Что такое криолитовое отношение

КРИОЛИТОВОЕ ОТНОШЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА

МОЛЯРНОЕ ОТНОШЕНИЕ NаF к AlF₃ НАЗЫВАЕТСЯ КРИОЛИТОВЫМ ОТНОШЕНИЕМ

· электролит с КО = 3 называется нейтральным (расплав чистого криолита)

· электролит с КО больше 3,т.е. с избытком NaF называется щелочным

· электролит с КО меньше 3, т.е. с избытком AlF₃ называется кислым

3.4 3.0 2.6 2.2 1.8 1.4 1.0 КО

· Внешние признаки проб электролита на КО:

На КрАЗе КО = 2,30 – 2,34 на ваннах с СА и КО = 2,25 на ваннах с ОА, т.е. с избытком AlF₃ = 10 %.

При снижении КО электропроводность электролита ухудшается.

Источник

Понятие криолитового отношения, влияние КО на выход по току.

Расплав криолита является основой электролита, используемого в процессе электролитического получения алюминия.

Если отношение NaF к AlF₃ составляет 3, то такой электролит является нейтральным, если более 3, то такой электролит является щелочным, если менее 3, то такой электролит является кислым.

Мы работаем на кислых электролитах с криолитовым отношением 2,4.

Избыток AlF₃ (т.е. работа на кислых электролитах) снижает температуру, плотность электролита и обратную растворимость полученного алюминия, следовательно повышает выход по току.

Аварийный комплект: для чего предназначен и где находится?

Включает в себя все необходимые инструменты и приспособления для отключения электролизера в случае возникновения аварийной ситуации (прорыв расплава). Находится в доступном месте, обозначенном в плане ликвидации аварий.

Термические травмы при обслуживании электролизера и их предупреждение. Действия пострадавшего при получении травмы.

Попадание влаги в расплавленный электролит или металл приводит к мгновенному увеличению объема испарившейся воды, сопровождающемуся взрывом с выбросом расплавленного электролита и металла. Поэтому возможны ожоги расплавами металла или электролита. Возможны и другие случаи ожогов: горячим глиноземом, газами, горячим инструментом и т.п. Меры предупреждения – пользоваться только прогретым, просушенным инструментом, применять предусмотренные нормами средства индивидуальной защиты.

Электролизникам выдаются следующие средства индивидуальной защиты:

– костюм х/б с огнезащитной пропиткой;

– куртка и брюки суконные;

– шляпа или щиток НБТ-1;

Суконный фартук должен быть такой длины, чтобы перекрывал голенища валенок не менее чем на 15 см, войлочная шляпа с защитными очками или щиток типа «НБТ-1» (далее щиток) должны быть плотно подогнаны и надежно закрепляться резиновым ремешком на голове.

О каждом несчастном случае пострадавший или очевидец должен сообщить мастеру или другому непосредственному руководителю работ, сохранить обстановку на месте происшествия и вместе с мастером обратиться за медпомощью.

Для чего составляют карты пошагового выполнения операций?

7. Описание возможных техногенных происшествий и способы их устранения

БИЛЕТ №8

Электрический ток, его характеристики, единица измерения силы тока, сопротивления и напряжения. Закон Ома для участка электрической цепи.

Перемещение по проводнику электрических зарядов под действием электрического поля называют электрическим током.

Для того чтобы вызвать протекание электрического тока по проводнику, нужно обязательно иметь источник тока и замкнутую электрическую цепь, состоящую из про­водников, по которой ток потечет.

Постоянным током называют ток, который все время течет в одном и том же направлении.

Для получения алюминия электролизом применим только постоянный ток.

Количество электричества, протекающее через попе­речное сечение проводника в одну секунду, на­зывается силой тока. За едини­цу силы электрического тока принимают один ампер, Обозначение ампера — а.

Свойство проводника влиять на силу тока в цепи на­зывают его сопротивлением. Чем легче проводник пропускает ток, тем меньше его сопротивление, и наобо­рот. Единицу со­противления называют Ом

Под напряжением электрического тока по­нимают разность потенциалов, которая за­ставляет электрические заряды перемещаться по про­воднику. Чем больше эта разница на концах проводника, тем больше должно протечь по нему электри­чества в единицу времени, т. е, сильнее должен быть ток. Напряжение в цепи создается источником тока. За единицу напряжения прини­мают 1 вольт (обозначение — в).

