НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Масса"

' fS соответствии с представлениями, изложенными в работе [133],^основная масса сернистых соединений нефтей является внесенной извне.

Основное требование к анодам — низкая их осыпаемость— достигается применением для производства анодной массы компонентов одинаковой природы.

Коксование нефтяных остатков без учета их физико-химических свойств приводит к образованию разнородной по свойствам массы (смесь коксов волокнистой и сфероидальной структуры).

Еще лучшие результаты получаются при использовании Б качестве компонентов электродной массы продуктов такого же происхождения.

Так,- полупромышленные испытания анодной массы из шихты Днепровского электродного завода и нефтяного связующего (нефтин) при электролитическом получении алюминия дали лучшие результаты (почти по всем показателям), чем испытания рядовой массы с каменноугольным связующим.

Опытная Рядовая анодная аноднаi массд масса

Расход анодной массы всего, кг.

В связи с этим одной из важнейших задач нефтяников и электрод-чиков является освоение новой технологии получения электродных и анодных масс с применением компонентов шихты нефтяного происхождения, что позволит существенно улучшить технико-экономические показатели процессов, в которых используется электродная продукция.

Наряду с нефтяными коксами-наполнителями важным компонентом электродных масс являются связующие вещества, которые должны обеспечить необходимые свойства как на стадии смешения с углеродистым/ веществом (текучесть, пластичность, однородность), так и в процессе обжига изделия (прочность, электросопротивление, реакционная способность).

Однако отечественный и зарубежный опыт показывает, что связующие вещества некаменноугольного происхождения могут в процессе приготовления анодной массы и формирования анода (обжига) проявлять те же технологические свойства, что и каменноугольный пек, но «ри этом значительно отличаться по химическому составу.

Наблюдаемые факты свидетельствуют о сложности процессов, протекающих при взаимодействии связующих веществ с наполнителем, а также о необходимости систематического и глубокого изучения специфических свойств связующих материалов (вяжущие и спекающие), поведения их на всех стадиях технологического процесса приготовления электродных масс и их использования.

1 Вяжущие свойства связующего проявляются как в процессе приготовления анодной массы, так и при формировании самооб-жигагощихся анодов.

Вязкость связующего должна обеспечить достаточную пластичность и текучесть анодной массы, однако протекание его между зернами кокса в электролизной ванне недопустимо.

Качество реакционной массы в процессе получения нефтяного связующего контролировали по температуре размягчения проб, которые отбирали через каждые 0,5 ч.

По достижении ^Разм = 70сС печь была потушена и массу охлаждали паром до 250 °С.

Большая поверхность порошкообразного кокса улучшает контакт фаз, обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи по всей массе зерен теплоносителя и таким образом способствует более эффективному теплообмену: Порошкообразный кокс обладает хорошей текучестью и подвижностью, что позволяет перемещать по стоякам большие массы теплоносителя и создавать установки большой производительности (на наиболее мощных -установках коксования в кипящем слое перерабатывают до 7000 т/сут сырья).

Для получения кокса, используемого в производстве графити-рованных электродов и анодной массы, применяют в основном полунепрерывный процесс, замедленного коксования.

Происходит усиленное выделение паров и на дне реактора накапливается жидкая масса — тяжелая часть загрузки.

Пластическая масса представляет собой сложную коллоидную систему, содержащую газовую, жидкую и твердую фазы.

На поверхности твердых частиц карбоидов адсорбируются осколки распавшихся сложных молекул, при помощи которых в дальнейшем разрозненные частицы карбоидов сшиваются в прочную сплошную массу.

Выделяющиеся газы встречают при выходе тем большее сопротивление, чем выше вязкость пластической массы; соответственно с этим в слое развивается давление.

Описанные процессы коксообразования ^качество получаемого кокса сильно зависят от температуры/) При низкой температуре коксования из-за повышенной прочности пластической массы и меньшей скорости выделения газов и паров в коксующейся массе образуются крупные пузырьки.

При этом некоторое количество летучих (непрококсованная часть загрузки) остается в пластической массе в процессе ее затвердевания, в результате чего в готовом коксе возрастает содержание летучих.

