Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Анализ современных систем и способов контроля технологических параметров алюминиевых электролизеров 12
1.1 Особенности физико-химических процессов электролитического получения алюминия 15
1.2 Технологический контроль нормальной работы электролизеров с обожженными анодами 19
1.2.1 Контроль температуры электролита 21
1.2.2 Контроль состава электролита 25
1.2.3 Требования к состоянию поверхности расплава во время замены анодов 31
1.2.4 Проблема образования шлака при выливке металла 33
1.2.5 Визуальные и ручные методы контроля 1.3 Анализ современных АСУТП электролиза алюминия 37
1.4 Выводы по Главе 1 41
ГЛАВА 2 Разработка программы экспериментальных и теоретических исследований 43
2.1 Выбор и обоснование метода исследования 43
2.1.1 Характеристики видимого диапазона электромагнитного спектра 45
2.1.2 Структура автоматической системы на базе ОНК 51
2.2 Программа экспериментальных исследований 52
2.2.1 Лабораторная установка для изучения оптического спектра расплава 53
2.2.2 Методика для определения зависимости оптического спектра расплава от криолитового отношения 55
2.2.3 Методика для определения зависимости оптического спектра расплава от его химического состава з
2.2.4 Методика определения влияния температуры ведения процесса на спектр расплава 59
2.2.5 Методика определения степени зашлакованности поверхности расплава по яркостным характеристикам спектра 59
2.3 Обработка экспериментальных данных. Определение статистических зависимостей 60
2.3.1 Метод наименьших квадратов 60
2.3.2 Корреляционный анализ 62
2.3.3 Регрессионный анализ 63
2.4 Выводы по Главе 2 65
ГЛАВА 3 Исследование свойств оптического спектра криолитоглиноземного расплава 66
3.1 Измерение компонентов спектра электролита 66
3.2 Изучение влияния криолитового отношения электролита на оптический спектр 73
3.3 Изменение компонентов спектра расплава от состава электролита 82
3.4 Изучение влияния температуры процесса на оптический спектр электролита 87
3.5 Программный модуль для расчета криолитового отношения по данным
оптического спектра расплава 90
3.6 Экономическая эффективность предлагаемого решения 92
3.7 Выводы по Главе 3 96
ГЛАВА 4 Расширение функций автоматизированной системы управления алюминиевого электролизера при оптическом неразрушающем контроле 97
4.1 Определение степени зашлакованности поверхности расплава по светлоте... 97
4.2 Определение степени зашлакованности поверхности расплава по яркости 101
4.3 Определение степени зашлакованности поверхности расплава и металла... 103
4.4 Программный модуль для определения степени зашлакованности поверхности расплава 106 4.5 Экономическая эффективность внедрения расширенного функционирования систем управления 108
4.5.1 Применение разработанного решения при замене анода 108
4.5.2 Применение разработанного решения в литейном производстве 111
4.6 Выводы по Главе 4 113
Заключение 115
Список сокращений и условных обозначений 116
Список литературы
- Контроль температуры электролита
- Программа экспериментальных исследований
- Изменение компонентов спектра расплава от состава электролита
- Программный модуль для определения степени зашлакованности поверхности расплава
Контроль температуры электролита
В качестве электролита используется искусственный криолит, имеющий формулу смеси двух солей NaF и A1F3 (или Na3AlF6). Криолит - комплексная соль, которая составляет 80-90% всей массы электролита [7], поэтому изменение состава электролита может кардинально изменить ход физико-химических процессов, протекающих в межполюсном расстоянии, которые могут существенно повлиять на технико-экономические показатели процесса.
