Раздел 4. Параметры энергического и технологического режима процесса электролиза
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

1.Основные энергетические параметры процесса электролиза.                                   Величина силы тока устанавливается техническим директором, а в его отсутствие директором по производству в зависимости от размеров, конструкции и технологического состояния электролизёров.                                                                                                                   Среднесуточная и среднемесячная величины отчётных значений силы тока и напряжения вычисляются по счётчикам ампер-часов серии и вольт-часов корпусов персоналом КПП.                                                                                                                                   Величина энергии постоянного тока определяется как произведение количества ампер-часов на среднее напряжение серии за сутки или месяц. Энергия переменного тока, поступающая на электролизёр, учитывается на питающих вводах и на фидерах силовой нагрузки. Достоверность выдержанного тока и напряжение контролируется персоналом КПП за смену и за сутки как отношение энергии постоянного тока к энергии переменного тока.                                                                                                                                   Рабочее напряжение электролизёров контролируется по показанию блоков управления АСУ ТП “ТРОЛЛЬ”, установленных по одному на 2 электролизёра.                        Рабочее напряжение электролизёров в автоматическом режиме поддерживается в пределах заданной установки по приведённому напряжению. Выбор и изменение установки регулирования производится по указанию старшего мастера корпуса.                         Замер уровня металла и электролита производится ежедневно старшем мастером корпусом или его замещающим.                                                                                                 2. Основные технологические параметры процесса электролиза.                                2.1. Состав электролита поддерживается в пределах:                                                    - Криолитовое отношение на электролизёрах со сроком службы более 14 месяцев – 2,1818 ± 0,05. На электролизёрах со сроком службы не менее 14 месяцев криолитовое отношение выдерживается в соответствии с прилагаемым графиком:

Срок службы, (мес.) 0,5 -1 1-2 2-3 3-6 6-8 8-10 10-12 12-14
КО 2,55 2,50 2,45 2,40 2,35 2,30 2,25 2,20

 

- Содержание фтористого кальция на электролизёрах со сроком службы более 12              месяцев – 8,2 – 8,4% На электролизёрах со сроком службы менее 12 месяцев содержание фтористого кальция выдерживается в соответствии с прилагаемым графиком:     

Срок службы, (мес.) 0 – 6 6 – 9 9 – 12
Содержание Ca (%) 6,0 – 6,5 6,5 – 7,5 7,5 – 8,0

 

       - На вновь пущенных электролизёрах криолитовое отношение снижается, а            содержание фтористого кальция увеличивается согласно требованию инструкции            “По обжигу и пуска электролизёра после капитального ремонта” ТИ-48-0107-1-1-03.    - Фтористый магний поступает в электролит исключительно с сырьём и его содержание должно быть минимальным.                                                                                      2. Суммарное содержание добавок фтористого магния и фтористого кальция не должно превышать 9,0%.    

Уровень металла поддерживается в пределах указанных в таблице.           

           

Тип электролизёра Тип к/кожуха Уровень металла (см)

С-2

балочный 50±2
шпангоутный 47±2

С - 3

балочный 50±2
шпангоутный 47±2

С – 8БМ

контрфосный 50±2
шпангоутный 47±2

 

После уровень металла на электролизёрах увеличивается в соответствии с требованиями ТИ-48-0107-1-61-03 “По обжигу и пуску электролизёров после капитального ремонта”.                                                                                                                                              Уровень электролита поддерживается 15 – 18 см.                                                                Частота анодных эффектов на каждом электролизёре устанавливается в количестве 1 шт. в сутки, в пределах: не менее одного в течение пяти суток, не более 3 в течении суток.                                                                                                                                               Длительность анодных эффектов на нормально работающих электролизерах должна быть не более 2 минут 12 секунд.                                                                              Напряжение анодного эффекта – не менее 25В.                                                                        Рабочая температура электролита 950 ± 7°С, на электролизёрах оснащённых системой АПГ7 - 15°С.                                                                                                                  Форма рабочего пространства должна отвечать следующем требованиям:       -      - в зоне расплавка электролита у бортов электролизёра должны быть защитные гарнисажи толщиной ль 3 до 7 см,                                                                                    - в зоне расплава алюминия у бортов электролизера – крутопадающая настыль, на подине под анодом не должно быть настылей или осадка.                     

