Способ изготовления обожженных анодов для производства алюминия электролизом

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАНИзобретение относится к проиэводп ству алюминия электролизом, в частт ности к способам изготовленияобож женнык анодов.Целью изобретения является повьшенне качества анодов.Сущностью изобретения является способ регулирования изготовления сырого анода (изменяя процентное содержание пека), который позволяет приводитьк максимуму плотность нат гретого анода без необходимости ожит дания результатов обжига.На уровне заданного постоянного качества нефтяного кокса кажущаяся плотность нагретого анода существенно зависит от сухой плотности сырого анода Последняя непосредственно отражает действительное уплотнение сухих веществ в аноде.АНОДОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛМИЯ ЭПЕКТРОЛИЗОМ(57) Изобретение относится к произт водству алюминия электролизом, вчастности к способам изготовления обожженны анодов. Целью изобретет ния является повышение качества ано дов. Сущность изобретения заключает.ся в получении анодов с максимальной плотностью. Для этого при смешении углеродистого наполнителя и пека используют оптимальное количество пе ка. Оптимальное содержание пека позволяет получить максимальную плотт ность анода. 4 ил.СЭТЗ сухая ПЛОТНОСТЬ СВЯЗЗНЗ С кат ЖУЩЕЙСЯ ПЛОТНОСТЬЮ СЫРОГО ЗНОДВ И Сгде ДБ т сухая плотностьсырого анода ДА сырая кажущаяся плотность сырого анода (непосредственно измеренная) содержание пека, выражент ное в весовых процентах.Для заданной пары первичным вет ществ и для условий изготовленияи формованя массы сухая плотность полученных сырых анодов проходит чет рез оптимум при опредеЛ 9 ННМ СдеР пани пека.На фиг. показано изменение сухой плотности сырого анода в зависимост ти от содержания связывающего при параметре подаваемое напряжение при формовании на фиг.2 с изменение ос новных параметров анодов в зависит мости от содержания пека для задан ного уровня напряжения уплотнения на фиг.З регулирование содержания пека согласно предлагаемому способу на фиг.4 т изменение плотности анода в зависимости от содержания пека.Оптимальное содержание пека, коп торое позволяет получть максималь ную кажущуюся плотность нагретого анода, показано на фигь 2. Отмечено,что оно соответствует содержаню которое позволяет получить максимальн ную сухую плотность сырого анода,следовательно, предлагаемый способ позволяет оптимизировать кажущуюся плотность нагретых анодов, учитывая ТОЛЬКО ИЗМерЕННЯ сырых ЗНОДОВ на вьг ходе уплотнения, следовательно, с возможностью немедленного управлет имя системой регулирования.Кроме того, оптимальная сухая плотность является относительной и,Г очевидно, изменяется с параметрами изготовления (первичные вещества,гранулометрияь). Вследствие этот.го за исключением переходных периот дов оптимизация сухой плотности притводит во всех случаях к оптимизации плотности нагретого анода.Способ осуществляется следующим образом.В смеситель карбюрированной масп сы подается измельченный кокс с заранее определенным гранулометрическим составом, который выдерживают постоянным, причем коэффициент подачи кокса также вьщерживается постоянным,а также пек, процентное содержане которого В по отношению к коксу является регулируемм либо ручным способом, либо программируемым автоматом ипи микропроцессором.На вьшоде смесителя карбюрирован ная масса вводится в уплотнительное устройство, а уплотненные аноды вытВ случае использования смесителя прерывистого действия доза карбюрип рованной массы имеет постоянньт со став. Следовательно, любое изменение процентного содержанл пека отражатется на всех Ы анодах, полученных изнепрерывного действия имеет сдвиг между моментом, когда изменяют соч держание пека в головной части смет сителя, и моментом, когда появляется,первый уплотнительный анод с изме ненным составом массы. Этот сдвиг обозначен (на практике он может составлять 36 анодов). В этом слут чае вычислительная машина программмтКажущаяся плотность сырого анода зависит от веса и объема анода.Вес измеряется с погрешностью меньше 0,1. Опыт показывает, что длина и ширина после уплотнения могут считаться постоянными с аналот гичным уточнением для содержаний пет ка с погрешностью,не превышающей 12 (абсолютные величины), по отноттельно, достаточно измерить высоту Н уплотиенного анода, чтобы узнать его объем. В вычислительную машину вводят измеренный вес, длину и ши рнну (являются постоянными, но их можно при необходимости исправить),измеренную высоту, а также процент ное содержание пека.ДА сухая Вес анода Р/(НтЬ) хх 1 70,причем Ч, - объем головки анода,тае. верхней части, которая содержит фаски, пробки анодов и различные возможные оболочки, Ь - высота го ловки анода.