Физико-химическая природа электролиза сводится к тому, что расплавленный криолит, диссоциирует на положительно заряженные катионы натрия (Na+) и отрицательно заряженные комплексные анионы (A1F6)3 [8]. Na3AlF6 = 3(Na)+ + (A1F6)3 (1)
Количественные изменения ионов в расплаве связаны в первую очередь с криолитовым отношением. Катионы натрия (Na+) преобладают в электролите при высоком КО (щелочной электролит). Современные алюминиевые электролизеры с ОА работают с использованием кислых электролитов со значением КО 2,2-2,5 [9]. При работе на щелочных электролитах (с КО более 2,7) происходит разряд ионов натрия в пограничном слое «металл-электролит», что приводит к снижению выхода по току. Отсюда следует, что контроль значения КО особенно важен для обеспечения стабильности процесса электролиза. Рабочая температура плавления электролита находится в пределах 945-965С [10]. При данной температуре связи между алюминием и фтором в комплексных ионах ослабевают, и сложный анион (A1F6)3 распадается на ионы (АЩ)-ii(F)-, (АЩ)3 = (A1F4) +2(F) , (2) последовательно диссоциируя, вплоть до монофторида алюминия. Основным сырьем для электролиза служит оксид алюминия - глинозем А1203 - содержанием не более 4-5% массы расплава. Ввод порций глинозема в расплав значительно усложняет структуру электролита, поэтому необходимо обеспечить постоянный контроль содержания А1203 в расплавленном криолите
Na3AlF6. Установлено [2], что понижение концентрации глинозема до 0,5-1,0% приводит к возникновению анодных эффектов и выделению перфторуглеродов: CF4 и C2F6, а при его переизбытке (более 6%) на подине катода под слоем металла образуется жидкий криолитоглиноземный осадок [84], который с течением времени кристаллизуется и изолирует подину нерастворимыми донными осадками. Поддержание нормального рабочего режима осуществляется с помощью АСУТП, которая на основе характерных «шумов» напряжения (флуктуации) и уровней металла и электролита осуществляет подачу глинозема через питатели системы АПГ [11].
Наиболее эффективно электролиз идет при концентрации глинозема 2,5-3,5% [12]. Процесс растворение глинозема (А12Оэ) сопровождается образованием в электролите оксифторидных комплексов (A10F2) . A1203+(A1F6)3 =3(A10F2) (3) На подошве анода происходит сложный процесс, в ходе которого к нему перемещаются отрицательно заряженные анионы (A10F2) . Однако в первую очередь на аноде разряжаются ионы кислорода (О2 ) из комплексного аниона, так как обладают более отрицательным потенциалом разряда. Одновременно с этим происходит адсорбция атомарного кислорода углеродом, сопровождающаяся образованием промежуточных оксидов по реакции Будуара [85]. 2СО = С + С02 (4) Ход этой реакции определяется рядом параметров электролизера, зависящих друг от друга [13], но особенно важно, что при выполнении операции замены анода значительное влияние оказывает количество пены и шлака на поверхности электролита.
Кроме этого, в криолитоглиноземный электролит вводят до 6-10% различных корректирующих добавок (A1F3, CaF2, MgF2, LiF) [14]. Они улучшают свойства электролита: снижают температуру плавления и вязкость расплава, увеличивают его электропроводность и поверхностное натяжение на границе «металл-электролит» [15].
Теоретически в процессе электролиза расходуется глинозем, углерод и электроэнергия, необходимая для разложения глинозема и поддержания рабочей температуры. На получение 1 тонны алюминия расходуется примерно 13-15 тыс. кВтч электроэнергии. А1203+1.5С знергия 2А1 + 1.5С02 (5) Упрощенно состав электролита можно рассматривать как совокупность двух видов ионов: катионов натрия (Na+) и комплексных анионов (A10F2) . В процессе электролиза перенос тока в основном осуществляют более электрохимически активные ионы натрия. Но в первую очередь разряжаться на катоде будут ионы алюминия, как имеющие более положительный потенциал выделения по сравнению с другими катионами. Поэтому при катодном разряде основным процессом является восстановление алюминия (А1)3+ из комплексного аниона [16]. Эффективность этой реакции будет определяться переизбытком фторида алюминия, или величиной КО. 2(А1)3+ + бе = 2А1 (6)
На высокоамперных электролизерах жидкий слой алюминия (уровень металла - 18-22 см) накапливается на углеграфитовой подине электролизера под слоем электролита высотой 20-22 см. Разделение происходит в связи со значительной разностью плотностей расплава: для электролита - 2,1 г/см3, для алюминия-2,3 г/см3 [17].
Алюминий, образовавшийся в процессе электролиза, частично взаимодействует с компонентами электролита (NaF и AIF3) . 3NaF + А1 = АЩ + 3Na (7) При этом натрий диффундирует через слой алюминия и проникает в угольную подину ванны, разрушая углеграфитовые и огнеупорные материалы подины [18, 19]. Криолитовое отношение в этом случае снижается.