Умеренные температуры коксования (500—505 °С) в «толстом слое» (по всей пластической массе) способствуют слипанию частиц карбоидов в сплошную прочную массу.

При температурах выше 505 СС толщина образующегося адсорбционного слоя мала, вследствие чего связующего материала недостаточно для сшивания частиц в сплошную массу.

Это сопровождается непрерывным наращиванием коксового слоя (выше которого расположен слой вспученной массы коксующегося остатка) и непрерывным равномерным выделением из реактора паров коксового дистиллята и газа.

К началу этой стадии, устанавливается равновесие в тепловом режиме процесса и в соотношении отдельных составляющих коксующейся массы.

Температура коксующейся массы в камере в начале процесса в течение длительною времени повышается и, достигнув определенной величины, стабилизируется, а к концу цикла коксования снова понижается.

Вторичное сырье, попадая из печи в камеру, расслаивается, с одной стороны, под действием сил, направленных к созданию вспученной массы (в основном состоящей из асфальтенов), и с другой,— под действием сил, обусловливающих коагуляцию карбе-нов, карбоидов и асфальтенов.

ся массы всегда имеется вспученная масса, состоящая в основном из асфальтенов, при закоксовывании которых получается асфальте-новый кокс (фракция менее 25 мм), характеризующийся повышенной зольностью и сернистостью (см.

Кроме того, такая градация в стоимостях различных фракций стимулирует исследовательские и проектные работы, направленные на квалифицированное использование мелких фракций; после облагораживания на специально для этой цели разработанных установках они могут применяться с таким же успехом, как и крупные фракции (например, для производства анодной массы).

Потенциальное содержание различных фракций кокса определяется на основании ситового анализа массы кокса, поступающего на классификацию.

В дальнейшем на действующих заводах Башкирии и на вновь строящихся НПЗ предусматривается получать в больших количествах сернистые нефтяные коксы, которые можно использовать не только для производства анодной массы после их обессеривания, но и для агломерации, брикетирования и шахтной плавки руд цветных металлов (никеля, кобальта, меди и др.

Глубина и динамика изменения содержания этих веществ отражают степень протекания химических процессов и могут служить критерием оценки внутримолекулярных превращений, происходящих в массе кокса.

25 показана зависимость потери массы различных образцов кокса замедленного коксования от длительности выдержки в печи при 850 СС, а на рис.

Зависимость потери массы кокса от длительности выдержки при 830 °С: Л 2,.

Очевидно, импортируемый кокс в этих странах прежде всего применяется для получения электродной продукции — анодной массы; предназначенной для выплавки алюминия и графитированных электродов.

Основная масса удержанной воды являет

1) мокрый, в котором содержание воды настолько велико, что он представляет собой жидкую или полужидкую массу.

Для определения dK кускового кокса изготавливают из него кубики и делением их массы на объем рассчитывают "кажущуюся плотность.

Обычно насыпную плотность кокса определяют делением его массы на объем тары, в которой он хранится.

Наиболее точно насыпную плотность больших партий кокса при транспортировании в вагонах определяют делением массы кокса в вагоне на его объем.

Этим правилом пользуются работники электродной промышленности при изготовлении из коксов анодной массы.

Пористость определяет макроструктуру кокса (толщину межпористых перегородок), что, в свою очередь, влияет на его механическую прочность, расход связующего при изготовлении в дальнейшем электродных масс и др.

21, в зависимости от глубины прокаливания изменяются объемная усадка, потери массы, лористость мадосерниетого и сернистого коксов.

ДОгде GO — масса исходного кокса, г; Пг — • скорость подачи л/время (при нормальных условиях) ; аг- — степень превращения ССЬ, вычисляемая из формулы:[СО] а~ 200— [СО]тде [СО] — объемная концентрация окиси углерода в продуктах реакции.

Процесс производства как угольных анодов, так и графитированных электродов начинается с изготовления «зеленой» массы*, которое включает следующие стадии, или переделы: предварительное дробление и прокаливание нефтяного кокса; размол и рассев кокса по фракциям; дозирование компонентов наполнителя, смешение кокса со связующим и формирование (прессование) заготовок; обжиг (спекание) заготовок.