3. Основные технологические параметры анода.                                                           3.1. Оценка нормального состояния КПК анода, балл 3,4 – 3,6                                  3.2. Пустота в аноде и высота столба анода зависит от конструкции анодного кожуха:                                                                                                                                        

Параметр

I и II серия

III серия

  3-х контрфорсный кожух 5-ти контрфорсный кожух 3-х контрфорсный кожух 6-ти контрфорсный кожух (вынесённые контрофорсы) 6-ти контрфорсный кожух (погруженные контрфорсы)
Расстояние от верха контрофорса до поверхности КПК, см, не более 20 23 20 38 7
Столб анода, см, не менее 163 160 170 163 155

3.3. Уровень КПК (по центру анода), см, не менее        30                               3.4. Температура КПК в центре анода                                       170                                               на глубине 5 см, , не более                                                                                 3.5. Расстояние от подошвы анода                                     20±5                                            до газосборного колокола, см                                                                                  3.6. Число горизонтов, шт.                                                  4 или 12                    3.7. Расстояние между горизонтами, см                           10; 3,5; 3,0                   3.8. Шаг перестановки штырей, см                                40; 42; 36                  3.9. Минимальное расстояние от нижнего                                                                    срезы штырей до подошвы анода, см                                                                           -переставленных                                                          23 ± 1                                                 -переставленных                                                          63 ± 1                                          при шаге перестановки 40 см.                                                                               3.11. Допускаемое количество штырей не на горизонте:                                            не более, шт.                                                                        4                                        3.12. Нарушением расстановки является отклонение высоты установки штыря от горизонта:                                                                                                                                 -      -ниже горизонта                                                           3см и более;                                          -выше горизонта                                                          4см и более.                                               

    Раздел 5. Операции по обслуживанию электролизёров.

Обслуживание электролизеров включает в себя следующие операции : Контроль ведения технологического процесса , поддерживание технологических параметров электролизера в заданных пределах , пробивка корки электролита и загрузка сырья , ликвидация анодных эффектов , выливка алюминия , съем угольной пены и очистка подины от осадка . А также устранения возможных нарушений технологического режима ,поддержание чистоты конструкций электролизеров (анодного узла, бортлистов катодного узла , лотков , плит перекрытия шинных каналов ) , катодной ошиновки , «нулевой» отметки и шинных каналов , контроль наличия и состояния изоляционных разрывов , уплотнения плит перекрытия шинных каналов для предотвращения просыпей глинозема и фтористых солей .

 

1. Ведение технологического процесса.

В течение смены обслуживания персонала ведет наблюдение за работой каждого электролизёра , поддерживает на элетролизёрах необходимое рабочее напряжение, уровни металла , электролита , обеспечивает уплотнение газосборного колокола и требуемую работу горелок дожигания отходящих газов , контролирует состояние анода , настылей , гарнисажа, подины, межполюсные расстояния . Следит за тем, чтобы переключатели «Режим» блока управления АСУТП «ТРОЛЛЬ» находилась в положении «Авт.».

 

2. Регламентированная поточная обработка электролизёров.

Поточная механизированная обработка электролизёров производится по регламенту службой технологической обработки электролизёров . Частота обработок в разных сериях составляет от 6 до 12 раз в сутки . Количество обработок в каком-либо из корпусов может быть изменено по решению заместителя начальника цеха по производству .                         Отступления от заданной частоты поточных обработок для отдельных электролизёров разрешаются по указанию мастера смены и на основании распоряжений старшего мастера корпуса .При каждой обработке производится разрушение корки электролита с одной из продольных сторон. При следующей обработке электролизёра корка разрушается с противоположной стороны.

Пробивка электролитной корки производится машиной МПК-5 в два прохода. Старший электролизник обязан присутствовать при механической обработке электролизёров, контролируя её качество.