Субфториды алюминия A1F3, попадая в прианодное пространство, окисляются углекислым газом, что является основной причиной снижения выхода металла по току на 3%. Кроме того увеличивается содержание оксида углерода в анодных газах. АЩ + 2А1 = 3A1F (8) 3A1F + ЗС02 = А1203 + АЩ + ЗСО (9) Главным образом, ход протекания физико-химических процессов определяется рядом технологических параметров (температура электролита, уровень расплава, криолитовое отношение, концентрация глинозема, количество анодных эффектов), которые в конечном итоге влияют на эффективность процесса электролитического получения алюминия (выход по току). В любом случае, криолитовое отношение является определяющим фактором процесса, и его постоянный контроль необходим для сохранения устойчивого материального баланса и хода физико-химических процессов. Также необходимо учитывать косвенное влияние других параметров технологического процесса, которые определяются по значениям электрических параметров или внешним признакам, например, состояние рабочей поверхности электролита и наличие на ней угольной пены и криолитоглиноземной корки
Выявление технологических нарушений осуществляется на основе анализа контролируемых и расчетных энергетических и технологических параметров работы электролизеров, определенных для каждого типа электролизеров в технологических инструкциях, которые являются основным документом, регламентирующим сроки и порядок обслуживания электролизера.
Обслуживание электролизеров с ОА, работающих в нормальном технологическом режиме, сводится к выполнению ряда операций в соответствии с ТИ: обработка и питание ванн, снятие угольной пены и расчистка поверхности электролита от корки и шлака, корректировка состава электролита фтористыми солями, обслуживание анодов, выливка алюминия [11]. На стабильно работающей ванне поверхность электролита закрыта коркой застывшего электролита и засыпана смесью глинозема и оборотного криолита. Питание современных высокоамперных электролизеров осуществляется только через системы АПГ, а корректировка криолитового отношения осуществляется через бункера подачи фтористых солей, поддержание уровней электролита и концентрация глинозема могут также обеспечиваться через питание фторированным глиноземом, который поступает с сухих газоочисток или оборотным дробленным электролитом.
Рабочее напряжение контролируется на каждой ванне индивидуально, и выводится на вольтметр, вмонтированный в шкаф управления электролизера для каждой пары электролизеров, и, как правило, составляет 4,1-4,3В. Значения рабочего напряжения определяются электрическим сопротивлением по всей цепи прохождения тока: катодная и анодная ошиновка электролизера, подина, электролит, анодные держатели и сами анодов [20]. Сопротивление в указанных частях ванны в процессе работы имеет стабильные значения, в отличие от сопротивления электролита в МПР. Рабочее напряжение изменяется вследствие сгорания анода, изменения состава электролита, низкого содержания глинозема и постепенного ухудшения смачивания анода. Чтобы поддерживать рабочее напряжение в регламентированных пределах, необходимо периодически регулировать положение анода. Это производится с помощью автоматизированной системы управления технологическим процессом или в ручном режиме [21].
В настоящее время известен способ контроля технологических параметров алюминиевых электролизеров [22] на основе измерения постоянной U3 и переменной составляющих падения напряжений на электролизере и тока Jc серии. По измеренным параметрам вычисляют сопротивления электролизера, причем измерения выполняют одновременно на гармониках, кратных 50 Гц. По результатам измерений определяют величину обратной ЭДС и действующее значение переменной по составляющей тока серии на каждой из гармоник, используемых для измерений. Для чего вычисляют соотношение, связывающее измеренные величины гармоник тока серии, и вызванное ими падение напряжения на каждом электролизере по математической зависимости.
Однако на гармоники напряжения в межэлектродном пространстве большое влияние оказывают различные технологические факторы и отклонения, которые можно идентифицировать только через многоступенчатую фильтрацию сигналов. Также данный способ показывает низкую сходимость результатов с фактическими значениями технологических параметров из-за высокого уровня помех, связанных с выполнением технологических операций по обслуживанию. Неточность результатов измерений связана и с тем, что контролируется весь слой электролита, находящийся в межэлектродном пространстве.
Программа экспериментальных исследований
Уточненной целью данной диссертационной работы является автоматизация операций визуального контроля с помощью оптического неразрушающего контроля (мониторинг текущего технологического состояния электролизера). В связи с этим стоит рассмотреть природу и характерные особенности данного метода применительно к высокоамперным электролизерам с ОА, как к сложному многофункциональному техническому объекту с диссипативными технологическими параметрами.
