RU2003128970A

RU2003128970A - Способ регулирования электролизера

Info

Publication number: RU2003128970A
Application number: RU2003128970/02A
Authority: RU
Inventors: Оливье БОННАРДЕЛЬ (FR); Оливье БОННАРДЕЛЬ; Клод ВАНВОРЕН (FR); Клод ВАНВОРЕН
Original assignee: Алюминиюм Пешниэ (Fr); Алюминиюм Пешниэ
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2005-03-10
Also published as: RU2280717C2; NO20033819D0; NO20033819L; CA2439324A1; US20040168931A1; FR2821363B1; US7135104B2; WO2002068726A3; AU2002242786B2; WO2002068726A2; NZ527235A; GC0000387A; CA2439324C; CN1531607A; MY131822A; FR2821363A1; AR032903A1; ZA200305802B; IS6926A; BR0207647A

Claims

1. Способ регулирования электролизера (1) для получения алюминия путем электролитического восстановления из глинозема, растворенного в электролитической ванне (13) на основе криолита, при этом указанный электролизер (1) содержит корпус (20), аноды (7) и катодные элементы (5, 6), выполненные с возможностью протекания тока электролиза через указанную ванну, при этом полученный указанным восстановлением алюминий образует на указанных катодных элементах (5, 6) слой, называемый “слоем жидкого металла” (12), при этом указанный способ включает в себя питание указанного электролизера глиноземом путем добавления глинозема в указанную ванну и отличается тем, что содержит:

- включение в способ последовательности регулирования, содержащей ряд интервалов времени р продолжительностью Lp, называемых “периодами”;

- определение значения температуры Т(р) электролитической ванны путем по меньшей мере одного измерения температуры указанной ванны, произведенного во время последнего периода или по меньшей мере одного из Nt последних периодов;

- определение “эквивалентного” количества Qc1(p) AlF₃, содержащегося в глиноземе, добавленном в электролизер во время периода р;

- определение значения Qm(p) общих эквивалентных добавлений AlF₃ в расчете на один период во время последнего периода или во время N последних периодов;

- определение количества Q(p) трифторида алюминия (AlF₃), которое необходимо добавить во время периода р и которое называют “определенным количеством Q(p)”, при помощи формулы:

Q(p)=Qint(p)–Qc1(p)+Qt(p), где

Qint(p)=α x Qm(p)+(1-α) x Qint(p–1),

α является коэффициентом сглаживания,

Qt(p) является определенной функцией отклонения указанной температуры Т(р) от заданной температуры То;

- добавление в указанную электролитическую ванну во время периода р действительного количества трифторида алюминия (AlF₃), равного указанному определенному количеству Q(p).

2. Способ регулирования по п.1, отличающийся тем, что формула для расчета количества Q(p) содержит дополнительный член Qc2(p), т.е. Q(p)=Qint(p)–Qc1(p)+Qt(p)+Qc2(p), при этом член Qc2(p) является определенной функцией отклонения Qm(p) от Qint(p).

3. Способ регулирования по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанная продолжительность Lp указанных периодов по существу одинакова для всех периодов.

4. Способ регулирования по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанная продолжительность Lp указанных периодов составляет от 1 до 100 ч.

5. Способ регулирования по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что член Qm(p) получают при помощи соотношения Qm(p)=<Q(p)>+<Qc1(p)>, где:

<Q(p)>=Q(p–1) и <Qc1(p)>=Qc1(p–1), когда член Qm(p) определяют на основании общих эквивалентных добавлений AlF₃ во время последнего периода;

<Q(p)>=(Q(p–N)+Q(p–N+1)+…+(Q(p–1))/N, и

<Qc1(p)>=(Qc1(p–N)+Qc1(p–N+1)+…+(Qc1(p–1))/N, когда член Qm(p) определяют на основании общих эквивалентных добавлений AlF₃ во время N последних периодов.

6. Способ регулирования по п.5, отличающийся тем, что N составляет от 2 до 100.

7. Способ регулирования по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что коэффициент α равен Lp/Pc, где Рс находится в пределах от 400 до 8000 ч.

8. Способ регулирования по любому из пп.1–7, отличающийся тем, что содержит:

- определение количества Qtheo, соответствующего общим теоретическим потребностям электролизера в AlF₃ в момент начала регулирования;

- запуск способа при Qint(0) = Qtheo.