Сила тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению – закон Ома

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник

Криолитовое отношение

В практике электролиза алюминия электролит характеризуется криолитовым отношением — мольным отношением фторида натрия к фториду алюминия. Если чистый криолит имеет криолитовое отношение, равное трем, то криолитовое отношение промышленных электролитов составляет 2,4—2,8.

На рис. 3.4 штриховыми линиями ограничена область электролитов с криолитовым отношением от 2,6 до 2,8 и концентрацией глинозема от 2 до 8 % (мае). Температура плавления электролита в этой области составляет 965—985 °С. Необходимо отметить, что электролиты промышленных электролизеров имеют более низкую температуру плавления, так как содержат до 10 % (мае.) различных добавок.

В расплавах с криолитовым отношением меньше трех введение глинозема приводит к еще более резкому падению давления пара, чем для системы Na3AlF6 — А12О3.

Протекание этих реакций определяется активностями фторидов натрия и алюминия в расплаве, т.е. криолитовым отношением и температурой.

Контроль за параметрами электролита — криолитовым отношением, содержанием добавок фторидов, а также качеством алюминия-сырца в ванне — осуществляется персоналом лаборатории периодически в соответствии с ТИ.

Применяемый в настоящее время для электролиза алюминия электролит состоит из обогащенного фтористым алюминием криолито-глиноземного расплава с криолитовым отношением 2,5—2,9. Для снижения температуры плавле-

Молекулярное отношение NaF к A1F3 в криолите называется криолитовым отношением; в криолите теоретического состава это отношение равно трем. Искусственный криолит обычно готовят с избытком фтористого алюминия против теоретически необходимого количества, вплоть до состава с криолитовым отношением 1,5. По внешнему виду искусственный криолит представляет собой мелкокристаллический порошок серовато-белого цвета насыпной массой 1,1—1,2 г/см3.

В практике электролиза алюминия принято выражать состав электролита его молекулярным отношением NaF : A1F3, так называемым криолитовым отношением. Следовательно, для криолита молекулярное отношение равняется 3. При избытке в составе электролита фтористого алюминия криолитовое отношение будет меньше трех (кислые электролиты), а при избытке фтористого натрия — больше трех (щелочные электролиты).

шение При применении непрерывного питания электролизеров глиноземом концентрацию его в электролите можно принять постоянной. В этом случае влияние глинозема на свойства электролита будет практически одинаковым для электролита с различным криолитовым отношением.

Введение различных добавок в промышленные электролиты необходимо для снижения температуры его плавления и улучшения других его физико-химических свойств. Наиболее часто для этих целей используются CaF2, LiF, MgF2 и NaCl. Все эти добавки в большей степени, чем A1F3, снижают температуру плавления электролита, что позволяет работать с криолитовым отношением 2,7—2,9, тем самым значительно уменьшая летучесть компонентов электролита и повышая его электропроводность.

В практике электролиза алюминия электролит характеризуется криолитовым отношением — мольным отношением фторида натрия к фториду алюминия. Если чистый криолит имеет криолитовое отношение, равное трем, то криолитовое отношение промышленных электролитов составляет 2,4—2,8.

1020 °С (рис. 4.18) [8]. Активность натрия почти на порядок выше, чем субфторида алюминия для состава криолита и резко понижается при понижении криолитового отношения. Отсюда следует важный практический вывод: для избежания больших потерь алюминия при электролизе за счет образования натрия и увеличения срока службы электролизеров необходимо понижать криолитовое отношение электролита (КО = 2,6 и ниже), что подтверждается практикой работы ряда зарубежных заводов (где КО = 2,4-2,5).

Криолитовое отношение электролита

Пуск ванны. Если ванна обжигалась на орешке, то он может быть предварительно удален из шахты (на ваннах с СОА) или его удаляют после заливки в шахту электролита (на ваннах с ОА). Перед пуском ванны или после чистки орешка в нее загружается пусковое сырье — в основном криолит, а также фториды кальция и натрия. Количество сырья определяется местными инструкциями. Учитывая, что после пуска ванны идет интенсивная пропитка угольных блоков фторидом натрия, желательно пусковое сырье подбирать таким образом, чтобы его криолитовое отношение было не ниже 2,85—2,95.