       Перед началом обработки производится подача анода вверх в течение 5-15 сек (на 100-250 мВ) , после чего на БУ «ТРОЛЛЬ» нажимается кнопка АПГ (отключение кнопки АПГ происходит автоматически ). Первым проходом производится пробивка корки электролита на всю её ширину (от газосборного колокола до гарнисажей у борта ) . Вторым проходом срубается гарниссаж с бортлистов (фланцевых листов) электролизёра. Особое внимание обращается на качество пробивки корки под анод. Не разрешается пробивать корку маховыми ударами рабочего органа МПК-5 . После пробивки корки электролита обязательно требуется крючком извлечь из-под анода попавшие туда куски корки , возможное скопление пены , спекшиеся протека ЖАМ , особенно в углах и торцах анода. На электролизёрах , дающих «средние» и «тусклые» анодные эффекты , прохождение крючком каждой продольной стороны при проведение регламентированной обработки обязательно .                                                  Загрузка новой порции глинозема на корку электролита производится с помошью самоходных машин МРГ, МРС. Количество загружаемого глинозема на корку электролита определяется технологическим состоянием электролизёра и также положением газосборного колокола . Толщина глинозёмной засыпки в районе колокола должна обеспечивать надежное уплотнение газосборного колокола .                                 Торцевые стороны электролизёров обрабатывается не реже одного раза в 10 дней . Однако при отсутствии защитного гарниссажа (или слабом гарниссаже) частота обработок сторон и торцов должна быть увеличена.                                                         При отсутствии газосборного колокола по технологически причинам при каждой регламентированной обработке электролизник обязан специальным инструментом оплескивать боковую поверхность анода расплавом электролиат , чтобы защитить её от выгорания.                                                                                                                                     В случае слабой бортовой настыли или бортового гарниссажа необходимо проложить вдоль борта куски оборотного электролита и уплотнить их с глиноземом при помощи МПК или инструмента .                                                                                                 После окончания поточной обработки на электролизёре необходимо установить напряжение цепи регулирования . убрать глинозём из лотков и с бортлистов , зажечь горелки , записать на информационной доске время обработки и замечаниея , а также уровень металла и электролита по замеру перед обработкой , количество и вид загружаемого на ванну сырья.

3. Корректировка состава электролита фтористым алюминием .

Корректировка состава электролита производится во время регламентированной поточной обработки , в утреннюю смену по заданию старшего мастера корпуса.   Старший Мастер корпуса или лицо его заменяющее , используя компьютерную программу расчета корректировки состава электролита программного комплекса «Производство» выдает бланк установленного образца с указанием расчетного количества фтористого алюминия , который необходимо загрузить на каждую ванну, в пересчёте на обороты шнека. Водитель машины по раздаче фторсолей (МРФ) на основании полученного задания по корректировке после обрушения корки электролита во время поточной обработки электролизёра производит загрузку указанного количества фтористого алюминия на продольную сторону электролизёра . После этого на продольную сторону электролизёра загружается глинозём , в количестве необходимом для надежного укрытия слоя фтористого алюминия и герметизации колокольного газосборника .

4. Устранение анодного эффекта.

Анодный эффект («вспышка») представляет собой переодически возникающий искровой анодный разряд. Внешним признаком анодного эффекта является резкое , с 4,4-4,5В до 25-40В (иногда выше) повышение напряжение на электролизёре . При этом на границе между электролитом и поверхностью погруженного в него анода возникают искровые разряды, наблюдается плохая смачиваемость поверхности анода электролитом . Возникновение анодного эффекта связано в основном со снижением концентрации растворенного в электролите глинозема. По величине напряжения «вспышки» делятся на «тусклые» ( U до 15 В) , «средние» (u 15-20B) и ясные ( Uболее 25 В). Нормальный технологический ход электролизёра характеризуется «ясными» анодными эффектами. Длительность анодного эффекта не должна превышать величин установленных настоящей инструкцией (2 минуты 12 секунд). Каждый технологически необходимый анодный эффект должен быть полностью использован для качественной обработки электролизёра.                                                                                                               Для ликвидации анодного эффекта производится подача анода вверх до устойчивого напряжения, более 25 В , затем пробивается корка электролита не менее чем на половине продольной стороны, а на электролизёрах обрабатываемых с малой загрузкой глинозёма вся продольная сторона. Под анод в направление от угла к середине вводится сухая деревянная рейка. Производится подача анода вниз на время равное 2/3 времени предварительного подъема анода . Не позднее 5 минут после ликвидации анодного эффекта рейка обязательно должна быть извлечена из расплава. Признаком ликвидации анодного эффекта является бурление расплава электролита по периферии угольного анода. Если после извлечения рейки бурления анода отсутствует и наблюдается рост напряжения , загружается дополнительная порция глинозема и рейка повторно вводится под анод . но уже под другим углом. После ликвидации анодного эффекта производится герметизация глинозёмом колокольного газосборника .

