Акционерное общество открытого типа «Братский алюминиевый завод»
Приоритеты:
Изобретение относится к электролитическому способу получения алюминия и может быть использовано для ремонта угольной футеровки катодного устройства алюминиевого электролизера. Техническим результатом является повышение срока службы электролизера, повышение сортности и выхода металла. Это достигается за счет того, что металл сливают до уровня 250-420 мм и электролит до уровня не менее 50 мм, создают временную защиту места ремонта в виде настыли из ремонтной смеси, содержащей, мас. %: Глинозем — 25-50 Фтористые соли — 5-20 Электролит — 40-70 Поврежденный угольный блок заменяют полностью или частично пластиной из углеродсодержащего материала, в качестве которой используют углеграфитовые плиты. 2 з.п.ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ локального ремонта бортовой футеровки алюминиевого электролизера, включающий создание временной защиты места ремонта при подключенном электролизере и замену поврежденного угольного блока, отличающийся тем, что металл сливают до уровня 250-420 мм и электролит до уровня не менее 50 мм, временную защиту выполняют в виде настыли из ремонтной смеси, а угольный блок заменяют полностью или частично пластиной из углеродсодержащего материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластин из углеродсодержащего материала используют углеграфитовые плиты.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ремонтной смеси настыли используют состав, содержащий, мас.%: Глинозем — 25 — 50 Фтористые соли — 5 — 20 Электролит — 40 — 70
Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к электролитическому способу получения алюминия и может быть использовано для ремонта угольной футеровки катодного устройства алюминиевого электролизера.
На срок службы катодной футеровки влияет ряд причин: качество футеровочных материалов и выполнение монтажных работ, конструктивные особенности подины (наличие швов), степень прочности катодного кожуха, качество обжига и пусковой режим электролизера, нарушение технологического процесса (колебания силы тока, отключения) и др.
Практика показала, что перечисленные выше причины, а не естественный износ являются главными факторами, объясняющими сравнительно короткий срок службы электролизеров (период между капитальными ремонтами).
О необходимости ремонта элекролизера обычно свидетельствует устойчивое возрастание железа металле. Это объясняется растворением катодных стержней, катодного кожуха вследствие разрушения угольных блоков или швов подины.
Разрушение боковой футеровки проявляется покраснением, а вслед за этим, если не принимаются необходимые меры, и проплавлением стенок кожуха, прорывами электролита и металла из ванны.
Иногда удается продлить на некоторое время работу электролизера, затрамбовывая на ходу разрушенные места футеровки, а если это не помогает, то электролизер отключают на капитальный ремонт и демонтируют, в противном случае может произойти авария с разрывом цепи серии.
Известен способ ремонта электролизера для получения алюминия, который включает в себя отключение электролизера, слив металла и электролита, демонтаж анодного устройства, удаление остатков застывшего металла и электролита, с последующим удалением старой угольной футеровки с использованием заливки воды в шахту катодного устройства. После ревизии катодного кожуха либо выполняют новую футеровку, а если катодный кожух негоден, его разрезают и вывозят в металлолом (см. Справочник металлурга по цветным металлам. — М.: Металлургия, 1971, с. 248 — 250).
Известен способ горячего ремонта футеровки электролизера, включающий предварительную расчистку разрушенных мест и забивку их защитной массы, в котором в качестве защитной массы используют смесь из последовательно чередующихся слоев магнезитового порошка и алюминия при соотношении компонентов: 1:1 — 1:2 и перед заливкой выдерживают ее на месте разрушения 3 — 10 мин (А. с. СССР N 1235999, C 25 C 3/08, 1986 г.).
Недостатки известных решений заключаются в следующем: 1) необходимость отключения электролизера; 2) не обеспечивается монолитность ремонтной футеровки с блоком; 3) плотность ремонтной набойки не обеспечивает в достаточной мере стойкость футеровки и повышение срока службы электролизера.
Известна технология по патенту США N 5203971, НКИ 204-67, по которой для обновления изношенного пода заменяют некоторые графитовые блоки новыми а некоторые другие графитовые блоки заменяют по меньшей мере одним блоком из неэлектропроводного огнеупорного материала, вплотную прилегающим к графитовым блокам и проходящим на всю толщину пода, так что образуется составной под электропечи.
К недостаткам данной технологии следует отнести: — значительный объем и высокая стоимость ремонта электролизеров; — длительный период ремонта; — необходимость отключения электролизера и его последующее включение, как после капитального ремонта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ горячего ремонта алюминиевой электролизной ванны, в котором в подключенную ванну вводят временную защитную стенку из угольных блоков, между стенкой и бортом ванны выбирают электролит, заменяют боковые угольные блоки, затем стенку вынимают (А. с. СССР N 56553, C 25 C 3/08, опубл. 29.02.40 г.), принятый за прототип.