Основные требования, предъявляемые к печам,— минимальные потери сырья от вторичных реакций в процессе прокаливания; равномерность прокаливания кусков кокса по всей массе; возможность прокаливания мелочи (до 6 мм); утилизация тепла отходящих газов и раскаленного кокса; высокая производительность.

Если не предъявляются жесткие требования к однородности кокса после прокаливания (например, при изготовлении анодной массы на электрометаллургических предприятиях), используют электро-кальщшаторы.

По данным [9], при увеличении насыпной массы угля с 0,600 до 0,950 г/см3 теплопроводность его возрастает на 29%.

Очевидно, при-данной объемной массе теплопроводность крупных кусков будет выше, чем мелких, из-за возникновения дополнительных тепловых сопротивлений в мелких кусках.

Процесс изменения температурного поля в массе вещества должен протекать тем интенсивнее, чем больше.

Температуропроводность коксов особенно важно знать при их прокаливании :и обессеривании для вычисления оптимальных размеров кусков, в пределах которых, еще происходит более или менее равномерный нагрев кокса по массе.

Поэтому перед нефтепереработ -чиками стоит задача получения таких компонентов электродных масс, которые бы при обжиге и графитации давали изделия, обладающие низкими значениями а и высокими значениями а.

При изготовлении электродных масс важно не только подобрать сырье, но и использовать такие связующие вещества на нефтяной основе, которые при обжиге образовывали

Предварительно было установлено, что при больших скоростях нагрева кусков кокса (свыше 7°С/мин) в результате неравномерного их нагрева в массе кокса возникают большие напряжения, вызывающие его растрескивание и даже разрушение (рис.

Это объясняется возникновением в массе кокса в процессе нагрева до 700 °С внутренних напряжений, которые полностью не успевают релаксироваться при, охлаждении.

Величина сопротивления коксов разрушению оценивается коэффициентом прочности частиц, представляющим отношение массы частиц, размеры которых остались в процессе измельчения при стандартных условиях такими же, как в исходной шихте, к первоначальной массе частиц, выраженное в процентах.

Крел= Pl^Pg -100 где Р\ •— первоначальное давление на столбик кокса, кгс/см2; Р2 — конечное давление, которое устанавливается в массе кокса в течение 5 мин выдержки под нагрузкой, кгс/см2.

Между термодинамическим потенциалом, изменением температуры при нагреве и деструктивными превращениями в массе кокса существует сложная зависимость [205].

резко возрастают и такие коксы можно использовать в качестве наполнителя электродных масс.

По-видимому, в этих условиях из-за большого расстояния между свободными радикалами процессы синтеза протекают с малыми скоростями, что приводит к накоплению свободных радикалов в массе кокса.

Двумерное упорядочение кристаллитов нефтяного кокса, интенсивность которого особенно возрастает после достижения максимальной динамичной концентрации свободных радикалов (при Нагреве до температуры выше 700 °С) в массе кокса.

Десорбция продуктов вторичного распада с поверхности кристаллитов, сопровождающаяся повторным порообразованием в массе кокса; в результате при резких изменениях температуры существенно снижаются кажущаяся и насыпная плотность углеродистого материала.

Чтобы выяснить причину такого различия, рассмотрим динамику потерь массы кокса на примере кокса замедленного коксования (рис.

Распавшиеся первичные сернистые соединения или вновь введенные в массу кокса сероводород и другие активные сернистые соединения при высоких температурах могут взаимодействовать с коксом по реакции:

Изучено хемосорбционное взаимодействие серы с органической массой углей при выделении сероводорода из разлагающегося пирита.

Ранее предполагалось [207, 262], что при взаимодействии сернистых газов с органической массой образуются сероуглеродные комплексы.

Вполне резонно предположить, что возникающие при нагреве ненасыщенные атомы углерода могут обеспечивать не только рост сеток, но и хемосорбцию присутствующих или искусственно введенных в массу кокса веществ (S, О, Me 'и др.