       5.Операции,выполняемые на закрепленных электролизёрах звеном электролизником.                                                                                                                         В целях равномерного распределения технологических операций , повышения ответственности за их выполнение , все электролизёры равномерно закрепляются за бригадами, звеньями электролизников и сменами.

Звено электролизников обязано :            

       -согласно настоящей инструкции производить на закрепленных электролизёрах технологическую обработка ;

       -поддерживать в заданных пределах уровни металла и электролита , форму рабочего пространства ;

-следить за состоянием защитных настылей и гарнисажей , бортовой футеровки , и при необходимости производить их восстановление ;       

       -поддерживать в чистоте рабочую зону, конструкции электролизёров , «нулевую» отметку, шинные каналы и ошиновку на закрепленных электролизёров ;

 -следить за исправностью всех узлов электроизоляции электролизёрах ;   

       -не допускать потерь, непроизводительного расхода сырья и электроэнергии ;

Технологическая обработка каждого электролизёра осуществляется не реже одного раза в пять дней .                                                                                                                                    Если для проведения технологической обработки необходимо ,чтобы на электролизере возник анодный эффект , то с разрешения мастера смены он исключается из графика поточной обработки , но не более одной (первой) поточной обработки в смену. Для электролизёров выдающих алюминий марки А6 и ниже , а также находящийся на забивке мест разрушения подины исключение из поточной обработки недопустимо.                          При технологической обработке закрепленного электролизёра выполняются следующие операции :      

-если обработка производится после анодного эффект , то глинозём и корка электролита обрабатываемой стороны электролизёра переплавляется на «вспышке», в ином случае загрузка глинозёма снимается с корки в лоток электролизёра , электролитная корка разрушается специальным инструментом , извлекается на борт (не допускается её попадание под анод ) ;  

-пространство между газообразным колоколом и анодом очищается от наплесков затвердевшего электролита (ЗАПРЕЩАЕТСЯ производить очистку подколокольного пространства ударами рабочего органа машины МПК-5), боковая поверхность анода обследуется на наличие «шеек» и трещин , замечания сообщаются мастеру смены;

-подошву анода очищают («продирают») «односторонним» скребом с целью освобождения междуполюсного зазора от скоплений пены и спекшихся анодных угольных материалов;                                                                                                  

-затем «двухсторонним» скребком осадок на подине подтягивается к периферии шахты электролизера , для этого скребок заводится под анод на максимальную длину и захваченный осадок перемещают по настыли в зону электролита у борта ванны. Производится также проверка защитных ганисажей и настылей ; «слабые» гарнисажи (толщиной менее 3 см) укрепляются загрузкой и уплотнением («пиковкой») обратного электролита ;

-эти операции производятся поочередно двумя скребками обоих видов в ограниченное время во избежание их значительного оплавления и попадания железа в алюминий ;

-с поверхности электролита производится удаление угольной пены , для чего она специальным инструментом тщательно перемешивается и сгребывается в угол обрабатываемой стороны электролизёра ; без разрушения корки в торце электролизёра пена извлекается оттуда специальным скребком; в освобожденной от пены зоне расплавленным электролитом опелскивается боковая поверхность анода ; очищенная поверхность электролита прикрывается горячим глинозёмом с борта или из лотка ; пена шумовкой снимается в специальный ящик или тачку. 