Оптический неразрушающий контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом контроля. Оптическое излучение (свет) является электромагнитным излучением с длиной волн 10 3 -103мкм, в котором принято выделять ультрафиолетовую область с длинами волн 10 3 - 0,43 мкм и инфракрасную - 0,79-103 мкм (Рисунок 4). Видимый диапазон электромагнитного спектра охватывает длину волны приблизительно от 0,43 мкм (фиолетовый цвет) до 0,79 мкм (красный цвет). Для удобства видимый спектр делят на семь широких полос (цветов): фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый и красный [44].
Возникновение ОИ вызвано движением электрически заряженных частиц (электроны, атомы, ионы, молекулы). Дискретные, спонтанные или индуцированные переходы носителей зарядов с более высоких на более низкие уровни энергии сопровождаются испусканием световых квантов (фотонов) с энергией, равной разности энергий этих уровней [45].
Ахроматическим (монохроматическим) называется свет, не имеющий цвета. Единственным параметром света, лишенного цветовой окраски, является его интенсивность (яркость). Описать монохроматическую яркость можно также использовав термин «уровень серого». При этом яркость изменяется в границах от черного до белого с промежуточными серыми оттенками.
Хроматические (цветные) источники света характеризуются тремя основными параметрами: энергетическим потоком, световым потоком и (субъективной) яркостью. Энергетический поток - это количество излучаемой источником света энергии, измеряемое в ваттах. Световой поток, обычно измеряемый в люменах, характеризует количество энергии, воспринимаемое наблюдателем от светового источника. Примером является источник света, который работает в инфракрасном диапазоне. Он может излучать значительный энергетический поток, который человек практически не ощущает, потому что световой поток такого источника близок к нулю. Яркость помогает описать субъективное восприятие света и практически не поддается измерению. Она аналогична понятию интенсивности в ахроматическом случае, а также является ключевым фактором в описании цветовых ощущений.
Передача цветового ощущения становится более понятной при описании цветовых моделей [46]. Стоит отметить, что любая цветовая модель представляет собой некоторую систему координат и конечное подпространство внутри этой системы, ограниченное рядом правил, положенных в основу модели. Каждая точка этого подпространства характеризует определенный цвет. RGB-модель
Модель RGB (от англ. Red, Green, Blue - красный, зеленый, синий) широко используется в сфере фотографии, телевидения и компьютерной графики. Декартова система координат является основой этой физической модели, где каждый цвет образуется путем смешивания KpacHoro(R), зеленого(О) и синего(В) - первичных основных цветов. Цветовое пространство представляет собой куб, показанный на рисунке 5 [47]. Три вершины куба, находящиеся на осях координат, это точки основных цветов. Дополнительные цвета (черный, белый, голубой, пурпурный и желтый) расположены в вершинах куба.
В данной модели точки с равными RGB-значениями представляют собой оттенки серого и лежат на диагонали, соединяющей черную и белую вершины. Все точки, находящиеся внутри куба и на его поверхности, описывают цвет и определяются вектором, направленным из начала координат в данную точку. Считается, что все значения R, G и В нормированы и лежат в диапазоне от 0 до 1.
Таким образом, модель RGB идеальна как для регистрации цветных изображений камерой, так и для воспроизведения на экране монитора, однако модель RGB имеет ограничения, когда стоит задача описания цвета.
Изменение компонентов спектра расплава от состава электролита
Для установления зависимости значений спектра расплава от криолитового отношения серия опытов была продолжена. Процесс плавки был проведен с образцами искусственного электролита с КО, изменяющимся в диапазоне от 2,0 до 3,0 с шагом 0,1. Для соблюдения однородности измерений, эксперимент для каждого образца проводился параллельно в трех тиглях при температуре 965С. При проведении эксперимента учитывалось требование рандомизации, то есть последовательность проведения опытов была выбрана случайным образом с целью уменьшения влияния неучтенных факторов [50]. Экспериментальные данные представлены на рисунках 18-20.
Табличное значение критерия Кохрена для 11 опытов (N=11) и 3 параллельных измерений (т=3) равняется 0,4228 [63]. Расчетные значения критерия Кохрена меньше теоретического, что говорит о равноточности измерений во всех опытах и возможности проведения дальнейших вычислений.