1) введение в кокс при низких температурах (700—750 °С) химических реагентов, которые проникают внутрь частиц кокса, блокируют его активные центры или вступают в химическую реакцию только с продуктами распада первичных сернистых соединений, не затрагивая органической массы.

В дальнейшем из этих фракций составляют шихту (наполнитель) для производства электродной массы.

Снижение глубины обессеривания при •более высоких температурах объясняется усиленными процессами структурирования в массе кокса, приводящими к сокращению удельной поверхности и ограничению доступа водорода во внутренние поры кокса.

3) вдоль направления давления, что обусловливает повышение структурной анизотропии электродной массы и сужение3' Плоских Щественно сказывается на качестве готовых элекчастиц кокса при ТрОДОВ.

Рассмотрим подробно наиболее интересную стадию физико-химических превращений в массе кокса — десорбцию и удаление вторичных сернистых соединений.

В третьем случае скорость реакции лимитируется в основном теплопередачей в массе кокса.

При использовании приближенных методов расчета распределения температур в массе твердых тел для граничных условий третьего рода (задаются температурой дымовых газов в печи и устанавливают закономерность теплоообмена между поверхностью и дымовыми газами) удалось установить, что при размере кусков кокса до 50 мм и температуре дымовых газов 1500 °С длительность прогрева кусков 20 — 25 мин.

Уравнение (19) может быть использовано не только для описания процесса обессеривания, но и для описания других физико-химических процессов, протекающих в массе кокса (для определения УЭС, глубины прокаливания кокса и т.

В заключение следует сказать, что предложенная теория механизма прокаливания и обессеривания малосернистых, сернистых и высокосернистых нефтяных коксов подтверждается экспериментальными данными различных авторов, и кинетические уравнения хорошо описывают физическую сущность явлений, происходящих в массе кокса.

Отвешенные фракции коксовых порошков подают в смесительную машину, где они смешиваются с расплавленным связующим до получения однородной тестообразной массы, обладающей соответствующими структурно-пластическими свойствами.

Однако при дальнейшем повышении температуры изменения в массе кокса не прекращаются.

Межслоевое расстояние и другие размеры кристалла, а также характер и распределение пористости в массе графита являются важными характеристиками, оказывающими существенное влияние на его физико-химические и механические свойства.

Очень важно определить оптимальный расход связующего, необходимый для получения электродной массы достаточной механической прочности.

Наилучшие результаты по механической прочности изделия достигаются в процессе спекания электродной массы при небольшом недостатке связующего.

Кокс можно нагревать до 1300—1600 °С следующими способами: за счет тепла, выделяющегося при пропускании тока через массу кокса; непосредственным контактом горячих газов (продуктов сгорания) с коксом; продуктами сгорания через стенку; путем комбинирования всех трех способов.

К таким же результатам приводит и наличие избытка связующего в электродной массе.

В последнем случае в топочный аппарат достаточно подавать подогретый воздух; при взаимодействии его с коксом выделяется тепло, необходимое для нагрева оставшейся массы кокса до определенной темпера-Туры Предварительный подогрев воз-^ ^ ^g интенсификации ПР0-цесса горения широко используется в.

В общем случае расход пека (П) для достижения нормальных пластических свойств анодной массы* (показатель пластичности Кд=60— 82%) слагается из двух составляющих: п = ппор + пад где Ппор — расход тгека на заполнение пористости "В зернах и по-розностн межзернового пространства; Пад — количество пека, пошедшего для создания жидкого слоя на поверхности зерна, придающего массе нормальные пластические свойства.

По данным [62], при изготовлении анодной массы из малосернистого про^ каленного нефтяного кокса расход среднетемпературного пека ППОр не превышает 3 — 5%.

Таким образом, основная масса связующего тратится на создание тонкого слоя пека вокруг зерен наполнителя (Пад).

