CC BY
338
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ________________________________2008, том 51, №11____________________________
МЕТАЛЛУРГИЯ
УДК 669.713
Х.А.Мирпочаев, Б.С.Азизов, А.Ш.Муродиён УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ДЕМОНТАЖА, РЕМОНТА, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВНОВЬ АНОДНЫХ ТОКОПОДВОДОВ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидовым 19.08.2008 г.)
В ранее опубликованной нами работе [1] была предложена новая конструкция анодных токоподводов электролизёров с предварительно обожженными анодами. Изменение конструкции анодного токоподвода позволит сократить и усовершенствовать применяемые в мировой практике [2-5] транспортно-технологические схемы производства обожженных анодных блоков (рис.1), монтажа новых анодных токоподводов и демонтажа, ремонта анодных токоподводов, отработанных в процессе электролиза алюминия (рис.2).
Рис. 1. Транспортно-технологическая схема производства обожженных анодов:
1 - бункер; 2 - дозатор весовой; 3 - грохот; 4 - дробилка конусная; 5 - элеватор ленточный; 6 - питатель; 7 - дробилка валковая; 8 - конвейер ленточный; 9 - бункер сортовой; 10 - дозатор весовой на тензодатчиках; 11 - конвейер винтовой; 12 - мельница шаровая; 13 - сепаратор динамический; 14 -измеритель потока; 15 - циклон; 16 - вентилятор; 17 - фильтр рукавный; 18 - бак для пека; 19 - подогреватель коксовой шихты; 20 - смеситель непрерывного действия; 21 - виброформовочная установка; 22 - туннель охлаждения «зеленых» анодов; 23 - конвейер роликовый; 24 - кран-штабелер; 25 - печь обжига анодов; 26 - конвейер лонжеронный; 27 - кран специальный для обжиговой печи.
Основными и существенными пунктами усовершенствования в транспортнотехнологической схеме производства обожженных анодов является замена пуансона вибро-формовочной машины (поз. 21) для формирования ниппельных гнезд на пуансон для формирования клинового паза в «зелёных анодах» и установка станка для фрезерования трапециевидного паза в анодном блоке после их обжига.
для электролиза
Рис. 2. Транспортно-технологическая схема анодно-монтажного производства:
I - отработанный анод; 2 - конвейер роликовый; 3 - установка очистки от электролита; 4 - машина окончательной очистки огарков; 5 - пресс для разрушения огарков; 6 - пресс для снятия чугунной заливки; 7 - устройство для проверки ниппелей анододержателей; 8 - машина для очистки ниппелей; 9 - машина очистки штанг анододержателей; 10 - устройство для нанесения графитовой суспензии;
II - установка сушки ниппелей; 12 - печь индукционная тигельная; 13 - передвижная заливочная машина с ковшом; 14 - разливочная машина; 15 - дробилка щековая; 16 - конвейер вибрационный желобчатый; 17 - конвейер поворотный; 18 - кран; 19 - конвейер ленточный; 20 - галтовочный барабан; 21 - виброконвейер; 22 - кюбель.
По существующей транспортно-технологической схеме анодно-монтажного производства обожженные аноды по системе межцехового транспорта поступают на правый роликовый конвейер 14 и далее на транспортер для заливки ниппелей. Туда же по монорельсу -системе подвесных роликовых транспортеров подаются анододержатели, предварительно подготовленные к заливке. Заливочный чугун подготавливается в индукционной тигельной печи 12 и передвижной заливочной машиной с ковшом 13 доставляется к месту заливки чугуна. Положение анододержателей фиксируется относительно ниппельных гнезд, после чего проводится заливка жидкого чугуна, и смонтированный анод транспортируется специальными анодовозами для установки в электролизный цех.
Отработанные аноды 1 из цеха электролиза поступают на левый роликовый конвейер 2 отдельной линии. После тщательной обдувки и зачистки металлической щеткой от остат-
ков электролита на участке 3 аноды направляются на дробеструйную машину 4 для окончательной зачистки. Далее на прессе 5 проводятся раздавливание и снятие огарка с анододер-жателя, а куски огарка через систему конвейеров 17, 16 направляются на склад огарков. Туда же поступает брак при обжиге «зеленых» анодов. Весь материал дробится в щековой дробилке 15 и направляется в цех производства «зеленых» анодов как возвратный материал, объём которого составляет 15-20% от объема свежего материала. Анододержатели поступают на пресс 6, где снимается чугунная заливка ниппелей. Чугунный скрап по ленточному транспортеру 19 направляется в галтовочную машину 20 для отделения чугуна от остатков угля и электролита. Далее, после сортировки и подшихтовки свежим материалом, скрап направляется в индукционную печь 12 для переплавки. После снятия чугунной заливки анодо-держатели поступают на участок контроля состояния ниппелей 7, где анододержатели с поврежденными ниппелями отбраковываются и выводятся для ремонта ниппелей. Кондиционные анододержатели направляются в дробеструйную машину 8 для очистки ниппелей от остатков чугуна и машину 9 для зачистки поверхности штанг анододержателя в месте рабочего контакта штанги с ошиновкой электролизера. Для предотвращения сплавления заливочного чугуна с поверхностью ниппеля последний перед заливкой покрывается слоем дисперсного графита в ванне 10 с раствором графита и подсушивается при прохождении через нагревательное устройство 11. После этих операций анододержатель будет подготовлен к монтажу с анодным блоком.
