Автоматизация процесса электролиза алюминия на примере ИркАЗ-РУСАЛ

Автоматизация процесса электролиза алюминия на примере ИркАЗ-РУСАЛ 1. Описание технологического процесса. Современный процесс электролиза алюминия объединяет независимый промышленный процесс от природных глиноземсодержащих руд до чистого металла. Поскольку механические свойства алюминия сильно зависят от небольших количеств примесей, важно, чтобы металл металлургических сортов являлся высококачественным.

Производство чистого алюминия требует высокосортного глинозема и углеродных материалов. Полный цикл алюминиевого завода приведен на рис.1.4. На заводе поступающая электроэнергия переменного тока непосредственно преобразуется в энергию постоянного тока высокого напряжения и подается к серии электролизеров, соединенных последовательно (рис.1.5). В этом случае ток серии поддерживается постоянным, хотя индивидуальное

напряжение на каждом электролизере различно. Модернизация твердотельных выпрямительных систем привела к значительным изменениям в этой части алюминиевого производства. Размер выпрямителей не только уменьшился, но увеличился и КПД преобразования при одновременном снижении эксплуатационных затрат. Рис.1.4 Блок-схема процесса производства алюминия из глинозема Электролизер является нервным центром процесса в целом.

Несмотря на варьирование их мощности между заводами, мощность каждого электролизера завода превышает 175 кА. Основная электрохимическая реакция, протекающая в электролизере при температуре 960ОС представлена уравнением: Al2O3(раствор) + 3С(тв) = 2Al(ж) + 3СО(г) (1.1) Алюминий оседает на подине электролизера. Однако часть его растворяется в электролите, и транспортируется таким образом, что может быть окислена выделяющимся на аноде СО2

согласно реакции: 2Al(раствор) + 3СО2(г) = Al2O3(р-р) + 3СО(г) (1.2) Но не только вторичная реакция приводит к снижению выхода по току. Следует также учитывать присутствие в анодных газах СО, что приводит к дополнительному расходу углерода на тонну произведенного металла. Электролизеры в корпусах размещены продольно (рис.1.5) Используются многофункциональные краны, производящие загрузку глинозема в бункера электролизеров, выливку металла и