Сушка, разогрев и пуск магниевого электролизера

30.01.2017

Перед пуском в эксплуатацию электролизер должен быть тщательно высушен до полного удаления всей влаги, содержащейся в кладке ванны. Сушку производят электрическими печами сопротивления, состоящими из параллельно соединенных нихромовых спиралей (нагревателей). Нагреватели устанавливают в каждую ячейку электролизера и печь подключают к печному трансформатору. Во избежание деформации кладки и растрескивания диафрагм сушку ведут медленно, в течение шести-семи суток, при постепенном повышении температуры до 300—350°. Температуру регулируют путем изменения напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора. После окончания сушки производят разогрев ванны до рабочей температуры. Разогрев ведут переменным током, проходящим через жидкий сплав солей (электролит), который в этом случае является греющим сопротивлением. Нагреватели отключают и удаляют из ячеек, а трансформатор подключают к крайним катодам электролизеров. Затем в ванну заливают отработанный электролит или специально приготовленный расплав хлоридов калия, натрия, магния, кальция и включают ток. Можно соединять все катоды последовательно специальными перемычками или пользоваться для разогрева стальными штангами. Уровень расплава, расстояние между электродами и напряжение на трансформаторе регулируют таким образом, чтобы сначала величина тока, проходящего через расплав, была при данной мощности трансформатора максимальной. Пo достижении этого температуру регулируют в пределах 740—760° и прогревают ванну в таком режиме в течение двух-тpex суток.
За это время из футеровки удаляется вся влага, а из анодов (при верхнем вводе) — избыточная фосфорная кислота. По истечении указанного срока в электролизер доливают расплав до нормального уровня, т. е. выше нижней кромки диафрагмы на 20—25 см, и прогревают ванну еще в течение 12—16 час. Затем отключают трансформатор и включают электролизер в сеть постоянного тока. Одновременно начинают отсасывать выделяющиеся из электролизера газы.
При пуске электролизера на постоянный ток необходимо тщательно следить за температурой электролита. Следует иметь в виду, что при температурах ниже 651° (точка плавления магния) металл выделяется на катоде в твердом состоянии, что приводит к короткому замыканию электродов. При этом резко снижается сопротивление в ванне, соответственно снижается потребляемая ею мощность и электролит застывает.
В первые дни работы электролизера расход тепла выше, чем при установившемся режиме, так как идет усиленный прогрев футеровки, продолжается испарение влаги. Поэтому, если это необходимо, иногда приходится и после включения постоянного тока дополнительно подогревать электролизер переменным то ком. Особенно важно в период пуска не допускать образования на подине настыли — тугоплавкой и вязкой смеси солей. В случае появления настыли ее следует как можно быстрее удалить из ванны.
После включения постоянного тока начинаются электрохимические процессы на электродах и в первую очередь так называемая «проработка», т. е. разложение влаги, сульфатов и других примесей электролита.
В первые 3—4 суток работы наблюдается усиленное движение электролита, так называемое «кипение».
По мере окончания «проработки» устанавливается нормальная циркуляция электролита.
В процессе разогрева и пуска электролизера необходимо следить за состоянием анодных и катодных контактов. При чрезмерном разогреве контактов их следует подтягивать или разбирать, очищать и снова собирать. Особо следует следить за нормальным распределением тока по электродам, не допуская перегрузки отдельных электродов. Одновременно надо систематически проверять состояние всех элементов электролизера; особое внимание следует обращать на уплотнение анодного блока (при верхнем вводе), возобновлять, если это необходимо, цементную замазку. Металлические крышки катодного пространства должны быть в процессе пуска плотно подогнаны.
Пуск электролизера считается законченным, когда при нормальных условиях работы его (заданные величина тока и расстояние между электродами) он приходит в тепловое равновесие и на нем достигнута нормальная производительность. На хорошо смонтированном электролизере и при нормальном пуске такое состояние достигается обычно через 3—4 суток после включения электролизера в сеть постоянного тока.