CC BY
108
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-2/2016 ISSN 2410-6070 Список использованной литературы
1. Николаев И. В., Москвитин В. И., Фомин Б. А. Металлургия легких металлов - М.; Металлургия, 1997. - 432 с.
2. Минцис М. Я., Поляков П. В., Сиразутдинов Г. А. Электрометаллургия алюминия - Новосибирск; Наука, 2001. - 368 с.
3. Борисоглебский Ю. В, Галевкий Г. В., Кулагин Н. М., Минцис М. Я., Сиразутдинов Г.А. Металлургия алюминия - Новосибирск: Наука, 1999.- 437 с.
© Ромасева Ю.А. 2016 г.
УДК 669
Ромасева Ю.А.
студентка «Красноярский государственный педагогический
университет им. В.П. Астафьева», г. Красноярск
ХАРАКТЕРИСТИКА НАРУШЕНИЙ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА
И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Аннотация
Основными причинами нарушения нормальной работы электролизеров являются несоблюдения инструкции по их обслуживанию и требований к качеству сырья, перерывы в снабжении электроэнергией и др. Эти нарушения развиваются постепенно и не выявленные вначале, они могут привести к нежелательным явлениям и даже к серьезным авариям. В данной статье описаны нарушения и способы их устранения.
Ключевые слова Нарушение, электролизер, ток, электроэнергия
Электролиз - это совокупность процессов, протекающих в растворе или расплаве электролита, при пропускании через него электрического тока.
Эффективность электролиза оценивают рядом факторов, к которым относятся: сила тока, напряжение, плотность тока, КПД источника тока, выход по току, выход по веществу, коэффициент полезного действия электроэнергии (выход по энергии), расход электроэнергии на единицу полученного продукта. Сила тока или нагрузка на электролизёр характеризуют его производительность. Чем выше сила тока, пропускаемого через электролизёр, тем больше продукта можно получить при эксплуатации данного электролизёра. Величина плотности тока характеризует количество продукта, получаемого с единицы электродной поверхности, т.е. продуктивность электролизёра. Поэтому, если повышение плотности тока не вызывает падения выхода продукта электролиз, стремятся к проведению процесса с максимально возможными плотностями тока. Выход по току - отношение количества теоретически необходимого для получения того или иного количества электричества (по закону Фарадея) к практически затраченному количеству электричества. Выход по веществу - это отношение количества полученного в результате электрохимических реакций продукта к тому количеству, которое должно образоваться теоретически, исходя из данной загрузки исходного продукта. КПД использования электроэнергии (выход по энергии) - это отношение теоретически необходимого для получения единицы количества вещества электроэнергии к практически израсходованному. Период нормальной работы электролизера начинается с момента установления на нем равновесия между приходом и расходом тепла, т.е. момента наступления теплового равновесия всей системы .Нормальная работа алюминиевых электролизных ванн характеризуется параметрами энергетического и технологического режима, рассчитанными при проектировании в зависимости от конструктивных особенностей электролизеров. К этим параметрам относятся сила тока,
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-2/2016 ISSN 2410-6070
рабочее и среднее напряжение, температура электролита, количество металла и электролита, перепад напряжения в подине ванны, состав электролита, частота и продолжительность анодных эффектов, форма рабочего пространства.
К технологическим нарушениям нормальной работы электролизера относятся:
1. Горячий ход ванны (приход тепла больше расхода).
2. Тепловой баланс устанавливается при температуре на 20-30 градусов выше оптимальной. Внешние признаки:
• Желтые вялые огни
• Слабое бурление электролита
• Цвет электролита светло-оранжевый
• Тусклые вспышки или их отсутствие
• Высокое или неустойчивое напряжение
Горячий ход может возникнуть по причинам:
• Завышенное МПР
• Заниженное МПР, вызывающие волнение и усиленное окисление металла
• Недостаточный уровень металла
• Увеличенное сопротивление электролита, из-за отклонения состава или науглероживания, анода или подины.
После выяснения истинной причины принимают меры к устранению горячего хода. Контрольным вольтметром определяют действительное напряжение на электролизере. Обычно горячий ход - следствие нарушения тех или иных технологических параметров ванны. Завышенное МПР приводит к повышению греющего напряжения и температуры расплава. Для устранения такого нарушения надо уменьшить МПР, что можно осуществить двумя способами- увеличением уровня металла или опусканием анода. Только после охлаждения электролита и усиления его бурления следует постепенно снижать МПР, не допуская уменьшения бурления электролита. Если низкий уровень металла то лучший способ устранения несоответствия - переплавка твердого алюминия.
