автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка и совершенствование систем питания глиноземом и токоподвода к анодам алюминиевых электролизеров

На правах рукописи

ас^-

БЕГУНОВ Алексей Альбертович

Разработка и совершенствование систем питания глинозёмом и токоподвода к анодам алюминиевых электролизёров

Специальность 05.16.02 «Металлургия чёрных, цветных и редких металлов»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск - 2004

Работа выполнена на кафедре химии Иркутского государственного технического университета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Яковлева А.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, проф. кандидат технических наук

Кульков В Н. Черняховский Л.В.

Ведущая организация: ОАО «СУАЛ» филиал «Иркутский алюминиевый завод»

Защита состоится «23 » декабря 2004 года на заседании диссертационного совета Д 212.073.02 в Иркутском государственном техническом университете по адресу:

664074, г. Иркутск - 74, ул. Лермонтова, 83.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

Актуальность темы:

В алюминиевой промышленности Российской федерации преобладают электролизёры с самообжигающимися анодами. Такого типа ваннами с верхним токоподводом (В.Т.) оснащены крупнейшие в мире Братский и Красноярский заводы, а также Иркутский, Волгоградский и частично Новокузнецкий алюминиевые заводы. Оборудование этого типа мало восприимчиво к разработке и внедрению эффективных систем автоматизированного питания электролизёров глиноземом (АПГ) и отличается высоким расходом энергии. Так на тонну металла удельный расход энергии на 2500 - 3000 квт/час выше, чем на современных электролизёрах с обожженными анодами (О.А.)

В связи с этим разработка и совершенствование систем питания электролизеров глинозёмом и схем токоподвода к анодам являются актуальной научно-технической задачей.

Цель работы:

Исследования и разработка на их основе новых конструкций АПГ и совершенствование систем токоподвода к анодам для повышения технических показателей процесса электролиза криолито-глинозёмных расплавов на электролизёрах с верхним токоподводом.

Научная новизна работы:

Установлено, что при использовании глубокопрокалённого глинозёма обеспечивается устойчивая работа питателя щелевого типа. Показано, что поступление недопрокалённого глинозёма на Российские заводы сопровождается значительным, до 1% и более, увеличением содержания в нём кристаллизационной влаги. Найдено, что для систем АПГ необходима сушка подаваемого в ванну глинозёма.

Показано, что подогрев и сушка глинозёма могут производиться с использованием тепла дожигания монооксида до диоксида углерода.

Разработано изобретение на устройство для подогрева и дозированной подачи глинозёма в электролизёр.

Найдены численные значения теплоты испарения влаги из технического глинозёма, составляющие в интервале 350-550 К от 8 до 30 кДж/моль. Изучена кинетика сушки некондиционного глинозёма.

Разработан токоподвод к самообжигающемуся аноду, отличающийся тем, что анодный кожух снабжён шунтами и подключен с их помощью в электрическую цепь параллельно штырям. Разработан токоподвод к аноду, который содержит цилиндрические неизвлекаемые штыри, при этом нижняя часть штырей выполняется из жаропрочных сталей.

На новые научно-технические разработки получены три патента на изобретения Российской Федерации.

Практическая ценность:

Исследованы режимы работы перспективного питателя ванн глинозёмом щелевого типа, предложены устройства для токоподвода к анодам. Внедрение созданных изобретений и рекомендаций исследований позволит повысить производительность труда, выход металла по току, снизить расход энергии и

улучшить экологические характеристики

I "птца« ■ | ■ ]

рос. национальная i библиотека i

тгштргшт

Ожидаемый экономический эффект составляет около 500 руб/тонну металла.

Достоверность результатов:

Достоверность полученных в диссертации данных обеспечена использованием классических методов химической термодинамики, химической кинетики, моделирования, стендовых и заводских испытаний, обработкой результатов на ПЭВМ с использованием программы Excel.

Апробация работы:

Диссертационная работа выполнена в рамках региональных и отраслевых программ развития алюминиевой промышленности. Она является составной частью научного направления «Разработка физико-химических и технологических основ повышения эффективности и экологической чистоты производства алюминия».

