Национальный исследовательский университет «МИСиС», каф. цветных металлов и золота, Москва, Россия:

А. П. Лысенко, доцент, эл. почта: reikis@yandex.ru
С. С. Киров, доцент
Р. С. Сельницын, инженер
А. Ю. Наливайко, ведущий инженер-электроник

Исследовано влияние конструкции обожженного анодного блока алюминиевого электролизера на технико-эксплуатационные характеристики последнего. Рассмотрены аноды различной модификации: классический (сплошной) анод, анод с газоотводящим отверстием, не защищенным протекторным покрытием, и анод с газоотводящим отверстием, защищенным алундовой вставкой. Проанализирована работа электролизной ячейки при использовании анодных блоков различного типа. Выявлен механизм снижения эффективности использования анодов с незащищенными газоотводящими отверстиями и предложен способ устранения этого. Предложено и обосновано применение материала для протекторной защиты газоотводящего элемента обожженного анода алюминиевого электролизера. Разработана и представлена схема экспериментальной установки для оценки эффективности использования обожженного анода различной конструкции. Представлены экспериментальные данные по получению алюминия методом электролиза криолит-глиноземного расплава с использованием анода различной конструкции. Показано преимущество использования обожженного анода с газоотводящим отверстием, защищенным алундовой вставкой, по отношению к сплошному аноду. Оно выражено в экономии электроэнергии, снижении напряжения на электролизной ванне и росте выхода по току.

Работа проведена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения обязательств по Соглашению о предоставлении субсидии от 23 октября 2014 г. № 14.578.21.0072 (уникальный идентификатор соглашения RFMEFI57814X0072).

1. Кiss L. L., Poncsak S., Antille J. Simulation of the bubble layer in aluminum electrolysis cells // Light Metals. 2005. Р. 559–564.
2. Thorne R. J., Sommerseth C., Ratvik A. P., Linga H., Svensson A. M. Bubble evolution and anode surface properties in aluminium electrolysis // Journal of the Electrochemical Society. 2015. Vol. 162 (8). P. E104-E114.
3. Wang Y.-L., Tie J., Tu G.-F., Zhao R.-T., Zhang Z.-F. Effect of gas bubble on cell voltage oscillations based on equivalent circuit simulation in aluminum electrolysis cell // Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). 2015. Vol. 25 (1). P. 335–344.
4. Richards N., Gudbrandsen H., Rolseth S., Thonstad J. Characterization of the fluctuation in anode current density and «bubble events» in industrial reduction cells // Light Metals. 2003. Р. 315–322.
5. Wang Y., Tie J., Tu G., Zhao R., Zhang Z. Dynamic Simulation of Cell Voltage Resonance Effect in Aluminum Electrolysis Cell // Light Metals. 2014. P. 697–702.
6. Лысенко А. П., Киров С. С., Сельницын Р. С., Наливайко А. Ю. Влияние конструкции обожженных анодов на эффективность газоотвода и технические показатели процесса электролиза алюминия // Цветные металлы. 2013. № 9. С. 115–117.
7. Ветюков М. М., Цыплаков А. М., Школьников С. Н. Электрометаллургия алюминия и магния. — М. : Металлургия, 1987. — 320 c.
8. Баймаков Ю. В., Ветюков М. М. Электролиз расплавленных солей. — М. : Металлургия, 1966. — 400 c.
9. Москвитин В. И., Николаев И. В., Фомин Б. А. Металлургия легких металлов. — М. : Интермет Инжиниринг, 2005.
10. Лысенко А. П., Киров С. С., Сельницын Р. С., Наливайко А. Ю. Электрохимический синтез диборида титана из криолитовых расплавов на угольном электроде // Цветные металлы. 2014. № 5. С. 44–48.
11. Пат. 2485216 РФ. Электролизер для производства алюминия / Лысенко А. П., Сельницын Р. С. ; опубл. 20.06.2013, Бюл. № 17.
12. Earnshaw A.,Greenwood N. Chemistry of the Elements. — US : Butterworth-Heinemann, 1997. — 297 p.