Негаснущая» вспышка.

– Негаснущая вспышка – анодный эффект, который в течение длительного времени не удаётся устранить. Основной причиной является наличие в электролите (> 8–10 %) нерастворённого глинозёма во взвешенном состоянии. Наиболее часто наблюдается на ваннах со слабым уровнем электролита, на подинах которых имеются большие скопления глинозёмных осадков и большие подовые настыля. «Негаснущая» вспышка возникает, как правило, на холодно идущих электролизёрах с кислым электролитом. Во время «негаснущей» вспышки в несколько раз увеличивается расход электроэнергии и приход тепла. Резко сокращается производительность электролизёров. «Негаснущая» вспышка обнаруживается по вольтметру (высокое напряжение), анод не работает (нет бурления электролита), электролит свободно выплывает из-под анода, между анодом и электролитом наблюдаются электрические дуги, искрение.

– Меры устранения. «Негаснущая» вспышка, как правило, связана с интенсивной циркуляцией металла в электролизёре. Для устранения «негаснущей» вспышки необходимо: снять с корки электролита глинозём, как можно выше поднять анод, пробить корку электролита с обеих сторон электролизёра, присыпать электролит тонким слоем криолита и проплавить его, места интенсивного движения металла прокладываются оборотом. После выполнения этих действий необходимо аккуратно ввести тонкую жердь и опустить анод. Обычно такие ванны гаснут на 8–12В. Поэтому, если анод работает, то вспышка устранена. После этого подошва анода проверяется скребками и напряжение постепенно садится до нормального. При необходимости отливается лишний электролит и ванна охлаждается.

Если этим способом ванну погасить не удаётся, и создаётся аварийная ситуация, то мастеру смены разрешается слить электролит и посадить анод на металл. Либо по указанию зам. начальника цеха по производству отключается ток серии на 1–2 минуты. После установления нормального режима работы электролизёра подина очищается от осадка.

Холодный ход электролизёра.

Технологическое нарушение, при котором расход тепла на ванне больше чем при нормальном процессе электролиза.

Холодный ход – менее заметное нарушение и может продолжаться длительное время, пока изменение технологических параметров вызванных им не приведут к горячему ходу.

Возможные причины вызывающие холодный ход электролизёра:

– Малая сила тока.

– Слабый прогрев электролита в связи с изменением его состава (чрезмерное закисление, повышенное содержание добавок солей кальция и магния).

– Заниженное рабочее напряжение.

– Высокое зеркало металла.

– Слабая тепловая изоляция катода, или временное отсутствие настылей.

Признаки холодного хода:

– Низкая температура электролита.

– Резкое снижение уровня электролита и увеличение уровня металла.

– Частые анодные эффекты.

– Прочная трудно пробиваемая корка электролита.

– Появление мощной настыли и осадка на подине.

Меры по устранению:

– Проверить показания ПУ, увеличить рабочее напряжение на 0, 1–0, 2В.

– Уменьшить частоту обработок, при обработках тщательно отгребать глинозём с корки электролита и не допускать попадания в электролит холодного глинозёма.

– Снизить уровень металла.

– Повысить криолитовое отношение.

– При необходимости залить в электролизёр горячий электролит или наплавить уровень флотационным криолитом.

– После приведения ванны в нормальный технологический режим следует очистить подину от осадка.

Нарушения в режиме работы анода.

1. Расслоение жидкой фазы массы (отстой пека).

2. Загорание анодной массы в аноде;

3. Прорыв пека и анодной массы в электролит через трещины и сквозные отверстия в аноде при перестановке штырей;

4. Протеки пека и анодной массы из-под кожуха анода в местах образования «шеек» на его боковой поверхности;

5. Неравномерное образование конуса спекания;

6. Отставание в сгорании (образование «конуса») и откалывание отдельных участков анода;

7. Образование «шеек» на боковой поверхности анода;

8. Повышенное осыпание анода;

9. Образование сквозных отверстий под штырями;

10. Припекание тела анода к кожуху;

11. Проскальзывание анода.