9. Способ регулирования по любому из пп.1–8, отличающийся тем, что член Qt(p) получают при помощи соотношения Qt(p) = Kt x (Tp – To), где Kt является константой.

10. Способ регулирования по п.9, отличающийся тем, что Kt находится в пределах от 0,01 до 1 кг/ч/°С.

11. Способ регулирования по любому из пп.1–10, отличающийся тем, что член Qt(p) ограничивают минимальным значением и максимальным значением.

12. Способ регулирования по любому из пп.1–11, отличающийся тем, что член Qc2(p) получают при помощи соотношения Qc2(p) = Ko2 x (Qm(p) – Qint(p)), где Ко2 является константой.

13. Способ регулирования по п.12, отличающийся тем, что Ко2 находится в пределах от –0,1 до –1.

14. Способ регулирования по любому из пп.1–13, отличающийся тем, что член Qc2(p) предпочтительно ограничивают минимальным значением и максимальным значением.

15. Способ регулирования по любому из пп.1–14, отличающийся тем, что, если электролизер (1) содержит подвижную анодную раму (10), на которой закреплены аноды (7), то количество Q(p) содержит дополнительный член Qr(p), являющийся определенной функцией величины ΔRS, называемой “приведенным изменением сопротивления” и равной ΔR/ΔH, где ΔR является изменением сопротивления R электролизера, измеренным при перемещении указанной рамы (10) на определенное расстояние ΔH либо вверх, при этом ΔH является положительным, либо вниз, при этом ΔH является отрицательным.

16. Способ регулирования по п.15, отличающийся тем, что член Qr(p) получают при помощи соотношения Qr(p)=Krx(ΔRS-ΔRSo), где Kr является константой, а ΔRSo является контрольным значением.

17. Способ регулирования по п.16, отличающийся тем, что Kr находится в пределах от –0,01 до –10 кг/ч/нОм/мм.

18. Способ регулирования по любому из пп.15–17, отличающийся тем, что член Qr(p) предпочтительно ограничивают минимальным значением и максимальным значением.

19. Способ регулирования по любому из пп.1–18, отличающийся тем, что количество Q(p) содержит дополнительный член Qs(p), который получают при помощи определенной функции отклонения площади S(p) указанного слоя жидкого металла (12) от заданного значения So.

20. Способ регулирования по п.19, отличающийся тем, что член Qs(p) получают при помощи соотношения Qs(p)=Ks x (S(p)–So), где Ks является константой.

21. Способ регулирования по п.20, отличающийся тем, что Ks находится в пределах от 0,0001 до 0,1 кг/ч/дм².

22. Способ регулирования по любому из пп.19–21, отличающийся тем, что член Qs(p) предпочтительно ограничивают минимальным значением и максимальным значением.

23. Способ регулирования по любому из пп.1–22, отличающийся тем, что количество Q(p) содержит дополнительный член Qe(p), полученный при помощи определенной функции отклонения измеренного избытка Е(р) AlF₃ от его требуемого значения Ео.

24. Способ регулирования по п.23, отличающийся тем, что член Qe(p) получают при помощи соотношения Qe(p)=Kex(E(p)–Eo), где Ке является константой.

25. Способ регулирования по п.24, отличающийся тем, что Ке находится в пределах от -0,05 до -5 кг/ч/%AlF₃.

26. Способ регулирования по любому из пп.23–25, отличающийся тем, что член Qe(p) предпочтительно ограничивают минимальным значением и максимальным значением.

27. Способ регулирования по любому из пп.1–26, отличающийся тем, что количество Q(p) содержит дополнительный член Qea(p), который получают при помощи определенной функции энергии анодного эффекта (ЭАЭ).

28. Способ регулирования по п.27, отличающийся тем, что член Qea(p) предпочтительно ограничивают минимальным значением и максимальным значением.

29. Способ регулирования по любому из пп.1–28, отличающийся тем, что количество Q(p) ограничивают максимальным значением Qmax.

30. Способ регулирования по любому из пп.1–29, отличающийся тем, что, если определенное значение члена Q(p) является отрицательным, то его значение принимают равным нулю, то есть во время периода р AlF₃ не добавляют.