В ходе обработки экспериментальных данных с помощью метода наименьших квадратов были рассчитаны коэффициенты аппроксимирующего полинома - а0 и aj (Формула 33). Полученные результаты представлены в таблице 11. Таблица 11 - Коэффициенты аппроксимирующего полинома усредненных значений компонентов спектра
Табличное значение критерия Фишера равняется 2,41 [64], что больше расчетных значений критерия Фишера, следовательно, можно сделать вывод об адекватности выбранной линейной зависимости и полученных коэффициентов. Также была проведена дополнительная оценка найденных зависимостей относительно экспериментальных данных по коэффициенту корреляции. Для оценки тесноты полученной зависимости и экспериментальных данных произведен корреляционный анализ и рассчитан корреляционный коэффициент (Формула 35). Результаты представлены в таблице 13.
Коэффициент тесноты линейной связи для зеленой составляющей и тона имеет значение близкое к 1, что свидетельствует о достаточно тесной связи между фактическими и рассчитанными по модели значениями (Рисунки 22 и 24). Коэффициент регрессии остальных составляющих спектра близок к 0, в связи с этим, полученные зависимости не были
На основе экспериментальных данных и результатов обработки были выдвинуты две гипотезы, что по спектру расплава можно судить о величине криолитового отношения. В частности были получены зависимости: во-первых, зеленая составляющая (G) линейно зависит от криолитового отношения (КО); во вторых, тон (Н) - от криолитового отношения. Полученные зависимости представлены формулами 46 и 47 соответственно:
Для установления влияния состава электролита на его спектр и подтверждения полученных зависимостей был проведен эксперимент по методике, описанной в главе 2.2.3.
В работе использовались два образца технического электролита, химический состав, производитель и другие характеристики представлены в таблице 6.
Согласно методике было проведено 20 опытов: по 10 с каждым образцом. Опыт выполнялся параллельно в трех тиглях для соблюдения однородности измерений, таким образом, было получено 30 значений спектра для каждого образца, представленных на рисунках 27-29. При проведении эксперимента учитывалось требование рандомизации, то есть последовательность проведения опытов была выбрана случайным образом с целью уменьшения влияния неучтенных случайных факторов. 255 240
Экспериментальные данные насыщенности и светлоты образцов технического электролита Визуальный анализ графиков показывает, что графики компонентов спектра технического и искусственного электролита коррелируют между собой: тренды красной и синей составляющих, насыщенности и светлоты аналогичны.
На основе зависимостей, полученных в главе 3.2, был произведен расчет КО в каждом отдельном опыте. Рассчитанные значения КО и относительные погрешности приведены в таблице 14.
По результатам визуального анализа рисунка 32 можно сделать вывод о существенном влиянии температуры на RGB-компоненты спектра, что объясняется увеличением излучающей способности расплава с ростом температуры и появлением засветок (при температурах свыше 1000С). Обратный процесс (понижение температуры) сопровождается кристаллизацией расплава и резким сокращением излучения, в связи с чем исследование температур ниже температуры ликвидуса (950С) не представляет интереса ввиду появления темных областей на изображении. Подтверждение этого факта можно наблюдать на рисунке 34, где прослеживается зависимость между температурой и светлотой изображения. Из визуального анализа рисунка 33 следует, что изменение температуры в указанном диапазоне не оказывает существенного влияния на тон спектра.
На основе зависимостей, полученных в главе 3.2, был произведен расчет КО для каждого отдельного опыта. Рассчитанные значения КО и относительные погрешности занесены в таблицу 15. Таблица 15 - Расчет значений КО по установленным зависимостям
На основе данных таблицы 15 был сделан вывод, что первая гипотеза (гипотеза о линейной зависимости между зеленой составляющей спектра и криолитовым отношением) является неработоспособной и должна быть отвергнута. В то же время максимальная относительная погрешность значений, рассчитанных по второй гипотезе (гипотеза о линейной зависимости между тоном и криолитовым отношением), не превышает ±2%, что в условиях лабораторного ведения процесса свидетельствует о высокой точности разработанной модели, следовательно, гипотеза не отвергается и принимается в качестве рабочей модели.
Для большей наглядности экспериментальные значения, полученные в ходе испытаний при различных температурах, были соотнесены с зависимостями, выявленными при работе с искусственным электролитом при постоянной температуре, результаты представлены на рисунке 35.
Программный модуль для определения степени зашлакованности поверхности расплава
В ходе опытно-промышленных испытаний было установлено, что степень зашлакованности в условиях действующего производства составляет 25-40%. В ходе тестирования разработанного решения удалось снизить степень зашлакованности до 15%, в результате чего производительность одного анода увеличилась на 10%, что позволило уменьшить потери до 2260 кг А1 в год.
