипания массы к их поверхности при остывании. При ликвидации прорыва тщательная очистка корки и электролита от попавшей анодной массы, постоянное наблюдение за местом ухода массы.

      В алюминиевых электролизерах допускается  переплавка твердого

      

алюминия  в виде бракованных и недолитых  чушек, обрезков слитков, заготовок  и отходов производства катанки, проката, прессованной стружки и  фольги, сплавов и съемов из ковшей и миксеров, проливов, шлаков из литейного отделения, а

Информация о работе Электролизер для получения алюминия с боковым токоподводом на силу тока 80000А