Работа электролизера в борт.
Возникает, когда значительная часть тока проходит не через металл и подину, а через электролит и бортовые блоки, если не прикрыты гарнисажем и настылью. При этом начинается интенсивное нарушение разрушение бортовой футеровки, что может привести к прорыву расплава через борт. Обычно это нарушение - следствие горячего хода, когда из-за роста температуры электролита распускаются гарнисажи, настыль сползает под аноды, а наличие больших сплошных осадков и коржей изолирует подину.
Внешние признаки:
• Корка на всей ванне или в отдельных частях мягкая, проваливается
• Бурление электролита происходит у самого борта ванны, отсутствие в этом месте гарнисажа
• Покраснение бортовой футеровки или борта катодного кожуха.
Устранение начинается с подтягивания осадка к бортам для образования гарнисажа, подпиковки оборотом, охлаждения воздухом и заканчивается после устранения горячего хода.
Карбидообразование.
Возникает во время горячего хода и наблюдается во время его пуска и послепускового периода. Процесс карбидообразования идет на перегретых участках науглероженного электролита с выделением большого количества тепла, что приводит к сильному разогреву электролита и образованию грибов -кашеобразной настыли, состоящей из смеси угольной пены, глинозема, электролита и карбида алюминия.
Внешние признаки:
• Электролит беловатого оттенка
• Напряжение выше 8В
• Отсутствие бурления электролита, он плывет струей на перегретых участках
• Отсутствие корки
Устраняется полной или частичной заменой электролита. Если результат не будет достигнут, то возможны отключение и повторный пуск
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №11-2/2016 ISSN 2410-6070
Холодный ход (расход тепла больше прихода). Внешние признаки:
• Низкая температура электролита
• Твердая, особенно в углах, электролитная корка
• Повышенная вязкость электролита
• Мощные настыли
• Обильное выделение пены Причины:
• Работа на низком напряжении
• Недостаточная сила тока на серии
• Резкое понижение температуры
Если холодный ход не запущен, то его легко устранить увеличением МПР и заливкой горячего электролита. При длительном холодном ходе возникают осадки и коржи, увеличиваются подовые настыли. Особенно опасно выравнивание плотностей металла и электролита. При всплытии металла, необходимо залить в ванну максимальное количество горячего электролита и прогреть расплав во время очередного или искусственного вызванного анодного эффекта. Негаснущая вспышка.
Иногда вспышку не удается погасить в течение нескольких часов. Такие вспышки возникают на ваннах с расстроенным ходом, неправильной ФРП, малым уровнем электролита, низким КО. Внешние признаки:
• Напряжение на ванне выше 8В
• Отсутствие бурления электролита
• АЭ не удается погасить загрузкой глинозема жердями
Для устранения нарушения по всему периметру шахты электролизера тщательно очищают корку от глинозема. Затем корку вскрывают и удаляют, одновременно увеличивая МПР. КО повышают для увеличения растворимости глинозема. Часть пересыщенного глинозема электролита выливают, а вместо него заливают с нормально работающих ванн или наплавляют свежим креолитом или крупкой.
Данные технологические нарушения при длительном или не правильном устранении могут нанести существенный вред работе электролизера, что значительно повлияет на производительность серии. Список использованной литературы
1. Николаев И. В., Москвитин В. И., Фомин Б. А. Металлургия легких металлов - М.; Металлургия, 1997. - 432 с.
2. Минцис М. Я., Поляков П. В., Сиразутдинов Г. А. Электрометаллургия алюминия - Новосибирск; Наука, 2001. - 368 с.
3. Борисоглебский Ю. В, Галевкий Г. В., Кулагин Н. М., Минцис М. Я., Сиразутдинов Г.А. Металлургия алюминия - Новосибирск: Наука, 1999. - 437 с.
© Ромасева Ю.А.2016 г.
УДК 539.3
Страхов Д. Е.
канд. техн. наук, доцент КГАСУ e-mail: strahov@ksaba.ru
Казанский государственный архитектурно- строительный университет, г.Казань, РФ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ АВАРИЙНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ КАРКАС ЗДАНИЯ
Аннотация
Рассмотрено моделирование реальной конструкции паркинга автомобилей с исследованием поведения