Изложенные принципы производства анодных токоподводов в мировой практике не менялись, так как не меняли конструкцию анодного блока и, главное, способ соединения анодного блока с анододержателем посредством чугунной заливки.
Внедрение новой конструкции контактного узла анодного блока с кронштейном ано-додержателя и предложенный способ производства анодных блоков и сборки, разборки, ремонта анодных токоподводов позволит:
1) ликвидировать трудоёмкое и дорогостоящее производство подготовки чугуна (позиция 12), его заливки в ниппельные гнёзда (позиции 13, 14), прессы съёма чугунной заливки с ниппелей кронштейнов анододержателей после отработки анодных токоподводов в процессе электролиза алюминия (позиция 6), оборудование и линии подачи снятой чугунной заливки (позиции 19 - 22);
2) предотвратить возможное загрязнение чугуном возвратных углеродных отходов от анодных блоков, в дальнейшем и алюминия в электролизёрах;
3) упростить технологический процесс монтажа и демонтажа анодов, а также схему транспортировки анодов до и после корпусов электролиза;
4) защитить контактные узлы анодных токоподводов от механических повреждений при технологических транспортных перевозках;
5) повысить эффективность технологических транспортных перевозок:
- новых обожженных анодов отдельно, без анододержателей в сборе,
- анододержателей новых и отремонтированных в сборе, но без анодов,
- анодных токоподводов после их отработки в производственном цикле,
оборотных отходов (электролита, огарков), других технологических грузов;
6) упростить операции по ремонту, реставрации анододержателей;
7) сократить расходы на сырьё и материалы стального литья примерно в три раза за счет снижения веса кронштейнов анододержателей с 240 до 80 кг, металлопроката для ниппелей, чугуна для заливки, огнеупорных материалов к индукционным печам ИЧТ для плавки чугуна, углеродных материалов анодных блоков;
8) почти полностью отказаться от нестабильно работающего импортного оборудования производства монтажа и демонтажа анодного токоподвода;
9) значительно сократить расходы на приобретение и эксплуатацию оборудования за счет его исключения из технологического процесса;
10) освободить существующие здания и сооружения производства монтажа и демонтажа анодного токоподвода, а также отказаться от их строительства при будущем проектировании, строительстве подобных производств;
11) сократить эксплуатационный и ремонтный персонал.
Переход на усовершенствованную технологию может быть постепенным, плавным и возможен силами и средствами рядового алюминиевого предприятия, путём дооснащения:
- станком для доводки фрезерованием клинового паза обожженного анодного блока на трапециевидный паз типа «ласточкин хвост». Станок прост по конструкции и его можно изготовить на базе серийно выпускаемого продольно-фрезерного станка (рис.3);
Рис. 3. Фрезерование клинового паза в предварительно обожженном анодном блоке на продольнофрезерном станке модели 6606 N2-81.
- установкой зачистки клинового кронштейна и нанесения анодной пасты или жидкого графита на клиновой кронштейн;
- установкой для сборки анодного блока с анододержателем непосредственно на узлах перегрузки в корпусах электролиза;
- замены сложных по форме и изготовлению ниппельных пробок виброформы прессов на простую - клиновую вставку.
Технологический университет Таджикистана Поступило 19.08.2008 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мирпочаев Х.А., Азизов Б.С., Муродиён А.Ш. - ДАН РТ, 2008, т.51, №10, с.760-764.
2. Янко Э.А. Аноды алюминиевых электролизеров. - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2001, с. 470-591.
3. Сборник публикаций независимой компании R & D Carbon LTD. Аноды в алюминиевой промышленности. - Switzerland, 1995, с. 7-15, 293-304.
4. Mannweiler U. Новые технологии производства анодов в алюминиевой промышленности. - JOM, 1995, с. 15 -21.
5. Иенсе Э. Цех обожженных анодов на алюминиевом заводе фирмы «Рейнольдс» в Гамбурге. - Перевод № 81, 1977, ВАМИ.
Х.А.Мирпочаев, Б.С.Азизов, А.Ш.Муродиён ТАКМИЛИ ТЕХНОЛОГИЯИ ТАЙЁР, ТА^ЗИЯ, ТАЪМИР ВА БОЗИСТИФОДА НАМУДАНИ БАРЦРАСОЩОИ АНОДИИ ЭЛЕКТРОЛИЗЁРИ ИСТЕХ,СОЛИ АЛЮМИНИЙ
Дар мак;ола такмили технологияи тайёр, тачзия, таъмир ва бозистифода намуда-ни барк;расонх,ои анодии электролизёри истех,соли алюминий пешних,од шудааст.
Kh.A.Mirpochaev, B.S.Azizov, A.Sh.Murodiyon THE IMPROVEMENT OF THE TECHNOLOGY OF PRODUCING, DEMONTAGE, REPAIRING AND REUSING OF ANODIC CONDUCTOR OF ELECTROLYZER
FOR ALUMINUM PRODUCTION
The improvement of the technology of producing, demontage, repairing and reusing of anodic conductor of electrolyzer for aluminum production is attached in the article.