Недостатки известной технологии: — требуются значительные материальные затраты (временная стенка из угольных блоков); — значительны трудозатраты (выборка электролита между стенкой и бортом ванны, герметизация ремонтного пространства от рабочего пространства ванны); — сложность удаления временной защитной стенки после окончания ремонта.
Задачей изобретения является повышение срока службы электролизера, повышение сортности и выхода металла, снижение себестоимости локального ремонта.
Техническим результатом предлагаемого решения является создание надежной временной защиты места ремонта из материалов, используемых в электролитическом производстве алюминия, выполнение ремонта в короткие сроки, с высоким качеством, при минимальных затратах.
Технический результат достигается тем, что в способе локального ремонта бортовой футеровки алюминиевого электролизера, включающем создание временной защиты места ремонта при подключенном электролизере и замену поврежденного угольного блока, металл сливают до уровня 250 — 420 мм и электролита до уровня не менее 50 мм, временную защиту выполняют в виде настыли из ремонтной смеси, а угольный блок заменяют полностью или частично пластиной из углеродсодержащего материала, причем в качестве пластин из углеродсодержащего материала используют углеграфитовые плиты, а в качестве ремонтной смеси настыли используют состав, содержащий, мас.%: Глинозем — 25 — 50 Фтористые соли — 5 — 20 Электролит — 40 — 70 Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.
Локальный ремонт катодной футеровки электролизера, в частности его бортовой футеровки, является важнейшей технико-экономической задачей процесса электролитического получения алюминия. Локальный ремонт бортовой футеровки по «горячему» предотвращает остановку элеткролизера на капитальный ремонт, т.е. значительные капитальные затраты. В предлагаемом решении не только решается эта задача, но и электролизер не выключается из цепи и не сливается полностью электролит и металл. Т.е. электролизер во время локального ремонта находится на стадии «рабочей консервации». После окончания ремонта электролизер без дополнительных затрат, требующихся для его запуска после капитального ремонта, вводится в обычный технологический режим.
В отличии от прототипа временную защитную стенку выполняют из ремонтной смеси, в состав которой входят компоненты, загружаемые в электролизер при эксплуатации, сливая при этом металл до уровня 250 — 420 мм и электролита до уровня не менее 50 мм, а угольный блок заменяют полностью или частично пластиной из углеродсодержащего материала, например углеграфитовой плитой.
Сравнение предлагаемого решения с прототипом и другими известными признаками в данной области выявило следующее.
1) Известен способ ремонта электролизера для получения алюминия, который включает в себя отключение электролизера, слив металла и электролита, демонтаж анодного устройства, удаление остатков застывшего металла и электролита, с последующим удалением воды в шахту катодного устройства. После ревизии катодного кожуха либо выполняют новую футеровку, а если катодный кожух негоден, его разрезают и вывозят в металлолом (см. Справочник металлурга по цветным металлам. -М.: Металлургия, 1971, с. 248 — 250).
2) Известен способ горячего ремонта футеровки электролизера, включающий предварительную расчистку разрушенных мест и забивку их защитной массы, в котором, в качестве защитной массы используют смесь из последовательно чередующихся слоев магнезитового порошка и алюминия при соотношении компонентов 1:1 — 1:2 и перед заливкой выдерживают ее на месте разрушения 3 — 10 мин (А.с. СССР N 1235999, C 25 C 3/08, 1986 г.).
3) Известна технология по патенту США N 5203971, НКИ 204-67, по которой для обновления изношенного пода заменяют некоторые графитовые блоки новыми, некоторые другие графитовые блоки заменяют по меньшей мере одним блоком из неэлектропроводного огнеупорного материала, вплотную прилегающим к графитовым блокам и проходящим на всю толщину пода, так что образуется составной под электропечи.
4) Известна защитная масса для горячего ремонта футеровки электролизера, содержащая соединения магния и алюминия, которая с целью увеличения срока службы электролизера дополнительно содержит борный ангидрид, а в качестве соединения магния — оксид магния при следующем соотношении компонентов, мас. %: Оксид магния — 20 — 35 Борный ангидрид — 15 — 25 Алюминий — Остальное (А.с. СССР N 1534098, C 25 C 3/06).
5) Известен способ горячего ремонта алюминиевой электролитной ванны, в котором в подключенную ванну вводят временную защитную стенку из угольных блоков между стенкой и бортом ванны, выбирают электролит, заменяют боковые угольные блоки, затем стенку вынимают (А.с. СССР N 56553, C 25 C 3/08 опубл. 29.02.40 г.).