1. Расслоение жидкой фазы анода происходит в результате избытка связующего в анодной массе, неравномерной загрузке, а также при повышенной температуре поверхности анодной массы. При возникновении отстоя пека необходимо как можно чаще перемешивать анодную массу в аноде, подгружать твёрдую анодную массу и не допускать причин возникновения расслоения.

2. Загорание анодной массы в аноде происходит при прохождении извлекаемого штыря через перегретую жидкую фазу анода, через скопление пека у лунки или при извлечении перегретого штыря.

Для предотвращения загорания массы в аноде необходимо хорошо усреднить её вокруг штыря перед его извлечением, чтобы не было отстоев пека. В случае загорания анодной массы последняя гасится подгрузкой твёрдой брикетированной анодной массы.

3. Прорыв пека и анодной массы в электролит при перестановке штырей происходит через сквозные отверстия под штырём и через трещины в теле анода. Сквозные отверстия возникают в результате разрушения вторичного анода или в результате образования пустот во время предыдущей перестановки. Некачественный вторичный анод является следствием некачественной подготовки анодной массы во время перестановки штырей.

Для предотвращения прорывов анодной массы необходимо перед перестановкой штырей тщательно усреднить массу, не допускать расстояния между подошвой анода и концами штырей нижнего горизонта перед перестановкой менее 22 см, не допускать во время перестановки штырей образование пустот под ними и образования пековых вторичных анодов.

4. Протеки ЖАМ из-под анодного кожуха могут происходить при раскручивании и перестановке штырей и при подъёме анодного кожуха в случае наличия на аноде больших «шеек» и трещин, при низком конусе спекания в отдельных местах анода.

Для ликвидации протёков ЖАМ из-под кожуха анода необходимо определить место протёка, установить на него пробку из асбеста, нагрести на пробку коксик и затем пропиковать холодной массой периферию анода над местом протека.

С целью предупреждения протёков массы следует периодически «прорезать» массу по периферии анода с целью заполнения пустот в районах низкого конуса спекания, следить, чтобы не было отстоев пека по периферии анода и не допускать неплотностей между газосборными секциями.

5. Неравномерное образование конуса спекания происходит при неравномерном распределении тока по штырям из-за нарушений в схеме их расстановки, при прорывах массы в электролит и скоплении её под анодом, при образовании неровностей на подошве анода. Предотвращение перечисленных отклонений от норм обеспечит нормальное спекание анода.

6. Отставание в сгорании (образование «конуса») и откалывание отдельных частей анода происходит при неравномерном распределении тока по аноду, при скоплении под анодом пены, при плохой обдувке всей поверхности анода перед загрузкой массы.

Для предотвращения этого необходимо: не допускать посадки анода на настыль и осадок, качественно продувать поверхность анода перед загрузкой анодной массы, следить за распределением тока по аноду, равномерностью загрузки в него анодной массы и её составом.

После перестановки штырей анодчик должен подробно рассказать мастеру о проделанной работе, а звено электролизников проверяет подошву анода, и при наличии удаляют анодную массу из-под него.

7. Образование «шеек» на боковой поверхности анода. «Шейки» на боковой поверхности образуются в случаях нарушения состава анодной массы, запылённости поверхности анода перед загрузкой анодной массы, местных перегревов анода, неровностей на подошве анода, повышенного окисления боковой поверхности анода.

При наличии «шеек» на аноде для их ликвидации необходимо тщательно контролировать состав загружаемой анодной массы и состояние жидкой фазы анода. Устранять подсосы воздуха через неплотности газосборного колокола, оплёскивать анод электролитом.

При наличии больших «шеек» необходимо снять секции газосборного колокола в районе «шейки», забить оборотным электролитом рабочее пространство между бортом и анодом, засыпать сырьё до нижней кромки анодного кожуха и запустить анодную массу в полость «шейки».

Для предотвращения образования «шеек» необходимо не допускать загрязнения верха анода пылью, для чего перед загрузкой массы тщательно его продувать, массу загружать равномерно по всей поверхности анода, не допускать высыхания жидкого слоя (фазы), не допускать местных перегревов на аноде, для чего следить за равномерностью распределения тока по штырям и не допускать образования неровностей на его подошве, не допускать подсосов воздуха под газосборный колокол, для чего поддерживать хорошее уплотнение его и нормальную работу горелок, заделывать места провалов глинозёмной корки глинозёмом, фторсолями, оборотным электролитом.

