Технология рафинирования алюминия.

Нормальная работа рафинировочных электролизеров характеризуется установившимся тепловым равновесием на ванне. Температуру электролита следует поддерживать в пределах 780—810 °С, рабочее напряжение устанавливать в зависимости от конструкции и состояния электролизеров; высоту слоя электролита поддерживать в пределах 100—120 мм, уровень анодного сплава 300—350 мм. Высота слоя катодного алюминия после очередной выливки не должна быть менее 120 мм.

Обслуживание рафинировочных электролизеров при нормальной их работе сводится к следующим операциям: выливка рафинированного алюминия, заливка алюминия-сырца, подлежащего рафинированию, корректировка электролита и анодного сплава, удаление осадков из анодного сплава, обслуживание катодов и извлечение шлама из электролита.

Выливку рафинированного алюминия из электролизеров ведут вакуумным ковшом по принятому графику, обычно один раз в два дня. Перед выливкой на всасывающую трубу ковша надевают графитовый патрубок специальной формы в виде стакана с радиальными отверстиями у дна. Прогретый патрубок опускают в электролизер на глубину, равную слою металла, подлежащего выливке. При выливке по мере уменьшения слоя катодного металла катоды опускают, включив механизм для перемещения катодного устройства.

Алюминий-сырец, подлежащий рафинированию, заливают в загрузочный карман электролизера из литейного ковша, непрерывно перемешивая сплав с помощью специальной машины с графитовым штоком.

Разрыв во времени между операциями выливки катодного металла и заливки алюминия-сырца стараются по возможности сократить.

По данным анализов и замеров, проводимых согласно принятой схеме контроля технологических параметров и процесса производства, осуществляют корректировку электролита и анодного сплава.

Приготовленный в ванне-матке электролит заливают в рафинировочный электролизер при помощи специального графитового стакана с отверстиями в боковой поверхности. Стакан опускают в электролит через слой катодного алюминия. Анодный сплав заливают в электролизер для восполнения потерь меди таким же способом, как и алюминий-сырец, для рафинирования.

Во время рафинирования алюминия металлические примеси, поступающие с алюминием-сырцом, накапливаются в анодном сплаве. При достижении в анодном сплаве концентрации железа выше 6 % и кремния выше 7 % эти примеси осаждаются в виде интерметаллического соединения меди с алюминием, железом и кремнием. Поэтому на каждом электролизере регулярно проверяют состояние загрузочных карманов и образующиеся в этих карманах осадки извлекают.

Обслуживание катодов заключается в пропитке их графитированной угольной части электролитом (в ванне-матке), покрытии боковых поверхностей защитным слоем из алюминия, регулировании токораспределения и периодической очистке от шлака. Для очистки от шлака катоды по одному извлекают из ванны. Все операции при установке катодов производят с помощью электромостового крана или специально для этого оборудованных напольных машин. Шлам из электролита извлекают в случае нарушения нормального хода процесса рафинирования алюминия из-за присутствия в электролите твердых неметаллических включений. Для проведения чистки удаляют весь катодный металл и, извлекая из ванны два катода (по одному), снимают с поверхности анодного сплава шлам. При этом проверяют чистоту подины, обнаруженные наросты сбивают и извлекают. После чистки поверхность электролита покрывают на несколько часов слоем алюминия-сырца. По окончании рафинирования электролита катодный металл полностью удаляют, при этом катоды погружают в электролит, заливают слой алюминия высокой чистоты такой толщины, чтобы не образовались разрывы поверхностей катодного металла. Когда шлама в ванне очень много, электролит заменяют весь, жидкую часть электролита при этом направляют в ванну-матку.

К основным нарушениям работы рафинировочных электролизеров относятся: холодный и горячий ход ванн, нарушение равномерности токовой нагрузки на катоды, загрязнение катодного металла металлическими примесями и зарастание стенок шахты ванны гарнисажем.

Все они устраняются в соответствии с технологической инструкцией.

Алюминий высокой чистоты, полученный в рафинировочных электролизерах, транспортируется для дальнейшей переработки в литейное отделение для дальнейшей переработки.