Криолитовое отношение 2,7 2,6 2,5 2,4

Технологические параметры каждого устройства — междуполюсное расстояние (МПР), температура электролита, концентрация глинозема в электролите и криолитовое отношение, уровни металла и электролита в шахте ванны, частота возникновения анодных эффектов — решающим образом влияют на выход по току и, следовательно, на производительность электролизера и расход электроэнергии. Поэтому рассмотрим подробнее влияние основных технологических параметров на показатели работы ванны и оценим возможность использования их для автоматизации работы электролизера.

Предварительная дегидратация материала (прокалка при температуре 450°С) существенно снижает потери, особенно это характерно для низкомодульных криолитов. Наименьшие потери наблюдаются у высокомодульного криолита, так как фазовый состав криолита с модулем 2,5—3,0 наиболее близок к расплаву электролита, а физико-химические свойства таковы, что давление пара и склонность к гидролизу минимальны. Однако при использовании криолита с модулем более высоким, чем криолитовое отношение электролита, требуется дополнительно вводить фтористый алюминий, поэтому оптимальное значение модуля криолита 2,2— 2,5. В таком продукте отсутствует кристаллогидрат фторида алюминия и в то же время криолит более кислый, чем электролит. Криолит с более высоким модулем, чем криолитовое отношение электролита, следует использовать лишь для пуска электролизеров.

Пробы электролита отбирали в электролизерах С8БМ с нормальным технологическим режимом: температура электролита 955—965° С, криолитовое отношение 2,7—2,85. В исследованиях использовали пробоотборник специальной конструкции, с помощью которого можно отбирать пробы по высоте столба электролита без изменения состава путем быстрого намораживания расплава на его поверхность. После извлечения пробоотборника электролит разбивали по высоте на несколько слоев.

В практике электролиза алюминия принято выражать состав электролита его молекулярным отношением NaF : A1F3, так называемым криолитовым отношением. Следовательно, для криолита молекулярное отношение равняется 3. При избытке в составе электролита фтористого алюминия криолитовое отношение будет меньше трех (кислые электролиты), а при избытке фтористого натрия — больше трех (щелочные электролиты).

Криолитовое отношение электролита (К. 0.) Содержание глинозема А12О3, % (по массе)

Источник

КРИОЛИТОВОЕ ОТНОШЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА

МОЛЯРНОЕ ОТНОШЕНИЕ 3NаF к AlF₃ НАЗЫВАЕТСЯ КРИОЛИТОВЫМ ОТНОШЕНИЕМ

· электролит с КО = 3 называется нейтральным

· электролит с КО больше 3,т.е. с избытком NaF называется щелочным

· электролит с КО меньше 3, т.е. с избытком AlF₃ называется кислым

На КрАЗе КО = 2,30 – т.е. с избытком AlF₃ = до10 %.

операции по обслуживанию электролизеров.

— поточная обработка электролизеров

— замеры технологических параметров

— технологическая обработка и т.д

АНОМАЛЬНЫЕ— Работа по приведению параметров процесса к заданным значениям

— устранение анодного эффекта

— наплавление уровня электролита

— слив электролита в урны

— очистка флянцевого листа и т.д

ПРИЗНАКИ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА:

· технологические параметры ванны соответствуют регламенту.

· полная герметизация электролизера, нет обвалов.

· бурление электролита по всему периметру анода.

· устойчивая работа горелок, цвет пламени в горелке с голубым оттенком.

· проба электролита чистая, без пены.

· наличие защитного гарнисажа, обеспечивающего стабильность

высоты расплава в ванне.

· чистота фланцевого листа, пояска газосборного колокола.

· загрузка глиноземом выше нижнего среза ГСК на 10-12 см.

· отсутствие покраснений в бортовой футеровке.

