Катодного устройства
нение сыпучих веществ в таре без применения механических средств транспортировки и штабелирования. Когда следует определить категорию взрывоопасной наружной установки, взрывоопасную смесь соотносят с вымышленным объемом помещения. При этом объем помещения определяется расстоянием 5 м от технологического оборудования по горизонтали и вертикали.
Для оценки взрыве- и пожароопасности газов и паров используют следующие показатели: пределы воспламенения в воздухе, температуру вспышки, самовоспламенения и воспламенения, категорию взрывоопасной смеси, минимальную энергию зажигания, минимальное взрывоопасное содержание кислорода и др.
С критическим диаметром (зазором) связаны категории взрывоопасной смеси, характеризующие способность газо- и паровоздушной смеси передавать взрыв чере'з узкие щели и фланцевые зазоры. Категорию взрывоопасной смеси учитывают при выборе типа взрывозащищенного электрооборудования в соответствии с требованиями ПУЭ.
Условные знаки должны содержать: в прямоугольнике — букву, обозначающую уровень взрывозащиты; цифру, обозначающую категорию взрывоопасной смеси; букву Т и цифру после буквы Т, обозначающие группу взрывоопасной смеси; в кружке — букву, обозначающую вид взрывозащиты.
Для легковоспламеняющихся нефтей и нефтепродуктов дополнительно необходимо определить: область воспламенения в воздухе, максимальное давление взрыва, категорию взрывоопасной смеси, минимальную энергию зажигания, минимальное взрывоопасное содержание кислорода, нормальную скорость горения, критический (гасящий) диаметр.
параметрам. Поэтому в ПЗУ, ПИВЭ*, ПИВРЭ** и ГОСТ 12.1.011-78 "Смеем взрывоопасные" приведена классификация взры-ч воопасных смесей по категориям и группам. В основу классификации взрывоопасных смесей по категориям положено их свойство передавать (при определенных условиях) взрыв из экспериментальной, оболочки в окружающую среду через критические или зазоры БЭМЗ между плоскими фланцами. В зависимости от величины критического или зазора БЭМЗ устанавливают категорию взрывоопасной смеси (табл. 1). В основу классификации взрывоопасных смесей по группам положена температура их самовоспламенения (табл. 2).
При оценке пожарной опасности газов определяют область воспламенения в воздухе; максимальное давление взрыва; температуру самовоспламенения; минимальную энергию зажигания; нормальную скорость горения; минимальное взрывоопасное содержание кислорода; категорию взрывоопасной смеси; характер взаимодействия горящего вещества и во-допенных средств тушения.
давление взрыва; категорию взрывоопасной смеси; ми-
Категорию взрывоопасной смеси учитывают при вы-
область воспламенения в воздухе; максимальное давление взрыва; температуру самовоспламенения; категорию взрывоопасной смеси; характер взаимодействия горящего вещества с водопенными средствами тушения; минимальную энергию зажигания; минимальное взрывоопасное содержание кислорода; нормальную скорость горения; критический (гасящий) диаметр.
область воспламенения в воздухе; максимальное давление взрыва; категорию взрывоопасной смеси; минимальную энергию зажигания; минимальное взрывоопасное содержание кислорода; нормальную скорость горения; критический (гасящий) диаметр.
Электролизная ванна состоит из металлического кожуха с футеровкой, токопроводящей угольной подины (катодного устройства) и угольных анодов. Катодное устройство ванны представляет собой шахту, выложенную угольными блоками. Ток к катоду подается с помощью массивных стальных стержней. Механическая прочность конструкции обеспечивается металлическим кожухом, установленным на кирпичную кладку (цоколь). Между кожухом и угольными блоками подины и бортов электролизера (подовой и бортовой футеровкой) размещены слои огнеупорных и теплоизоляционных материалов (огнеупорная и теплоизоляционная футеровка).
По конструкции катодного устройства электролизеры бывают с кожухом без днища и с днищем, по анодному устройству — с самообжигающимися анодами и боковым токоподводом (БТ), с самообжигающимися анодами и верхним токоподводом (ВТ) и с обожженными анодами (ОА). Катодное устройство электролизера БТ (рис. 6.58) представляет собой шахту, выложенную угольными подовыми и боковыми блоками. Металлический кожух установлен на цоколь, выложенный из нескольких рядов из красного кирпича, на который положены 2—3 ряда шамотного кирпича с глиноземной засыпкой. Для изготовления цоколя применяют блоки, изготовленные из жароупорного бетона, или крупные кирпичные блоки. Внутри кожуха выложено несколько рядов пенодиатомитового и огнеупорного шамотного кирпича, на поверхность которого нанесен слой угольной массы толщиной около 50 мм («подушка»). На подушку установлены подовые секции, представляющие собой угольные блоки, в нижнюю часть которых вставлены катодные стержни (блюмсы).