-при проведении технологической обработки на электролизёрах III серии электролитная корка вскрывается частями (не более половины продольной стороны) для предотвращения чрезмерного охлаждения расплава ;

-независимо от графика технологической обработки после окончания перестановки штырей проверяется подошва анода на возможное наличие протёков ЖАМ. Все операции при технологической обработке закрепленного электролизёра производится всем составом звена и должны быть выполнены не более чем на 30 минут.

В случае отсутствия на электролизёре анодного эффекта более 48 часов для I и II серий , и 72 часов для III серии решение об изменении графика поточной обработки и загрузки глинозема принимается старшим мастером на основании замеров температуры электролита и степени его перегрева.                                                                                                                  Если температура электролита и степень его перегрева отличаются от требований п.5.2.2. данной инструкции в большую сторону, на электролизёре обрабатываются обе продольные стороны . С поверхности электролита снимается угольная пена, проверяется подошва анода на предмет возможных неровностей , все выявленные замечания устраняются в течении смены. До возникновения анодного эффекта электролизёр обрабатывается с уменьшенной загрузкой глинозёма .

5.1 Обслуживание электролизёров с выявленными разрушениями подины . Электролизёры выдающие металл марки ниже А7 обследуются на предмет разрушения подины. Эта операция производится специальным инструментом . В корпусах III серии дополнительно производится обследование катодного кожуха и блюмсов прибором для бесконтактного определения зон локального температурного прогрева. В случае обнаружения разрушения напротив выявленной зоны на анодный кожух вывешивается табличка «ведется забивка мест разрушения» . Также на анодном кожухе и информационной доске электролизёра обозначается район локального разрушения. Обслуживание таких ванн осуществляется звеном из наиболее опытных работников , в обязанности которых входит :

-определение специальным инструментом района характера разрушения подины ;

-ежедневный отбор проб алюминия на экспресс-анализ содержания примесей железа и кремния для контроля динамики сортности ;

-укладка на место разрушения алюминиевых отливок с муллито-корундовым наполнителем и формирование в этом районе избытка осадка с целью образования защитного «коржа» ;

-ежедневное обследование мест забивки для определения эффективности производственных работ ;

-занесение в «журнал работы с низкосортными ваннами» результатов и объема проделанной работы.

-ежедневный анализ технологических параметров электролизёров во избежание их разогрева ;

На электролизёрах , имеющих места разрушения, обслуживающему персоналу ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

-введение реек при ликвидации анодных эффектов в район разрушения подины;

-превышение нормативного времени ликвидации анодных эффектов ;

-создание условий эксплуатации , провоцирующих разогрев электролизёров .

6. Загрузка сырья, материалов и отходов алюминия .                               Необходимый уровень электролита в электролизёрах поддерживается загрузкой и проплавлением необходимого количества сырья (свежего , вторичного криолита, оборотного электролита , «пушонки»), а заданный состав электролита – добавками фтористого алюминия , фтористого кальция , кальцинированной соды.                                                                     Все виды сырья перед употреблением должны быть просушены . Кусковой оборотный электролит загружается в лоток или на борт на одну из продольных сторон электролизёра Свежий криолит, фтористый алюминий , вторичный криолит , фтористый кальций загружают после обработки продольной стороны электролизёра на корку электролита и засыпают сверху глиноземом .                                                                                                Единовременная загрузка свежего криолита не должна превышать 150-200 кг на сторону. Фтористый кальций загружается в утреннюю смену по заданию старшего мастера. Разовая загрузка не должна превышать 50 кг на сторону.                                              Вторичный криолит загружается на корку электролита слоем толщиной ориентировочно до 10 см. , распределяется по всей площади корки электролита. Продолжительность сушки на корке должна быть не менее 3-х часов .                      «Пушонка» и оборотный электролит , перед загрузкой предварительно дробятся на мелкие куски и просушиваются на борту или в лотке электролизера тонким слоем в течение не менее 6 часов.                                                                                                     Просушенная «пушонка» и оборотный электролит загружается на корку электролита слоем до 10 см. в количестве не более 100 кг. За один прием на продольную сторону. Продолжительность дальнейшей просушки «пушонки» , оборотного электролита на корке должна быть не менее 3 часов. И сключение может быть для затвердевшего оборотного электролита , который еще не охладился после отливки .                                             Прогревать «пушонку» и оборотный электролит разрешается на электролизёрах с нормальными бортовыми настылями и гарнисажами . при этом не допускается перелив расплава из шахты электролизёра в лоток и на перекрытия шинных каналов.        Глинозем, извлеченный из шинных каналов , загружаются на корку электролита слоем до 10 см и прогреваются не менее 3-х часов.                                        Кальцинированная сода для корректировки «закисленных» электролитов загружаются слоем до 10 см на корку электролита. При загрузке соды следует соблюдать осторожность в связи с возможным выбросом расплава (причина- гигроскопичность сырья) .