В условиях типовой серии, состоящей из 160 электролизеров, предполагаемый экономический эффект при средней цене на алюминий в 110 тыс. руб./т может быть рассчитан по следующей формуле:
Важной задачей является максимальное значение выхода годного металлического алюминия и снижение угара со шлаком, который должен быть своевременно снят с поверхности расплава (минимальная зашлакованность поверхности металла в ковше). Алюминиевый шлак представляет собой смесь металлического алюминия и его оксидов. Алюминий хорошо смачивает оксиды, в результате чего при съёме шлака происходят потери большого количества металла или иначе угара (безвозвратные потери до 10-15%) (Рисунок 50).
Схема процесса отделения алюминия от шлака с помощью флюса: а - налипший алюминий на шлаке; б - жидкий флюс смачивает шлак и увеличивает поверхностное натяжение между алюминием и шлаком; в -коалесценция капель алюминия при помощи фтористой составляющей флюса и отделение алюминия от шлака [74].
В зависимости от способах съёма (ручной или механический), а так же от мастерства плавильщика или оператора мульдо-завалочной машины, содержание алюминия без обработки флюсом может составлять от 50 до 70% [74]. Повышенное количество шлака приводит к потере алюминия или требует дополнительных затрат на переработку с целью извлечения металла и утилизацию отходов производства.
Снижение содержания алюминиевого шлака является одной из важных задач любого литейного цеха, которая, как правило, решается только после операции флюсования в печах литейного отделения. После забора металла с назначенной группы электролизеров при помощи вакуум-ковша с него снимается крышка и удаляется шлак и электролит, попавший во время выливки. В другом случае после выливки металл переливается в открытые литейные ковши емкостью от 1,5 до 10 т, и производится съем шлака внутри электролизного корпуса на центральном проходе.
При транспортировке ковша с металлом в литейное отделение возможно окисление алюминия и возгорание алюминиевого шлака, находящегося на поверхности расплава, по следующей реакции:
В ходе реакции окисления к двум атомам алюминия присоединяется три атома кислорода. Таким образом, происходит прирост массы шлака за счёт кислорода в 1,9 раза от массы алюминия.
Транспортировка вылитого металла из электролизного цеха (Хакасский алюминиевый завод) в литейный осуществляется с помощью ковшей вместимостью 10 тонн. Степень зашлакованности расплава может варьироваться от 15 до 20% от площади сечения ковша, что составляет 150-200 кг шлака. По данным компании ООО «СТРОЙБИС» [74] содержание алюминия в шлаке составляет 50-70%, что равно 105 кг алюминия. После того, как шлак сгорит, к нему присоединится кислород из воздуха в размере 95 кг и тогда вес шлака после остывания станет равен 105 + 95 = 200 кг.
Фактически прирост массы шлака составляет меньше, т.к. алюминий выгорает не весь и в шлаке может остаться 15-25 % алюминия [74]. На практике для определения потерь алюминия во время окисления в шлаке после съёма используют следующую формулу: где Мп- масса потерь алюминия, кг; паи nk- количество молей кислорода и алюминия соответственно; та и тк - молярная масса кислорода и алюминия, г/моль; W - фактический прирост массы шлака, кг. Таким образом, потери алюминия составят порядка 10,7 кг в расчете на 1 тонну конечного продукта. В условиях действующего производства для типовой серии высокоамперных электролизеров с суммарной годовой производительностью 120 тыс. тонн потери алюминия составят 1300 тонн в год (-1,1% годовой производительности).
Полупромышленные испытания показали, что при использовании разработанной системы мониторинга можно снизить степень зашлакованности до 10-15% без существенного увеличения временных затрат, что сокращает потери алюминия до 850-900 тонн в год( 0,8% годовой производительности).
В результате увеличения производительности на 400 тонн в год при средней цене на алюминий в 110 тыс. руб./т экономический эффект достигает 40-45 млн. руб. в год.
В ходе лабораторных и полупромышленных испытаний, посвященных мониторингу поверхности расплава с целью анализа процесса образования корки и шлака, были получены следующие результаты: 1. установлено влияние степени зашлакованности, то есть формирования криолитоглиноземнои корки и шлака, на яркостные характеристики спектра электролита и металла; 2. установлена зависимость степени зашлакованности расплава от химического состава расплава; 3. разработан программный комплекс, позволяющий в режиме реального времени осуществлять контроль степени зашлакованности с формированием световых и звуковых сигналов оператору или технологу;