проводится на АЭ или после перестановки штырей; по необходимости, но не реже 1-го раза в 10 дней

· за смену до ТО снизить загрузку глинозема до минимальной

· измерить уровня металла и электролита, узнать у анодчиков о состоянии анода и штырей

· отключить ванну от АСУТП (отключить АПГ)

· отгрести глинозем с корки электролита; прорубить как можно шире корку; очистить подколокольное пространство

· растворить корку в электролите перемешиванием шумовкой; погасить АЭ

· согнать пену в углы и снять ее в противни; продрать подошву анода; продрать торцы; подтянуть осадок к борту ванны

· проверить и привести в норму ФРП; проверить состояние бортовой футеровки

· раскоржевать ванну, если надо и загрузить фторсоли (по заданию старшего мастера)

· закрыть ванну глиноземом, очистить фланец и поясок ГСК; поджечь горелки

· подключить ванну к АСУ ТП (подключить АПГ)

· проводится ежесуточно по заданию и по графику

· выливщику прогреть в/носок

ПРИ ВЫЛИВКЕ В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ НАДО:

· перевести ШУЭ в режим «ВЫЛИВКА» (лампочка «ВЫЛИВКА» должна непрерывно гореть)

ВО ВРЕМЯ ВЫЛИВКИ НЕ ДОПУСКАТЬ:

· повышения напряжения более чем на 0,2 В и токовой нагрузки на эл.двигателях более 20 А

· касание в/носка с ГСК; отклонения веса металла с ванны более 50 кг

ПОСЛЕ ВЫЛИВКИ:закрыть летку, поджечь горелки, поддернуть «рубашку», если надо

ПОДЪЕМ АНОДНОГО КОЖУХА

· Подъем ан/кожуха производят по графику, но не реже 1 раза в течении 3-х суток, при помощи вспомогательных механизмов, включаемых АСУТП.

· В случае необходимости операцию выполняет электролизник, в ручном режиме, с помощью вспомогательного механизма.

· Подъем ан/кожуха производят на высоту, обеспечивающую расстояние от электролита до нижней кромки ГСК 8-12см.

· При наличии “шейки” на аноде, ан/кожух поднимают после загрузки анодной массы; подъем сокращается до 1- 2 см.

ПОЛЬЗУЯСЬ МЕХАНИЗМАМИ ПОДЪЕМА АНОДА НАДО ПОМНИТЬ:

· нагрузка по амперметру не должна превышать 20А;

· ЗАПРЕЩАЕТСЯ опускать анодный кожух;

· совместная работа механизмов РАЗРЕШАЕТСЯ только при подъеме анодной рамы

ЗАГРУЗКА АНОДНОЙ МАССЫ

· При температуре воздуха выше –15 0 С брикеты АМ загружают в анод ежедневно при помощи МЗАМ ( при температуре воздуха ниже – 15 0 С брикеты АМ загружают 1 раз в двое суток )

ПРОРЕЗКА И ПОДПРЕССОВКА ПЕРИФЕРИИ АНОДА:

· Длина ножа на МППА должна обеспечить прорезку на глубину 1100 мм

· Подпрессовку (трамбовку) периферии анода производят непосредственно после прорезки – для устранения пустот в теле анода (в КПК)

· При газовыделении из-под к/форсов или образовании пустот под ними – трамбовка анода с обеих сторон к/ф (МППА или холодным штырем) и лопаткой устраняют налипание АМ на к/форсы

ПОДЪЕМ АНОДНОЙ РАМЫ

ПОРЯДОК ПОДЪЕМА АН/РАМЫ:

· продуть механизмы подъема, проверить работу домкратов

· проверить перекос по основным домкратам и при необходимости устранить, переключить пульт ШУЭ в режим «перетяжка»

· установить балку «Хенкон» на контрфорсы ан/кожуха и закрепить захваты на головках штырей нижнего горизонта

· ослабить затяжку зажимов, чтобы обеспечить свободное и плавное скольжение в них штанг штырей и произвести подъем ан/рамы

ПРИ ПОДЪЕМЕ АН/РАМЫ СЛЕДИТЬ, ЧТОБЫ:

· накладки зажимов обеспечивали плавное скольжение штанг, без задиров и искрений

· напряжение на ванне не изменялось более чем на 0,2 В

· не было перекосов по основным и вспомогательным домкратам

· токовая нагрузка по амперметру не превышала 20 А

· расстояние от «пятки» основного домкрата до низа ан/рамы не превышало 950 мм

· штанга штыря нижнего горизонта не опускалась ниже верхнего среза зажима

ПОДЪЕМ АНОДНОЙ РАМЫ ПРЕКРАТИТЬ:

· при возникновении АЭ, до полной его ликвидации

· при заклинивании или несинхронной работе механизмов

· при проскальзывание анода относительно ан/ кожуха

ПОСЛЕ ПОДЪЕМА АНОДНОЙ РАМЫ:

· ввести в зацепление с зажимами штанги штырей

· плотно затянуть ключом зажимы штырей и ослабить зажимы балок

· измерить расстояние по основным домкратам и если разность более 1 см – устранить перекос

· переключить пульт ШУЭ в автоматический режим; проверить напряжение

· штыри, просевшие ниже «своего» горизонта – отметить в журнале

ОБЖИГ И ПУСК ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

Цель обжига – коксование межблочных швов, прогрев ванны и пускового сырья

· обжиг проводят установкой для обжига ванн с 8 – 10 форсунками

· время обжига – 48 часовтемпература подины в конце обжига – 800 0 С

· подъем температуры производят плавно, контролируя температуру при помощи 3-х термопар,

· по периметру шахты устанавливают укрытия ( стальные листы ) для сохранения тепла,

которые укрывают вторичным криолитом.

· после обжига демонтируют укрытия, сырье с них ссыпают в шахту; убирают обжиговую установку

· анод опускают в шахту (расстояние между подошвой анода и подиной должно быть 50 – 60 мм)

· за сутки до пуска на ваннах-матках наплавляют 16 – 18 т. электролита

· убедившись в хорошем контакте анод – электролит, снимают нагрузку на серии, извлекают шунты, подключая ванну в цепь серии. Эта операция не должна быть больше 5 минут

· поднимают ток на серии до 90 кА; через 1 – 2 мин до полной

· после подъема тока в шахту заливают электролит, поднимая анод, поддерживая напряжения 10 – 15 В

· пустота в шахте должна быть не более 30 мм

· после заливки поверхность электролита утепляют слоем вторичного криолита ( 5т )

ПОСЛЕПУСКОВОЙ ПЕРИОД:

· после пуска на корку электролита засыпают вторичный криолит = 5т

· в течение 7 дней ванна должна быть закрыта «по колокол», при условии, что расстояние ГСК до электролита не более 8 см

· ежесменно продирают подошву анода, очищают электролит от пены

· 1-я заливка жидкого Al (марки не ниже А7) 4 – 5 тонн через 24 часа после пуска ванны

· при повышенной температуре электролита, при «шелушении» подины – заливка через 12 часов

· ежесменно измеряют температуру электролита,уровни металла и электролита, поддерживая их значения строго по ТИ

· для снижения температуры расплава загружают твердый Al не ниже А-7, не более 500кг в обрыв анода смену

· ежесуточно первые 7 суток после пуска контролируют КО, а далее – еженедельно;

· формирование настылей идет за счет подъема уровня металла и снижения температуры расплава, путем подтягивания осадка и прокладывания оборота, выбоя вдоль бортов шахты

· выливка металла – при уровне алюминия большем, чем по пусковому графику.

· после создания настылей на ваннах подключают системы АПГ

ЗАПРЕЩАЕТСЯ В ТЕЧЕНИИ 12 МЕСЯЦЕВ ПОСЛЕ ПУСКА:

· плавить «пушонку» с отключенных ванн

· использовать электролизер в качестве ванны-матки

· плавить «козлы» из низкосортного алюминия

· переплавлять некондиционное сырье

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ

НОРМАТИВ 1. КПИ укрытия электролизеров%

не менее2. Количество негерметичных электролизеров%

не более 3. Количество не горящих горелок%

не более%4. Количество газящих горелок

ПДК вредных веществ

ПДВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

В соответствии с проектными нормативами предельно допустимых выбросов

Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 1702; Нарушение авторского права страницы

Источник