- (22) где w • — скорость реакции, определяемая количеством (массой) прореагировавшего углерода в единицу времени на единицу массы кокса; /Су — кажущаяся константа скорости реакции, время"1; Cco2i — текущая концентрация двуокиси углерода в продуктах сгорания кокса, мольные доли; п0 — скорость подачи первичной двуокиси углерода, м3/1время (указывается объем при нормальных условиях); / — длина реакционной зоны; 0,536=12:22,4 — коэффициент пересчета мольных единиц в весовые; g> — текущая навеска углерода в процессе опыта, г.

Толщина адсорбционного слоя, необходимого для создания требуемых пластических свойств электродной массы, зависит в первую очередь от энергетической неоднородности поверхности коксов, обусловленной нескомпенсированностью а- и Jt-электронов у атомов углерода на ребрах и гранях" кристаллитов и.

Величина этого показателя определяется по числу теп-лосмен, которые кирпич выдерживает до потери пятой части первоначальной массы (при нагревании до 850 и 1300 °С и охлаждении водой).

но расход связующего для изготовления анодной массы из шихты прокаленного малосернистого нефтяного кокса составляет 30—32% композиции.

Затем электродную массу вываливают в соответствующие формы, где она остывает, лосле чего ее либо направляют в электролизные цахи, либо подвергают прессованию.

Анодная масса углеродистая (для самообжигающихся анодов), выпускается, в зависимости от содержания золы и серы нулевого л 'первого сорта (МРТУ 48-13-24—66):

ИСПЫТАНИЕ ОБЛАГОРОЖЕННЫХ НЕФТЯНЫХ КОКСОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АНОДНОЙ МАССЫ

При нагревании тонкого слоя (до 200 мм) кокса до заданной температуры на движущемся поде кольцевой печи длительность пребывания материала в зоне реакции можно регулировать в любых пределах, но в этом случае весьма мал съем с 1 м2 пода печи и не достигается равномерность обработки кокса по массе.

Пластичность анодной массы для электролизеров, %

На установке с четырехсекционным аппаратом была получена опытная партия прокаленного ферганского малосернистого кокса, которую затем испытывали в производстве анодной массы.

Для нашего случая gM — количество кокса, облагораживаемого продуктами сгорания, кг/кг топлива; gr— масса топочных газов, образующихся при сжигании 1 кг углерода кокса, кг потока на 1 кг топлива; сг, см — соответственно теплоемкости потоков, ккал/(кг-°С).

Углеродистую анодную массу набивают в металлический кожух (из листового алюминия), который опускают на определенную глубину в рабочую зону ванны электролизера.

Высокая температура в рабочей зоне (950—970 °С) и медленное опускание кожуха с анодной массой создают удовлетворительные условия для ее обжига — спекания в единый монолит.

Масса продуктов, получающаяся при сгорании 1 кг топлива, кг:

Масса отдельных составляющих топочных газов, кг, равна^28(1 — а) 44« '.

Кратность циркуляции кокса К (отношение массы кокса к массе газа) в зависимости от начальной и конечной температуры его и условий процесса пиролиза рассчитывали по формуле (в кг/кг) :

При изготовлении анодной массы расход связующего на 3—6% меньше, чем при изготовлении ее из обессеренного кокса, но не обработанного парами нефтепродуктов.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОПРОБОВАНИЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ НЕФТЯНЫХ КОКСОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АНОДНОЙ МАССЫ

В связи с отличием прокаленных и обессеренных нефтяных коксов от прокаленных пековых коксов условия их применения в производстве анодной массы также иные.

Поэтому широкое внедрение нефтяного кокса в анодное производство нельзя считать простой заменой пекового кокса нефтяным, и в сложившейся технологии производства анодной массы потребуются некоторые изменения.

Стойкость угольных анодов щ алюминиевых ваннах в основном зависит от свойств и строения углеродистых материалов, входящих в состав анодной массы (кокс+связующее).

Из этих образцов в лабораторных условиях была изготовлена анодная масса и проведено ее технологическое опробование.

Методика технологического опробования анодной массы заключалась в моделировании в лабораторных условиях следующих стадий изготовления анода: приготовление сухой шихты определенного гранулометрического состава; изготовление «зеленой» массы и определение ее качества; изготовление лабораторных образцов; обжиг их в специальных печах; разделка и исследование физико-химических свойств обожженного анода.