8. Повышенное осыпание анода происходит в результате расслоения его жидкой фазы, нарушения грансостава, заниженного содержания связующего в анодной массе и попадания пыли в анод.

Для предотвращения этих отклонений необходимо следить за состоянием жидкой фазы, не допускать высыхания массы и образования отстоев пека в аноде, при необходимости корректировать жидкий слой анода массой с повышенным содержанием связующего.

9. Образование сквозных отверстий под штырями происходит из-за некачественной подготовки анодной массы в предыдущую перестановку. Разрушается или отсутствует вторичный анод.

Извлечение штыря, под которым предполагается наличие сквозного отверстия, производится после соответствующей подготовки:

– в течение 2–3 суток в анод не подгружается анодная масса для снижения уровня ЖАМа;

– анодная масса вокруг штыря замораживается подгрузкой твёрдой брикетированной анодной массы;

– штырь извлекается строго вертикально;

– в лунку устанавливается асбестовая пробка в форме шара соответствующая диаметру штыря. Пробка проталкивается деревянной рейкой;

– отверстие заполняется анодной массой и сверху устанавливается холодный штырь;

– во избежание попадания ЖАМ в лунку при установке пробки также можно использовать специальный антимагнитный стакан;

– проверяется подошва анода, очищается от протекшей анодной массы и пены.

10. Припекание анодных кожухов к телу анода. Если долгое время, более 2-3^х суток, не поднимать анодную рубашку происходит припекание рубашки к телу анода. Перед тем как сдёрнуть анодный кожух необходимо проверить затяжку всех штырей. Затем под руководством механика на головки штырей соседних рядов по углам анода укладываются балочки из антимагнитной стали (или алюминиевой чушки). Зазор между ними и нижней полкой рамы выбирается металлическими пластинами. Далее при помощи вспомогательного механизма производится сдёргивание кожуха. При необходимости включение вспомогательных домкратов производится поочерёдно.

11. Проскальзывание анода. Происходит из-за слабой затяжки эксцентриковых зажимов штырей при их перестановке или подъёме анодной рамы. Устранение: подошва анода выравнивается параллельно поверхности электролита, перекос выбирается подъёмом анодной рамы.

Аварийные случаи в работе электролизёров.

1. Прорыв металла и электролита из электролизёра.

2. Расплавление ошиновки.

3. Падение анода.

4. Перерыв в питании электролизных серий постоянного тока.

Аварийные случаи – нарушения технологического режима, которые могут привести к выходу из строя электролизёра или обесточить серию.

1. Прорыв металла и электролита из электролизёра может произойти через бортовую футеровку, через окна блюмсов, редко через днище электролизёра.

Основными причинами прорывов расплава являются:

– длительное расстройство нормального хода электролизёра, горячий ход;

– разрушение бортовой и подовой футеровки.

Прорыв расплава – это следствие недостаточного контроля за ходом электролизёра, из-за несвоевременного ремонта бортовой футеровки и некачественной забивки разрушений в подине.

Причинами разрушения подины являются:

– некачественная набойка швов при монтаже катода. В результате шов отслаивается от блока;

– вспучивание центральной части подины с образованием трещин по разломам блоков. Расплавленный алюминий достигает блюмса и постепенно растворяет его. В этот период содержание железа в алюминии возрастает до нескольких процентов и может произойти прорыв металла в окно катодного кожуха.

Меры устранения.

В первую очередь необходимо защитить тяжёлую ошиновку от расплавления струёй расплава. Затем запиковать место ухода. Для этой цели используется оборотный электролит, смесь CaF₂: MgO₂ с глинозёмом, сметки. Во время ликвидации течи необходимо следить за напряжением на ванне и снижать его замыканием анода на металле, с помощью гасильных шестов, опусканием анода основным механизмом. Если остановить течь не удаётся, то отключают ток серии и электролизёр отключают в капитальный ремонт. Если течь удалось остановить, то после тщательной очистки места ухода, производят ремонт бортовой футеровки на ходу. После этого все технологические параметры приводят в норму.