1. Монолитные подины (рис. 6.61, а) сооружают путем набивки катода пластичной подовой массой. Это самый дешевый тип катодного устройства, но из-за низкого качества сформованной и обожженной подины, выделения большого количества смолистых соединений при обжиге они в настоящее время не находят применения.
К холоднонабивным подовым углеродным массам для заделки межблочных и периферийных швов предъявляют жесткие требования, связанные с тем, что в наиболее распространенной конструкции катодного устройства швы, заполненные подовой массой, являются наиболее слабым местом. Массы должны обеспечивать пластичность (уплотняемость) при комнатной температуре; устойчивость к растрескиванию в условиях резкого изменения температуры; минимальные изменения объема при обжиге; высокую прочность и абразивную стойкость в обожженном состоянии; стойкость к воздействию криолито-глиноземистого расплава; однородность свойств массы и блоков.
Традиционно применяемые на отечественных предприятиях для огнеупорной и теплоизоляционной футеровки цокольной части катодного устройства электролизеров шамотные и пенодиатомитовые изделия не обеспечивают в полной мере современные требования по стойкости. Средняя стойкость футеровки из шамота и пенодиатомита колеблется в пределах 38—42 мес (для сравнения, за рубежом средняя стойкость составляет 72—82 мес).
Использование щунгитовых углеродсодержащих пород в виде засыпок в футеровке катодного устройства обусловлено их высокой коррозионной стойкостью при воздействии криолито-глиноземистого расплава и алюминия и высокой стойкостью к проникновению в них натрия.
В процессе службы угольная, огнеупорная и теплоизоляционная футеровка подины и боковых стен катодного устройства подвергается воздействию электролита и расплавленного алюминия.
Важнейшим фактором разрушения подины является проникновение через подовые блоки и швы расплава электролита и алюминия в угольную футеровку, что вызывает растворение катодных стержней и появление в подине подъемных сил. Под воздействием изменений технологических параметров процесса электролиза проникший в блоки электролит периодически расплавляется и вновь кристаллизуется, что вызывает напряжения в блоке. Если эти напряжения превышают предел механической прочности угольного материала, то в подовых блоках появляются трещины. Таким образом, электролит увеличивает число трещин в материале и ускоряет деформацию угольной подины и катодного устройства в целом. Кроме того, электролит по трещинам, образовавшимся при разрушении швов между блоками, проникает к шамотной кладке и взаимодействует с шамотным огнеупором с образованием фторосиликатов между подушкой и цоколем ванны, увеличивая механические напряжения в подине. Несмотря на низкую температуру фильтрация жидкого алюминия в катоде происходит очень интенсивно, алюминий обнаруживается в цоколе катода и под кожухом, где температура составляет 50—70 °С, и даже вытекает из дренажных отверстий кожуха, что свидетельствует о влиянии процесса электрофореза, при котором поляризованный электропроводящий металл под действием постоянного тока и из-за резко ухудшающейся смачиваемости обладает высокой проникающей способностью. Разрушение катодных блоков вызывается также образованием карбида алюминия. Жидкий алюминий и фторид алюминия электролита, проникая в пары и трещины разрыхленных подовых блоков, реагируют с углеродом блоков с образованием карбида алюминия (А14С3) с увеличением объема.
72. Соколов В. И., Зуев Н. М. Использование талько-хлоритовых сланцев для футеровки катодного устройства алюминиевых электролизеров // Цветная металлургия. 1995. № 9-10. С. 21-22.
 Читайте далее:
 Коэффициентов сопротивления
Критическая интенсивность
Коэффициент автономии
Коэффициент естественного
Коэффициент интенсивности напряжений
Коэффициент истечения
Коэффициент корреляции
Коэффициент наполнения
Коэффициент обеспеченности собственными
Коэффициент определяющий
Коэффициент поглощения
Коэффициент принимаемый
Критические замечания
Коэффициент распределения
Коэффициент светового
|