Сухая плотность сырого анодаЭти данные вводятся в вычислит тельную машину.Вычислительная машина учитывает также исходное содержание пека В(2),которое фиксируют по опыту изготовт пения аноды, изготовленные в этих условиях, имеют сухую плотность, кот торую обозначают т(В). .Затем приращивают исходное содержание пека В на величину х (напринчины). Аноды, полученные с новым сот держанем пека В. х, имеют сухую плотность 3(Вд х), которая всРед нем измеряется по п анодам (например,520 предпочтительно 10) для опрет деления небольших колебаний.Приращивание х может быть положительным или отрицательным.Если Т(В х) ж(В), прираЩнвают Б х на величину х, но со знаком, противоположным предьщущему значению, и т.д., причем каждая стат дня способа заключается в сравнивап ни величины плотности, полученной На рассматриваемой стадии, с величит ной, полученной на предыдущей стаи дни.Можно принять этот алгоритм, от метив что, если увеличение В,(приращиване положительного х) прич водит к повышению сухой плотности анодов, это доказывает, что находят тся нише оптимума В, если это увет личение В приводит к снижению сухой плотности, то оптимум В превышен, Аналогично, если уменьшение В,(приращивание отрицательного х) при водит к снижению сухой плотности,это доказывает, что,.вероятно, нахон дятся ниже оптимального содержания В если уменьшение В, приводит к повъгшению сухой плотности, должны нахот диться выше оптимума Вт.Если какоетлибо из сравнений межт ду В, пх) и д-(В, (т) х) приводит к равенству, можно состат вить следующие инструкции оператору или автоматувыдерживать неизменным содержат нме пека на уровне значения В(п 1 Ьст переходить на Ед (п 1)ь х,где х положительный или отрицательт-ный, причем эта операция может осутществляться с приращиванием х равт ным х или меньше х (например, х х/2) с тем, чтобыне слишком отд клониться от онтнвадьвдъь всЬй полагают, что находятся близко к этому значениюд й Ч Устанавливают максимальный предел изменениям Вд. Этот предел В. 1 хУ(фиг.3) может устанавливаться при п шагов приращения х. Каждый из зтихб шагов может, например, иметь величнт ну 0, или 0,2 пека (в абсолютных 2) и х может устанавливаться, например 10,5 или 10,6 (абсолютные величины). Во избежание слишком большой ампт лтуды изменений вокруг оптимальногозначения Ем можно после опредепенно го времени установления равновесия снова заложить исходное значение В,содержания пека и придать ему новое значение, равное или почти равное оптимальному значению Вт, такому, какое можно вычислить из фактической кривой изменения сухой плотности В зависимости от содержаня пека (см. фиг.4) причем это значение вычислит тельнаяемашмна может определить авт томатически.Все эти операции могут осуществт ляться следующим образомручным способом (в этом случае,оператор снимает данные, которые ему представляет вьщислительная мак шина, и осуществляет приращения х в заданном направлении и в пределах,установленных для общих изменений х йх)автоматически (расчетные данные вводятся в программируемый автомат или в микропроцессор с индикацией и/или с печатанием изменений различнх параметров)аНа фиг.д нанесена эксперимент тальная кривая, описывающая для со держания пека-весь диапазон от 13,4 до 14,5.Очевидно, что для каждого эначет ния содержания пека измеренные вет личины сухой плотности объединяются на линии разброса с амплитудой пот рядка О,002 пункта от абсоютной величины сухой плотности.,П р и м е р. На линии изготовления анодов, предназначенных для ряда электролнзных ванн, установили В. т 13,42 пека, х 0,1 и х 10,6. Было отмечено, что устройство регуп лирования оптимизирует содержание пека порядка 13,6, соответствующее максимальной плотности(сухая плот ность) 1,д 6, т.е. плотность-сырого анода, что обеспечиваетвысокий уровень качества нагретых анодов.Способ изготовления обожженных анодов для производства алюминия электролизом, включающий смешение углеродистого наполнителя и коксуют щегося пека при нагревании, формовач иие анода-уплотнением, определение плотности сырого анода путем измерет ния его веса и усадки по высоте и7 В обжиглзделия, о т л и ч а ю щ и й- где ДБ т плотностЬ сухого анода с я тем, что, с целью повышения ка- ДА - плотность. сырого анода честна анодов, после определения 2 пека выбирают из интервала 3,4 плотности сырого анода определяют 14,5 масд, максимальную плотность сухого анода и при смешении берут содержание пеп по уравнению ка, соответствующее максимальному дэ в ДА сЫраЯЗ-ПОО - 2 пека /00 значению плотности сухого анода. Плат/тата нагие/лага анода дгд ЛстдяжениеКаш/шали платность сырага шкода я1 Кажущаяся платность нагретого анода