Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка нового токоподводящего анодного узла электролизёра Содерберга ОАО РУСАЛ Красноярск

Докладчик: Зайков Юрий Павлович

Должность: директор

Цель проекта:
1. Разработка нового анодного токоподводящего штыря с коррозионностойким защитным покрытием в составе анодного узла электролизёра Содерберга ОАО «РУСАЛ Красноярск». 2. Экспериментальное определение метода и режимов нанесения защитного коррозионностойкого покрытия на основе алюминия на анодный токоподводящий штырь; разработка опытной установки для нанесения покрытия; изготовление экспериментальных образцов штырей с защитным покрытием и их испытание в составе анодного узла электролизёра Содерберга ОАО «РУСАЛ Красноярск». Для испытания штырей будет разработан метод и изготовлена опытная установка дистанционного определения коррозионного износа штырей.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Основы технологии процесса электролитического алитирования низкоуглеродистой стали в смеси расплавленных фторидов, включая зависимость основных характеристик (толщина, фазовый состав и микрораспределение элементов, коррозионная стойкость и электропроводность) защитного коррозионностойкого покрытия на образцах стали в зависимости от параметров процесса нанесения.
2. Экспериментальный образец анодного токоподводящего штыря с защитным коррозионностойким покрытием, предназначенный для замены существующего «типового» штыря, служит для подведения электрического тока к аноду электролизёра Содерберга и должен обладать следующими характеристиками:
- электропроводностью – не ниже уровня существующих «типовых» штырей;
- прочностью штыря на скручивание и разрыв – не ниже уровня существующих «типовых» штырей;
- влияние на сортность алюминия (изменение хим. состава, увеличение содержания примесей) не допускается.
3. Разрабатываемый способ электролитического алитирования малоуглеродистой стали в смеси расплавленных фторидов щелочных металлов обладает патентной чистотой на территории РФ.
4. Известны способы электролитического алитирования в низкотемпературных расплавах (до 400 С) недостатком которых является низкая скорость нанесения сплошных покрытий.
5. Поверхностное насыщение алюминием изделий из стали придаёт им повышенную стойкость к окислению при высоких температурах в атмосфере воздуха и серосодержащей среде в результате образования тонкой оксидной плёнки α-Al2O3 на поверхности покрытия, без ухудшения электропроводности. Электролитическое алитирование при относительно высоких температурах 620-920 С обеспечивает высокие скорости процесса нанесения и качество покрытия.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Производство первичного алюминия электролизом глинозёма:
- в электролизёрах Содерберга с самообжигающимся анодом;
- в электролизёрах с обожжеными анодами для защиты ниппелей токо-подводов от газовой коррозии в форме окисления.
2. Экспериментальный образец анодного токоподводящего штыря с защитным коррозионностойким покрытием предназначен для замены существующего «типового» штыря, применяемого в составе анодного узла электролизёра Содерберга ОАО «РУСАЛ Красноярск».
3. Применение анодных токоподводящих штырей в составе анодного узла электролизёра Содерберга ОАО «РУСАЛ Красноярск» позволит:
- повысить энергоэффективность процесса электролитического получения алюминия за счёт уменьшения контактного сопротивления границы штырь/анод;
- снизить уровень нежелательной примеси железа (продуктов коррозии стальных токоподводящих штырей ) в алюминии, т.е. - повысить сортность первичного алюминия.

Текущие результаты проекта:
1. Разработана лабораторная технология электролитического алитирования низкоуглеродистой стали в смеси расплавленных фторидов на основе NaF-(KF)-AlF3 и выбраны режимы нанесения, обеспечивающие получение равномерных защитных покрытий в интервале температур от 620 до 920 С.
2. Образцы стали с защитным покрытием продемонстрировали высокую стойкость к окислению в атмосфере воздуха при температуре от 700 до 900 С и в атмосфере серы (S) при температуре 900 С. Нанесённое покрытие не приводило к увеличению электросопротивления алитируемых образцов.
3. В ходе выполнения патентного поиска установлено, что разрабатываемый способ электролитического алитирования в смеси расплавленных солей является патентоспособным и обладает патентной чистотой на территории Российской Федерации.
4. Выбран патентоспособный метод дистанционного контроля коррозионного износа анодных токоподводящих штырей, основанный на воздействии лазерного излучения на исследуемый объект.