Результаты диссертационной работы докладывались на Международных научно-технических конференциях «Алюминий Сибири» (Красноярск, 2000 г. и 2004 г.), конференции молодых ученых и специалистов алюминиевой промышленности (С-Петербург, ВАМИ, 2002 г.), конференции РАН «Экоаналитика» «(г. Краснодар, 2001 г.), ежегодных конференциях химико-металлургического факультета ИрГТУ (Иркутск, 2000-2004 г г.)

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе получено 3 патента на изобретения.

Структура и объём работы:

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы.. Общий объём диссертации - 120 страниц, рисунков - 25, таблиц -20.

Основное содержание работы:

Введение посвящено обоснованию актуальности диссертационной работы. В нём отмечается, что большая часть алюминия в Российской Федерации производится на электролизёрах с В.Т., которые характеризуются более низкими техническими показателями выхода металла по току, на 2500-3000 кВтчас/тонну большим расходом энергии и худшими экологическими характеристиками процесса по сравнению с современными сериями электролизёров с обожженными анодами (О.А.). Однако, заводы с самообжигающимися анодами (В.Т. и Б.Т.) обеспечивают получение металла с более низкой себестоимостью производства. Перевод же их на О.А. требует колоссальных дополнительных затрат. Поэтому существует мнение о необходимости реконструкции В.Т. с сохранением типа токоподвода. Модернизация должна при этом сопровождаться повышением технических и экологических характеристик процесса до соответствующих показателей современных ванн с О.А.

Исследованию и разработке соответствующих технических решений и посвящена диссертация.

Глава 1. Литературный обзор.

Глава посвящена рассмотрению устройств автоматизированного питания ванн глинозёмом (АПГ), особенностям разрабатываемого в ИрГТУ совместно с ОАО «СУАЛ» филиад «ИркАЗ-СУАЛ» и ОАО «БрАЗ» питателя так называемого

щелевого типа. Применяемые в мировой промышленности питатели точечного типа содержат пробойник корки и дозатор. Они относительно сложны, дороги в эксплуатации и для ванн с В.Т. малоэффективны. Более привлекательным является щелевой питатель, в котором глинозём подается в электролизёр самотеком через щель в утеплённой крышке. Такой питатель не содержит пробойника корки и объёмного дозатора. Глинозём в нём подаётся не в точку, а на некоторую площадь поверхности электролита, определяемую параметрами щели и расходом газового потока над электролитом по нормали к боковой грани анода.

Рассмотрено устройство предложенных питателей, приведена схема модели для стендовых испытаний. Выполнен анализ ранее полученных результатов, по которым следует, что расход глинозёма через питатель постоянен и является однозначной функцией ширины и длины щели, а также угла наклона стенок промежуточного бункера.

По результатам анализа литературных данных установлено, что расход энергии на электролизёрах с В.Т. почти на 3000 кВтчас/т металла выше, чем на лучших сериях с О.А. Это объясняется, главным образом спецификой В.Т., при котором омические потери напряжения в аноде почти вдвое больше, чем на О.А. Поэтому наибольших успехов в снижении расхода энергии можно достичь только путём радикального совершенствования токоподвода к аноду и технологии обслуживания анодов.

Глава 2. Режимы и условия работы щелевого питателя.

Выполнены исследования с применением различных материалов, формы питающей щели дозатора и реальных проб из различных партий технического глинозёма с ОАО «ИркАЗ» и ОАО «БрАЗ».

Поскольку расход глинозёма песчаного типа выше, а истечение ровное и устойчивое, необходимо было добиться стабильного течения через питатель «плохого» глинозёма мучнистого типа. Пробы такого глинозёма производства Павлодарского завода были отобраны на ИркАЗе. Для одного состава были взяты пробы из трёх вагонов. Это был глинозём Г-00 с ППП 0,6% и содержанием а -модификации 25-30 %.

Исследовано влияние формы щели дозирующего узла на расход глинозёма. При использовании дозирующей щели формы песочных часов и ширине щели в пределах 0,8 - 1,6 мм наблюдалось устойчивое истечение. Расход глинозёма во времени постоянен и практически не зависит от степени заполнения накопительного бункера. По усреднённым данным параллельных опытов за все время истечения расхождения оставляют 0,09 - 1,16 %. Следовательно, практически все возможные различия в результатах обусловлены формой потока (бункера, щёк), материалом дозирующих щек и морфологическими особенностями используемого глинозёма.