7. Выливка алюминия.                                                                                            Выливка алюминия из электролизёров производится в соответствии с заданием старшего мастера корпуса .                                                                                          После ликвидации анодного эффекта или поточной обработки электролизёров со стороны лётки , выливку металла разрешается производить не ранее , чем через 30 минут.      В корпусах ЭЦ , выливка производится с использованием электронных крановых весов. Отклонение веса вылитого металла от задания не должно превышать 50 кг. Машинист крана на вылевке металла, используя пульт дистанционного управления электронными весами , производит регистрацию и передачу номера электролизёру , или анализ проб алюминия отобранных из электролизеров перед выливкой .                                                                         При подготовки ванн к выливке алюминия звеньевой электролизников проверяет их состояние : рабочее напряжение, уровень металла и электролита.                                           За 5-10 мин. До начала выливки алюминия в установленном месте , пробивается отверстие в корке для подготовки выливания лётки .                                          Предварительно с корки удаляется глинозем. Корка извлекается на, лётка очищается от осадка подтягиванием его к борту двухсторонним скребком , при необходимости осадок извлекается из электролизёра.                                                                                                      При удалении глинозёма с корки не допускается просыпание его на перекрытия шинных каналов .                                                                                                             Место для выливки («лётка») поддерживается в чистом состоянии всеми звеньями бригады электролизников.                                                                                                                   Для выливки алюминия труба вакуум-ковша опускается в подготовленное место («лётку») с погружением в слой алюминия. Через шланг вакуум-ковш подключается к вакуус-линии, затем сливное отверстие ковша закрывается специальным экраном со стеклянным смотровым отверстием («колпаком»).                                                              Электролизник-выливщик при выливки следит за тем, чтобы «носок» трубы не соприкасался с секцией газосборного колокола во избежание прогорания трубы . Электролизник-выливщик до начала выливки металла проверяет качество подготовки выливного места во избежание забора электролита и забивки трубы осадком. Электролизник-выливщик несет ответственность за правильность выполнения операций по вылевке алюминия и его шихтовки в соответствии с заданием на выливку.       Выливка алюминия производится в «ручном» или «автоматическом» режиме . Для производства выливки в автоматическом режиме необходимо нажать кнопку «ВЫЛИВКА» на БУ «Тролль» , после окончания процесса выливки- нажать кнопку повторно.                        При ручном режиме выливки электролизник звена осуществляет подачу анода вниз нажатием соответствующей кнопки БУ»Тролль» , при этом напряжение на электролизёре не должно превышать значение приведенного напряжения более чем на 0,3 В.                    По окончании выливки электролизёра, звеном электролизников глиноземом герметизируется газосборный колокол по всему периметру. Проверяется работа горелок для дожигания отходящих газов , высота и симметричность винтов домкратов механизма подъёма анода.                                                                                                                         Вылитый алюминий в вакуум-ковше транспортируется краном к среднему проезду корпуса, где переливается в литейный ковш для дальнейшей транспортировке в литейное отделение. Электролизник-выливщик после перелива обязан снять шлак с поверхности расплава алюминия в литейном ковше.

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 389.