Особенности пуска и приведения ванн в нормальный технологический режим работы

Обжиг и пуск электролизёров после капитального ремонта на электролите.

Цель обжига:

1. Коксование набивных швов подины;

2. Разогрев катодного и анодного устройств до температур максимально приближённых к эксплуатационным;

3. Формовка нового анода.

Обжиг проводят двумя способами:

1. За счёт тепла выделяющегося от сжигания топлива;

2. За счёт тепла выделяемого при прохождении электрического тока.

Подготовка электролизёра к обжигу:

1. Перед началом обжига все монтажные и строительные работы должны быть закончены и электролизёр должен быть принят актом приёмной комиссии.

2. С целью устранения возможных ненормальностей следует проверить:

– состояние ошиновки (она продувается сжатым воздухом, удаляются с неё посторонние предметы, способные вызвать короткое замыкание), рихтовку шин;

– состояние механизмов перемещения анода (правильность их подключения, наличие смазки в редукторах);

– положение анодной рамы (должна быть обеспечена возможность подъёма анода на высоту 35 – 40 см от подины);

– наличие, исправность и подключение пульта управления (ПУ) и сигнальной лампочки;

– отсутствие вокруг электролизёра, на верхней и нижней рабочих площадках, в шахте и в аноде мусора и посторонних предметов;

– наличие необходимого инструмента, приспособлений и материалов;

– состояние анода, затяжку контактов «шина (колодка)-штырь»;

– состояние узлов электроизоляции опорных стоек, вспомогательного подъёмного механизма от анодного кожуха, штырей от анодного кожуха (наличие зазора между штырями и контрфорсами).

Шахта и металлоконструкции электролизёра продуваются сжатым воздухом.

При наличие на подошве анода неровностей они, по возможности, должны быть удалены. Подошва анода должна быть очищена от застывшего электролита, при невозможности удалить электролитную корку на нём делается максимально частая насечка.

3. Перед обжигом на электролизёре подключается пусковой вольтметр и производится подготовительная работа по расшунтированию его, определяется возможность обеспечения необходимого зазора между анодом и катодом (50 – 80 мм) для заливки электролита и создания надёжного контакта электролита с анодом, ставится отметка максимального подъёма на ограничителе подъёма анода, а также подготавливается к работе установка пламенного нагрева подины.

4. Перед началом обжига периферийный шов засыпается фтористым кальцием слоем 20 – 30 мм.

Обжиг подины.

Обжиг – предварительный нагрев электролизёра от холодного состояния до температуры электролиза. Идеально было бы иметь возможность поднять температуру поверхности катода как можно ближе к рабочей температуре электролиза во избежание теплового удара при заливке электролита. Это возможно при соблюдении следующих условий:

1. Скорость температуры должна быть низкой во избежание распространения высокого теплового напряжения вниз, через материалы катода;

2. Нагревание должно быть равномерным по всей площади катода.

Эти условия обеспечивает газопламенный обжиг.

После подготовки электролизёра к обжигу производится монтаж газопламенной установки с 16-ю горелками, работающими на пропане. Горелки устанавливаются строго горизонтально на пластины из асбеста.

Устанавливается и подключается контрольно-измерительная аппаратура (термопары, самописцы). Монтируется укрытие поданодного (или шахтного) пространства. Периферийный шов засыпается CaF₂.

Общая продолжительность обжига 48 (±2) часов. В течение первых 10 часов предполагается равномерный подъём температуры до 300º С (30º С в час), затем последующие 30 часов – со скоростью 20º С в час и выдержку при температуре ~ 900º С в течение 8 (±2) часов.

Необходимо стремится к равномерному по всей площади прогреву подины. Это достигается следующим способом:

– изменением направления факелов горелок;

– снижением и повышением интенсивности пламени отдельных горелок;

– отключением отдельных горелок.

Окончание обжига.

По окончании обжига прекращается подача газовоздушной смеси, горелки вынимаются из шахты, убираются щиты бокового ограждения или шахтные укрытия. Извлекаются термопары подины.

Газопламенная установка продувается сжатым воздухом и демонтируется.

Все эти работы должны проводится быстро, без задержек, чтобы максимально снизить потери тепла ванной перед пуском.

По сравнению с используемым до 1997 года обжигом топливными форсунками, газопламенный обжиг более равномерно и глубоко прогревает катод. Улучшилась экология в корпусе во время обжига, исключается окисление швов и бортовых блоков.

Пуск электролизёра.

1. Предупредить КПП о пуске электролизёра.

2. После отключения газа анод опускается в шахту на высоту 30 – 50 мм от подины до поверхности анода.

3. Незамедлительно заливается электролит ~ 16 тонн. Необходимо следить, чтобы в момент заливки электролита в ванну не попал металл. Электролит готовят в ваннах-матках, наплавляется флотационным криолитом. Заливка криолита ведётся двумя ковшами.

4. После заливки электролита извлекаются шунтирующие ножи. Предварительно вставляется плавкая вставка. Периферия шахты укрывается свежим криолитом.

5. Плавкая вставка берёт на себя нагрузку и расплавляется.

Электролизёр подключен в цепь.

В момент пусковой «вспышки» (~ 25-30 Вт) проплавляется пусковое сырьё. После этого вспышку ликвидируют, снимают грязь с поверхности электролита.

Послепусковой период работы электролизёров.

Нормы расхода сырья

Напряжение пусковой вспышки устанавливается 15 – 25 В.

Продолжительность не более 30 минут.

Напряжение после гашения пусковой вспышки = 7 – 8 В. Дальнейшее снижение напряжения по графику.

Подъём уровня металла производится заливкой жидкого металла по 2-3 ковша на 3, 4, 5 сутки от начала пуска.

К концу 7 суток уровень металла должен быть от 28 до 39 см, в зависимости от типа электролизёра. При этом уровень электролита должен быть не менее 18 см. Уровень металла на 15 сутки должен составлять 16-24 см..

За послепусковой период электролизёров должен выйти на выдачу металла не ниже А5, для чего рекомендуется его промывать не менее 1-2 раз.

Криолитовое отношение в пусковой период должно быть 2, 75 – 2, 85, содержание CaF₂ 6, 0 – 7, 0 %.

– Для поддержания нормального уровня электролита в послепусковой период производится усиленное питание электролизёра сырьём.

– Обработка электролизёра в потоке начинается в зависимости от его состояния на 5-6 сутки. На 40 - 50 сутки должны быть сформирована основная часть настыли путём подтягивания осадка, опиковки оборотным электролитом. В пусковой и послепусковой период запрещается плавить «козлы» и «пушонку».

– В связи с повышенной температурой электролита на пуске необходимо следить за анодом, не допускать местного перегрева, возгорания поверхности, припекания анодного кожуха к телу анода. Далее электролизёр подключается к системе " Тролль", и подбирается установленное напряжение в зависимости от хода электролизёра.

Обжиг и пуск электролизёров с формовкой нового анода.

1. Закончить все строительные и монтажные работы, принять электролизёр из капитального ремонта.

2. Проверить состояние ошиновки, механизмы электролизёра, положение анодной рамы, наличие и подключение вольтметра и амперметра, состояние электроизоляции, протяжку штырей.

3. К каждому штырю приваривается металлическая полоса – свеча. Длина полосы зависит от горизонта, на который установлен штырь.

4. По периферии между подиной и анодным кожухом устанавливается алюминиевая обечайка. Между обечайкой и боковыми блоками устанавливаются деревянные распорки. Засыпается анодная масса.

5. Электролизёр устанавливается на обжиг. Обжиг происходит на пониженной силе тока, для этого используют шунты-реостаты. Во время обжига постоянно контролируют конус спекания, который регулируют отключением перегруженных штырей, осаживанием слабонагруженных, утрамбовкой и подгрузкой анодной массы. Средняя величина нагрузки на штырь не должна превышать 5 кА.

6. Обжиг электролизёра считается законченным, когда минимальная высота конуса спекания в любой точке анода составит не менее 50 см.