В процессе поиска по патентной и научно-технической информации не выявлено технических решений, характеризующихся сходными, идентичными или эквивалентными признаками с предлагаемым решением.
Таким образом предлагаемое техническое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Способ осуществляется следующим образом.
Определяют место разрушения бортовой футеровки электролизера. Замеряют электрическую разность потенциалов «ванна-земля» и устанавливают при необходимости заземление. Сливают металл до уровня 250 — 420 мм и электролит до уровня не менее 50 мм.
Выставляют анод с межполюсным расстоянием 20 — 40 мм, устанавливая напряжение 2,0 — 4,0 В, в зависимости от технологического режима электролизера и места разрушения футеровки. Снимают в месте ремонта газосборные секции (лестницы, горелки). Осадок со дна ванны подтягивают к бортовым блокам. В зоне ремонта создают искусственную настыль. Для этого производят запиковку, например, составом, содержащим, мас.%: глинозем — 35, смесь фтористых солей (MgF 2 ,NaF) — 15, гранулированный или оборотный электролит — 50, сверху загружают ковшовый выбой и оборотный электролит. Все плотно утромбовывают и закрывают при необходимости асбестовыми или муллитокремнеземистыми листами, асбоцементными плитами.
В месте ремонта сбивают гарнисаж, при необходимости срезают фланцевый лист и кронштейны.
Охладив место разрушения футеровки сжатым воздухом, производят выбойку поврежденного участка до бровки, тщательно и полностью очистив зону ремонта от включений электролита и металла. Место выбойки футеровки продувают сжатым воздухом. В случае повреждения металлического катодного кожуха место повреждения герметизируют, например, замазкой асбест-65 мас.%, жидкое стекло-35 мас.% или приваривают «заплату». В место выбоя разрушенной футеровки на растворе, содержащем, мас.%: подовая масса — 25, жидкое стекло — 50, графитовая пыль — 25, устанавливают с расклиниванием углеграфитовую плиту.
В случае разрушения футеровки рядом со стыком плиты запускают «внахлест» с перекрытием стыков старой футеровки. После установки ремонтной плиты сверху плотно набивают шапочку из состава ремонтной смеси, при необходимости приваривают фланцевый лист и кронштейны. После окончания ремонта электролизер выводят в нормальный технологический режим.
По предлагаемой технологии проведены опытно-промышленные испытания на Братском алюминиевом заводе.
Испытания показали, что технология промышленно применима, высоко эффективна с точки зрения повышения срока службы электролизера без его остановки на капитальный ремонт, а значит, и без значительных капитальных затрат.
По мнению авторов, предлагаемая технология локального ремонта алюминиевых электролизеров позволит в 2 — 3 раза повысить срок их службы без капитального ремонта, а следовательно, резко снизить капитальные затраты на производство товарного алюминия и его себестоимость.
Источник
Что такое локальный ремонт кузова и как его выполняют?
При эксплуатации транспорта избежать различного рода повреждений кузова бывает затруднительно. Впрочем, при наличии у автомобиля мелких повреждений выполнять дорогостоящую перекраску кузова, чтобы избавиться от потертостей и вмятин не требуется. Можно выполнить так называемый локальный ремонт, который позволит восстановить лакокрасочное покрытие, существенно уменьшив затраты автовладельца на эксплуатацию техники. Поговорим поподробнее о том, что же представляет собой такой локальный ремонт, в чём его преимущества и недостатки.
Перекраска автомобиля и отдельных кузовных панелей – это всегда определённые проблемы для автовладельцев. Стоимость такой работы высока, при этом следует учитывать тот факт, что в последующем могут появиться определенные проблемы с продажей автомобиля, когда потенциальный покупатель будет торговаться из-за перекрашенной панели. Решением такой проблемы станет выполнение локального ремонта, который исключает перекраску автомобиля и сохраняет оригинальное лакокрасочное покрытие.
Преимуществом выполнения такой работы является ее полная незаметность, доступная стоимость и возможность в последующем избежать каких-либо проблем с коррозией, которые предупреждаются благодаря отсутствию повреждения металлических кузовных элементов. Выполнить такую окраску можно в тех случаях, когда вмятины и локальные повреждения не заходят за рёбра жёсткости и углы. Повреждение не должно дойти до металла и иметь плавные без заломов края. В данном случае возможно будет отремонтировать кузовные панели без их демонтажа.