Наибольший контроль (при помощи стандартных и специальных методов) проводится за качеством «зеленой» массы и обожженных анодов.

Зеленая масса должна обладать соответствующими механнкоетруктурными свойствами, определяемыми количеством связующего, которое обусловливается.

Анодные массы могут быть трех вариантов: наполнитель-шихта представляет собой смесь нефтяных и пе-ковых коксов, а связующим является каменноугольный пек; анодная масса изготовлена из прокаленного и обессеренного нефтяного кокса в смеси с пековым связующим веществом; в качестве компонентов массы применяются продукты только нефтяного происхождения.

Результаты технологического опробывания опытных образцов обожженной анодной массы приведены в табл.

31 следует, что оптимальное количество связующего как в случае прокаленного, так и обессеренного нефтяного кокса на 2% больше расчетного количества, что в дальнейшем должно быть учтено при использовании в зеленой массе нефтяных наполнителей.

Результаты технологического опробований опытных образцов обожжёнйой анодной массы I метод* II метод** Коли- Механи- степень

пытании опытных анодных масс на полупромышленном электролизере с верхним токоподводом силой тока 6000 а.

Одна опытная партия анодной массы была приготовлена на чистом нефтяном связующем, а другая—«а смеси его со средне-температурным каменноугольным пеком (1 : 1).

Из этих данных видно, что расход анодной массы на 1 т алюминия и на 1 А-ч для опытного анода несколько ниже, чем для рядового.

Основные показатели, полученные при технологическом опробовании нефтяных наполнителей для производства анодных масс, также находятся в удовлетворительном согласии с данными опытно-промышленных испытаний на электролизерах.

Анодная масса из прокаленного ферганского кокса была изго товлена в двух вариантах: на каменноугольном пеке и на нефтяном связующем.

Шихту готовили в смесителях с паровым обогревом при 110—130 °С и формовали в брикеты массой около 1 т.

Качество опытных анодных масс (табл.

32) в основном удовлетворяло требованиям, предъявляемым к анодной массе первого сорта АМ-1.

Промышленные испытания опытных масс проводили на группе электролизеров с боковым токоподводом.

В качестве опытных электролизеров и электролизеров-свидетелей, куда загружалась рядовая масса, были выбраны ванны примерно с одинаковым сроком службы.

Качество опытных анодных масс

Показатели Масса на каменноугольном пеке Масса на нефтяном пеке Рядовая масса из ферганского кокса из обессеренного уфимского кокса из ферганского кокса из рядового кокса

Необожженная масса

Обо жжен на я масса

Во время испытаний вели учет вылитого металла, замеряли расход анодной массы и скорость сгорания анода.

Периодически измеряли температуру жидкой части анода и электролита, а также уровни жидкой массы.

При испытаниях анодной массы из ферганского кокса наблюдалось повышенное образование угольной пены, вызванное, по-видимому, чрезмерной глубиной прокалки кокса и недостаточным содержанием в анодной массе связующего.

Сравнительные испытания двух партий анодной массы на нефтяном связующем с использованием в качестве наполнителя прокаленной в кипящем слое мелочи ферганского кокса и прокаленного во вращающейся печи рядового кокса УАЗ показали принципиальную возможность применения в промышленном производстве

Показатели Ферганский КОКС+ каменно-угольный пек Рядовая масса Ферганский КОКС + нефтяной пек Рядовая масса Рядовой КОКС + нефтяной пек Рядовая масса Обессеренный КОКС + каменно-угольный пек Рядовая масса

Расход анодной массы, кг/т 575,2 530,6 583,8 550,7 561,8 536,2 549,5 546,9

железа 0,137 0,085 0,130 0,09 0,11 0,08 0,137 0,087 кремния 0,130 0,076 0,08 0,07 0,08 0,07 0,077 0,089 меди 0,0055 0,0043 0,003 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004 анодной массы нефтяного связующего и обессеренного нефтяного-кокса.

