Нарушения нормальной работы анода

29.01.2017

К числу основных неполадок при обслуживании анода, которые мешают нормальному ведению технологического процесса электролиза, а иногда могут привести и к серьезным осложнениям в работе ванн, следует отнести: 1) течь анодной массы; 2) оползание анода; 3) образование шеек на аноде и 4) расслоение анода.
Течь анодной массы является довольно частым недостатком в работе ванны. Протекание жидкой анодной массы происходит через неплотности и щели в алюминиевом кожухе. Неплотности и щели между отдельными секциями кожуха образуются при их установке и при перетяжке анодной рамы (если она зацепится за верхнюю обичайку и потащит ее за собой), а также при забивке штырей, особенно если штыри забиваются в месте стыка двух секций кожуха.
Даже небольшие течи анодной массы приводят к увеличенному расходу ее, к загрязнению электролита углем, а также к загазованности воздуха в цехе. Большая течь анодной массы может привести к проплавлению (прогоранию) алюминиевого кожуха и вытеканию всей жидкой массы из анода. Попавшая в электролит жидкая анодная масса будет интенсивно гореть, что может привести к порче отдельных конструктивных элементов ванны и создает весьма тяжелые условия работы для обслуживающего персонала. Кроме того, вытекание жидкой анодной массы может привести к ухудшению качества анода. В связи с этим очень важно обеспечить систематическое наблюдение и контроль за обслуживанием анода и своевременно предупреждать возможность образования течи анодной массы.
В случае образования щелей и неплотностей в кожухе их следует закрыть тряпками или бумагой. Если это не помогает, изнутри анода устанавливают алюминиевый лист, закрывающий щель.
Оползание анода может произойти в основном вследствие недостаточной высоты конуса спекания в аноде, что чаще всего бывает в зимнее время. Оно обычно происходит при удалении нижнего ряда штырей и передачи нагрузки от веса анода на следующий ряд штырей.
Если конус спекания в аноде недостаточно высок, то штыри непрочно удерживаются в нем и, не выдерживая передаваемой на них нагрузки, прогибаются, а иногда и вырываются из тела анода, вследствие чего анод начинает опускаться: Иногда при этом нагрузка перераспределяется на остальные штыри и анод опускается на небольшую величину — на 2—3 см.
При оползании анода электролит выдавливается из ванны и резко снижается междуполюсное расстояние, что может сказаться на работе ванны, если срочно не будут приняты меры по устранению этого ненормального явления. Поэтому, если произойдет незначительное оползание анода, то в первую очередь его поднимают вместе с анодной рамой до восстановления нормального междуполюсного расстояния
Для предотвращения дальнейшего опускания анода вставляют штыри в старые отверстия (от ранее извлеченных штырей нижнего ряда) и подвешивают за них анод на временные тяги до образования нормального конуса спекания.
Образование «шеек», или выгорание участков на аноде, является крайне нежелательным явлением. Причины, вызывающие образование «шеек» на аноде, очень разнообразны.
Нижняя, нагретая докрасна часть поверхности анода, которая не закрыта алюминиевой обичайкой, может интенсивно окисляться. Если эту часть систематически не оплескивать электролитом и не окучивать глиноземом, то неизбежно образуется «шейка», т. е. анод в этом месте выгорит. В запущенных случаях, особенно при горячем ходе ванны, анод выгорает на значительную глубину. Образованию «шеек» способствуют также и местные перегревы анода.
Известны случаи образования «шеек» при выгорании анода вдоль вертикальной трещины, нередко образующейся в аноде. Шейки образуются и тогда, когда при извлечении штырей из анода отверстия не были забиты глиноземом.
В заводской практике известны случаи, когда выгорание анода происходило настолько сильно, что необходимо было отключать ванну и пускать ее с новым анодом.
Для устранения образования «шеек» на аноде прежде всего необходимо устранить местные перегревы. Образовавшуюся трещину на аноде заплескивают жидким электролитом так, чтобы прекратился в нее доступ воздуха. После каждой обработки ванны, наряду с оплескиванием электролитом и окучиванием глиноземом всей нижней поверхности анода, производят особо тщательное заплескивание электролитом и окучивание глиноземом образовавшейся «шейки». В более трудных случаях оплескивание анода в месте его выгорания производят гораздо чаще, через 2—3 часа; охлаждают электролит против этих мест металлом и оборотным электролитом.
Расслоение анода происходит в результате образования горизонтальной трещины в теле анода. Встречается оно очень редко, но является довольно серьезным расстройством ванны.
Как уже указывалось, для получения анода хорошего качества над спекшейся его частью всегда должен быть слой жидкой массы высотой не менее 25 см. При отсутствии такого слоя образуется горизонтальное расслоение анода, нарушается непрерывность его.
Расслоение может произойти и в том случае, если брикеты анодной массы загружают на поверхность анода, не очищенную от пыли.
Характерны признаки расслоения анода из трещины на поверхность анода выходят огоньки, анод в этом месте выгорает, раскален, быстро растет конус спекания, на ванне повышается напряжение и поднимается температура электролита в ней. Такая ванна очень мало производит металла
Когда (в результате сгорания анода) трещина окажется ниже первого ряда штырей, нижняя часть анода неизбежно отслоится. В случае отслоения анода по всему сечению ванну выключают на 3—4 часа, поднимают анод и удаляют отслоившуюся часть. После удаления ее анод снова опускают в электролит, включают ток и ванну постепенно приводят в нормальное состояние.
Отслоение иногда может быть и не полным, когда отслаивается 1/2, 1/3 или даже меньшая часть поверхности анода. В этом случае отслоившуюся часть извлекают, а оставшуюся часть анода срабатывают без отключения ванны в течение 7—12 дней, хотя нормальный ход ванны при этом бывает и нарушен.