Использование вакуумного метода
В последние годы большой популярностью стал пользоваться так называемый вакуумный метод ремонта, когда используются специальные мощные присоски, вытягивающие повреждения в противоположную сторону. Также вместо таких присосок может использоваться лёгкоудаляющейся временный клей. В сложных случаях, когда вмятина не может быть выдавлена, с обратной стороны используют крючья рычаги. Сразу же отметим, чтобы выполнение таких ремонтных работ представляет определенные сложности и качественно провести их будет под силу лишь профессиональным специалистам. Обращаться с локальным ремонтом по вакуумному способу к тем мастерам, в квалификации которых вы сомневаетесь, всё же не стоит.
Стоимость такой работы в каждом конкретном случае будет оговариваться индивидуально. Тут необходимо учитывать, где находится повреждение, на капоте, крыльях или крыше, их размеры, а также ряд других факторов, которые могут непосредственно влиять на трудоемкость выполняемой работы. Сложнее всего устранять локальные повреждения на крыше, и в большинстве случаев осуществить полное восстановление лакокрасочного покрытия при наличии вмятин и потертостей в данном случае не представляется возможным.
Локальный ремонт
В том случае, если имеется глубокая царапина, которая дошла до металла, то обойтись без выполнения арматурных работ, которые подразумевают снятие и установку повреждённых кузовных деталей, будет невозможно. Повреждение зачищается до грунта, поверхность при помощи шпаклевки выравнивается, после чего грунтуется, красится и лакируется. Современные технологии позволяют полностью подобрать краску в тон общего цвета автомобиля, что в последующем исключает видимость таких локальных отремонтированных участков.
Однако такой способ восстановления царапин и сколов имеет существенный недостаток. В скором времени образуется коррозия, появляется небольшой жучок, который неизменно увеличивается в размерах. В итоге через год-полтора требуется вновь обращаться к специалистам, они снова зачистят повреждение до металла, обработают антикоррозийными покрытиями, загрунтуют, покрасят и залакируют.
Краска при необходимости выполнения локального ремонта выбирается по vin-номеру или с помощью специального оборудования. Для снижения затрат на такое восстановление кузовных элементов может выполняться так называемый плавный переход краски, который возможен в тех случаях, если общий объём ремонтируемого участка не превышает 5 сантиметров. Подготовленное к ремонту место окрашивается с постепенными переходами по цветам, что позволяет обеспечить точное совпадение оттенка с общим цветом автомобиля.
В каждом конкретном случае мастер в зависимости от используемого им оборудования и особенностей повреждения кузова подберёт ту или иную технологию восстановления вмятин и доколеровки краски. Также используемые методы подбора краски будут зависеть от суммы, которую готов заплатить автовладелец за ремонт и восстановление его автомобиля.
Когда выполняется локальный ремонт?
Выполняться локальный ремонт может в различных случаях. Например, при появлении на кузовных панелях следов коррозии. Также достаточно часто такие работы выполняются при наличии мелких сколов от камушков. Многие автовладельцы прибегают к такой услуге кузовного локального ремонта в тех случаях, когда осуществляется предпродажная подготовка машины. Потенциальные покупатели обращают внимание на состояние кузова и приобретают машины в том случае, если отсутствуют сколы, потёртости и другие повреждения лакокраски. Полностью перекрашивать автомобиль в данном случае будет неразумно, поэтому большинство из нас, подготавливая машину к продаже, выполняют ее локальную покраску. Благо, что стоимость таких работ не слишком высока.
Чрезвычайно востребованы услуги по локальной покраске автомобиля в тех случаях, когда кузов повреждён крупным градом. В данном случае на крыше, капоте и багажнике будут присутствовать небольшие повреждения, которые необходимо вытянуть с помощью специальных присосок и аналогичного оборудования. В последующем в зависимости от имеющихся повреждений проводится дополнительная лакировка кузовных элементов или они окрашиваются подобранной на компьютере краской. Сегодня такая услуга по восстановлению автомобиля после града с сохранением заводского лакокрасочного покрытия пользуется большой популярностью на рынке. Стоит она недорого, и при этом автовладельцы будут полностью избавлены от каких-либо проблем с образованием ржавчины на отремонтированных панелях кузова.
Выводы
Локальный ремонт кузова автомобиля подразумевает точечную покраску мест повреждений, когда с помощью специального оборудования вытягиваются повреждённые вмятины, после чего осуществляется окраска повреждённых участков, с использованием правильно подобранной на компьютере краски. Такая работа позволяет защитить кузов от образования коррозии, сохраняет привлекательный внешний вид вашего автомобиля. Необходимо лишь уделить должное внимание вопросам профессионализма исполнителей, чтобы позволить быть полностью уверенным в том, что такая окраска автомобиля будет выполнена качественно.
