Оценка качества обожженного анода алюминиевого электролизера и способы его диагностики : научное издание

Описание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2017.01.06

Ключевые слова: обожженный анод, "конусы", неразрушающий контроль, качество анодов, дефекты, падение напряжения, производительность, "Spikes", Defects, Non-destructive control of anode quality, Prebaked anode

Аннотация: Приведен анализ способов контроля качества угольного анода с целью применимости их для выявления склонности анодов к технологическим нарушениям - появлению «конусов» при электролизе алюминия. Образование «конусов» на подошве анодов негативно сказывается на работе электролизеров, особенно больших мощностей, так как приводит к короткПоказать полностьюим замыканиям и снижению технико-экономических показателей. Рассмотрены различные причины образования «конусов». Показана необходимость оценки качества анодных блоков, так как наличие в нем дефектов приводит к неравномерному токораспределению и повышенному локальному расходу анода. Приведена технологическая схема для определения качества анодов разрушающим методом, который получил наибольшее распространение на производстве. Показано, что он не является эффективным, так как при этом требуется увеличение количества образцов, а следовательно, повышается себестоимость готовой продукции. Рассмотрены способы неразрушающего контроля, дана оценка их достоверности и возможностей использования в поточном производстве анодов. В качестве способов неразрушающего контроля анодов в работе приведены: рентгеновская томография; методы, основанные на использовании закона Ома; акустические методы собственных частот и вынужденных колебаний; акустические технологии УЗИ; способы контроля электросопротивления с использованием электромагнитной индукции. Выполнено срав нение этих способов с учетом максимального размера исследуемого образца, разрешающей способности приборов (минимальный размер обнаруживаемого дефекта), времени и производительности измерения, стоимости приборов. На основе исследования определены способы, которые могут быть рекомендованы для оценки качества анодных блоков в условиях их поточного производства. Analysis of carbon anode quality control methods was performed in order to apply it for recognizing of anode tendency to technological disturbances formation, such as "spikes" during the aluminium electrolysis. "Spikes" formation has a negative effect on the reduction cell performance, especially on high amperage cells, because it leads to short circuit and performance indicators reduction. In the article different causes of "spikes" formation are considered, while the necessity of anode quality inspection is indicated, because anode defects lead to non-uniform current distribution and increased local anode consumption. Authors describe the destructive method of anode quality control, which is applied widely at production; and its technological scheme is shown. However, the ineffectiveness of the method is demonstrated because it demands more anodes for inspection which leads to increasing the cost of production. Apart from the traditional way of anode quality control by destructive method, the methods of non-destructive control are considered; their reliability and possibility of using at the in-line mass production are estimated. The following non-destructive methods are described: X-Ray tomography; methods based on Ohm's law; acoustic methods of natural frequency and forced oscillations; acoustic techniques of ultrasound; methods of electrical resistance control using electromagnetic induction. These methods are compared taking into account the maximum size of investigated sample, resolution of devices (minimum size of defined defect), time and performance of measure, cost of equipment. The methods which can be recommended for estimation of anodes quality at the plants were determined on the basis of the article results.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Цветные металлы

Выпуск журнала: 1

Номера страниц: 33-40

ISSN журнала: 03722929

Место издания: Москва

Издатель: Закрытое акционерное общество "Издательский дом "Руда и металлы"

Персоны

  • Попов Ю.Н. (ООО «Легкие металлы»)
  • Мишуров А.В. (Сибирский федеральный университет)
  • Шамсутдинова М.Г. (Сибирский федеральный университет)
  • Завадяк А.В. (ООО «РУСАЛ ИТЦ»)

Вхождение в базы данных