Пламенный обжиг электролизеров

Широкое распространение на всех типах электролизёров после капитального ремонта получил пламенный (огневой) обжиг с помощью топливных или газовых горелок. Анод (или ОА) поднимают на высоту 25-30 см от подины. На подину вокруг анодного массива слоями засыпают пусковое сырьё. По торцам и бортам устанавливают газовые или топливные горелки таким образом, чтобы создать сплошной фронт пламени под анодом. Ванна укрывается специальными крышками с отверстиями для горелок, термопар и выхода топочных газов. После завершения подготовки включается топочная система и начинается обжиг подины

Обжиг пламенным способом с использованием современных автоматизированных топливных систем обеспечивает более равномерное температурное поле в подине и хорошую управляемость процесса.

Обжиг серии электролизёров большой мощности (300 кА и выше) производят небольшими группами, тоже используя газопламенный обжиг. Анодный массив поднимается над подиной, По продольным сторонам и в торцах устанавливаются топливные горелки параллельно к поверхности катода, чтобы избежать попадания пламени горелок на катодные блоки, местных перегревов и окисления поверхности. Анодный массив и пространство борт-анод утепляется пусковым сырьём и специальным укрытием.

Режимы обжига

Наиболее слабым звеном в угольной футеровке катода являются межблочные и периферийные швы. Степень их уплотнения при набойке относительно невелика, и в ходе обжига возможна усадка швов, если скорость подъема температуры слишком велика.

После подключения электролизера на обжиг контролируют распределение тока по анодам или по штырям в СОА. В зависимости от мощности электролизера обжиг начинается при 30-50 кА и далее ток наращивается по 2-5 кА в час, окончание обжига производится при повышенной на 7-10 %, относительно проектной, токовой нагрузке. Температура ванны постепенно приближается к температуре электролиза.

До 270-300 ºС температуру поднимают высоким темпом, 50 ºС и более в час, т.к. в этом интервале в подине не происходит значительных структурных изменений и температурных напряжений.

Интервал от 300 до 600 ºС наиболее ответственный при обжиге. Чем меньше темп подъема температуры (7-8 ºС в час), тем более плотная структура набивного шва будет образована. При этих температурах формируется коксовая структура в набивных швах с удалением в качестве газов коксования преимущественно метана и смол. Этот период обжига заканчивается образованием полукокса.

Выше 600 ºС происходит уплотнение уже образованной структуры. Темп подъема температуры 12-14 ºС в час. Обжиг подины считается законченным при достижении заданной температуры нагрева и завершения коксования всех швов – центральных и периферийных. Замеры температуры производятся в 9–12 точках на поверхности подины с помощью термопар. Продолжительность обжига составляет 68-72 ч. Напряжение на ванне в течение всего обжига не превышает 3,5 В.

Обжиг электролизера считается законченным, когда температура в центре подины повысится до 820-900 ºС.