Особый интерес представляют результаты испытаний обессеренного нефтяного- кокса, подтвердившие ранее полученные лабораторные данные различных исследовательских институтов о возможности применения обессеренного кокса в производстве анод1 ной массы.

Дальнейшие исследования необходимо направить на снижение расхода связующего и усадки анодной массы.

Из всего количества углеродистых веществ, используемых для производства электродной продукции, около 90% идет на изготовление анодной массы, что объясняется большим удельным расходом коксов и высокими темпами развития производства алюминия.

Возможность производства облагороженных нефтяных Коксов и связующих веществ на одном заводе существенно упрощает технологию получения анодных масс, в результате чего создание вблизи НПЗ межрайонных пунктов по производству анодной массы является весьма целесообразным.

массы вырабатываемого алюминия.

В связи с этим представляет интерес рассмотреть структуру расходования анодной массы при электролизе и пути снижения ее расхода.

Действительно [92], с повышением концентрации двуокиси углерода в анодном газе с 44,0 (верхний токоподвод) до 66% (боковой токоподвод) расход анодной массы снижается соответственно с 590 до 535 кг.

Существенное влияние на расход анодной массы и на ход электролиза оказывает осыпаемость — количество углерода, попадающего в зону реакции в твердом виде (механические потери).

Основная причина повышения осыпаемости анодной массы — различие в скоростях сгорания кокса-наполнителя и кокса-связую-щего.

С повышением температуры процесса электролиза, в связи с возрастанием при этом различий в скоростях сгорания составляющих анодной массы, осыпаемость обычно увеличивается.

Такие же отрицательные явления могут быть вызваны неправильным дозированием связующего при изготовлении анодной массы.

Расход анодной массы Р при электролизе (в кг/кг алюминия) складывается из потерь PI по реакциям (1, 2), из расхода углерода Р2 по реакции (4) и механических потерь Р3

где В — доля кокса в анодной массе (обычно 0,88—0,93); X — содержание GO в анодном газе, доли единицы.

Практический удельный расход Р анодной массы электролизеров указанной конструкции за счет потерь Р% я Р3 значительно больше (около 535 кг/т алюминия).

В общем случае сокращение расхода анодной массы может быть достигнуто: снижением степени восстановления двуокиси углерода путем подбора сырья для производства анодной массы, оптимальной температуры прокаливания коксов, уменьшения количества золы и в особенности примесей, наиболее сильно интенсифицирующих реакцию (2), снижения температуры процесса электролиза и т.

; получением однородной анодной массы с равной реакционной способностью ее составляющих (подбором связующего и наполнителя одинаковой природы) и с одинаковой низкой начальной и конечной скоростью реагирования ее компонентов с двуокисью углерода и кислородом.

коксов, предназначенных для производства анодной массы.

Технологическое опробование и промышленные испытания нефтяных коксов, предназначенных для производства анодной массы.

Влага и летучие, содержащиеся в коксе, способствуют образованию транспортных каналов в его массе, облегчая доступ окислителя и интенсифицируя процесс горения.

При исследовании горения оказалось, что скорость потери массы порошкообразного кокса больше, чем объема коксового зерна, вследствие чего для частиц, выгоревших на 80%, насыпная и кажущаяся плотности в 2—2,5 раза ниже, чем у исходных.

Поскольку потребности производства сульфида натрия в высокосернистом коксе невелики, такая фракция может быть получена рассевом массы, выгружаемой из камер коксования; на абразивных заводах, выпускающих монокорунд М, крупнокусковой высокосернистый кокс с содержанием летучих не более 5,0% может быть использован для сплавления с бокситом с образованием сплава, состоящего из монокристаллов корунда и примесей.

Такая температура в шахтной печи позволяет не только ускорить основную реакцию процесса, увеличивая выход целевого продукта, но и придает реакционной массе необходимую подвижность.

Так, повышение этого показателя только на 10% [254] приводит к потере 1500 нейтронов на каждые 100 тысяч в случае применения реактора типа G-1 или к увеличению количества урана до 8 т, необходимого для получения критической массы.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru