НИТУ «МИСиС», г. Москва, Россия

А. П. Лысенко, доцент, e-mail: reikis@yandex.ru

С. С. Киров, доцент

Р. С. Сельницын, аспирант

А. Ю. Наливайко, инженер, каф. цветных металлов и золота

В статье показан современный взгляд на механизм образования газопузырьковой прослойки между анодной подошвой и электролитом. Наличие прослойки в современных мощных электролизерах приводит к увеличению напряжения на ваннах на 5–6 %. Поэтому одним из основных направлений в конструировании обожженных анодов является уменьшение толщины газовой прослойки за счет создания углублений на рабочей поверхности электродов. Рассмотрены различные виды анодов: классический сплошной; анод с горизонтальными пазами и с вертикальными газоотводящими отверстиями. Сравнение вышеуказанных конструкций показало, что наилучшими техническими показателями обладают аноды с вертикальными отверстиями. Исходя из результатов лабораторных испытаний сделан вывод, что внедрение таких анодов позволяет снизить затраты электроэнергии на 669,8 кВт·ч/т. Выход по току при этом увеличивается на 3 %. Приведены причины снижения удельного расхода электроэнергии и роста выхода по току при переходе от классической конструкции на новую. Сквозные отверстия в анодах имеют форму усеченного конуса, что обеспечивает удаление угольной пены из них, а наличие дыр позволяет сократить путь отходящих газов. Предложен также способ получения анодов. Показана принципиальная конструкция установки для изготовления анодов с газоотводящими сквозными отверстиями.

Работа проводится при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения обязательств по Государственному контракту № 14.516.11.0081 от 1 июля 2013 г.

1. Бегунов А. И. Проблемы и пути развития электрометаллургии алюминия // Труды Междунар. науч.-практ. конф. «Металлургия легких металлов. Проблемы и перспективы», 22–24 ноября 2004. — М., 2006.
2. Москвитин В. И., Николаев И. В., Фомин Б. А. Металлургия легких металлов. — М. : Интермет Инжиниринг, 2005.
3. Радионов Е. Ю., Богданов Ю. В., Книжник А. В. и др. Применение предварительно обожженных анодов с пазами в алюминиевых электролизерах для улучшения их технико-экономических показателей // Конференция «Алюминий Сибири — 2007» / отв. ред. П. В. Поляков, НТЦ «Легкие Металлы». Раздел : Получение алюминия. — Красноярск, 2007.
4. Пат. 2282680 РФ. Электролизер для производства алюминия / Крюковский В. А., Зайков Ю. П., Антипов Е. В., Шуров Н. И. ; опубл. 27.08.2006.
5. Джонсон Дж. А. Предварительно обожженные аноды с пазами // Технико-экономический вестник «Русского алюминия». 2005. № 2.
6. Laszlo I. Кiss, Sandor Poncsak, Jacques Antille. Simulation of the bubble layer in aluminum electrolysis cells // Light Metals. 2005. P. 559.
7. Положительное решение о выдаче патента на изобретение № 20121061338/02 (009317) / Лысенко А. П., Сельницын Р. С. ; приоритет установлен 21.02.2012.

8. Ветюков М. М., Цыплаков А. М., Школьников С. Н. Электрометаллургия алюминия и магния. — М. : Металлургия, 1987. — 319 с.
9. Лысенко А. П., Хайруллина Р. Т. Металлургия алюминия. — М. : МИСиС, 2012.