Совершенствование технологии заливки чугуном катодных подовых секций

Abstract

Актуальность проблемы. Критическим вопросом алюминиевой отрасли был и остается вопрос стойкости алюминиевых электролизеров и высокая энергоемкость процесса электролиза. С точки зрения электрического баланса электролизера наиболее предпочтительным способом заделки контакта «подовый блок – катодный стержень» является заливка расплавом чугуна. Термические напряжения, вызванные высоким градиентом температур между блюмсом, подовым блоком и расплавом чугуна могут привести к образованию трещин, деформации блоков и снижению срока службы электролизера. Для исключения возникновения высоких термических напряжений необходим предварительный нагрев блюмсов и подовых блоков. Использование синтетического чугуна взамен литейного снижает себестоимость выплавки чугуна и повышает его структурную однородность, что делает предпочтительным внедрение синтетического чугуна для заливки катодных стержней при сборе катодных секций. Цель работы: разработка технологических и технических решений, обеспечивающих снижение расхода электроэнергии на 150 кВтч/т Al и увеличение срока службы электролизера путем повышения качества контакта «подовый блок – катодный стержень» с применением заливки из синтетического чугуна. Для достижения цели необходимо решение следующих задач: 1. Анализ влияния технологических параметров электролиза на стойкость катодных подовых секций. 2. Определение оптимальных параметров предварительного нагрева блюмсов и подовых блоков, исключающих последствия термоудара в процессе заливки чугуном катодных подовых секций. 3. Определение условий получения высококачественного чугуна с мелкозернистой однородной структурой. Изучение особенностей технологии производства синтетического чугуна при применении установки индукционного нагрева. 4. Улучшение существующего технологического процесса монтажа путем введения предварительного нагрева катодных стержней и блоков с использования синтетического чугуна в качестве заливки подовых секций; 5. Исследования динамики падения напряжения в подине и напряжения в электролизере в процессе эксплуатации; 6. Определение технико-экономической эффективности используемых технологических решений; Делая выводы о практической применимости диссертационного исследования, можно утверждать, что полученные результаты могут быть использованы на всех предприятиях производства алюминия электролитическим способом.