Установлено, что при использовании плоскопараллельной щели шириной 1±0,2 мм расход глинозёма в 1,3-1,5 раза выше, чем для формы песочных часов. Характер зависимостей для обеих форм дозирующей щели одинаков и передаётся степенным уравнением типа

Q - расход глинозёма, кг/м2час,

^ ширина щели, м,

а и Ь - эмпирические константы для заданной конструкции, устройства.

Численные значения эмпирических констант уравнения (1) приведены в табл. 1. найдено, что форма накопительного бункера, профиль дозирующей щели и особенности структуры и свойств глинозёма оказывают влияние на величину расхода глинозёма через дозатор, численно выходящее за пределы погрешностей определений.

Таблица 1

Численные параметры уравнения (1)

Форма щели Константы R м

а b

«Песочные часы» 2671 1,446 0,969 219

Плоскопараллельная 8603 1,647 0,966 198

При использовании металлических дозирующих элементов, выполненных из серого чугуна или из нержавеющей стали марки 1Х18Н10Т глинозём Казахского производства течёт стабильно и вполне устойчиво в условиях повышенной ширины щели (~1,4 мм). Глинозём, получаемый БрАЗом, не удаётся подавать через питатель в стабильном режиме как на стенде, так и в заводских условиях при испытаниях питателя на ванне 987 второго электролизного цеха БрАЗа.

Технический глинозём «дальнего» зарубежья примерно в половине своей массы является недопрокалённым и содержит только 3-5% а - модификации. В результате транспортировки на огромные расстояния, разделяющие поставщиков и потребителей такого глинозёма, использования трёхкратной разгрузки-выгрузки глинозём адсорбирует из воздуха значительное количество влаги. В условиях БрАЗа за январь-октябрь 1999 года средне-арифметическое содержание влаги в глинозёме «РФ и СНГ» составило 0,41%, а в оксиде «дальнего» зарубежья -0,73%. Еще более убедительным представляется распределение концентрации воды по средним значениям для партий, масса которых составляла от 5000 тонн до 100000 тонн. По приближенным кривым распределения отметки медианы глинозёма «дальнего» зарубежья содержание влаги в нём в 4 раза выше, чем для оксида из СНГ (0,8 и 0,2% влаги соответственно).

По величинам потерь при прокаливании (ППП) глинозём первого типа также «хуже» отечественного, н о разница относительно не велика и составляет только около 1,5. Диапазон значений ППП значительно уже. Следовательно, большая часть адсорбированной глинозёмом воды относится к кристаллизационной, легко удаляемой при сушке, а не к гидратной влаге.

В условиях классических схем АПГ без подогрева и сушки глинозёма эта влага расходуется, главным образом, на образование фтористого водорода по реакции гидролиза AIF3, как компонента электролита:

2 A1F3 + ЗН20 = А1203 + 6HF (2)

Количество влаги, дополнительно поступающей в электролит в системах АПГ по сравнению с традиционной технологией систематического обрушения корки, составляет около 5 KI/T A1, ЧТО обеспечивает образование 10-11 кг HF на

6

тонну металла. Показано, что для систем АПГ необходимы дополнительные подогрев и сушка глинозёма как для снижения эмиссии HF в атмосферу, так и для увеличения выхода металла по току. Где взять это тепло?

На ваннах с В.Т. при силе тока 160 кА тепло дожигания монооксида до диоксида углерода не используется, хотя и составляет огромную величину в 148800 кДж/час. Показано, что для испарения влаги и подогрева глинозёма достаточно расходовать ~ 95650 кДж/час со степенью утилизации тепла дожигания СО ДО СО2 64, 3%, что эквивалентно экономии 700 квт/час электроэнергии на 1 тонну металла.

Испытания щелевого питателя на ванне 987 БрАЗа показали, что в условиях применения недопрокалённого глинозёма влага конденсируется на металлических поверхностях дозатора, что приводит к окомковыванию оксида алюминия и не обеспечивает стабильного истечения глинозёма через узкую (около 1 мм) щель.

Для решения задачи создано изобретение, в котором подогрев и сушка глинозёма осуществляются с использованием тепла дожигания СО ДО СОг (Рис 1)

Рис.1 Устройство для подогрева и сушки глинозёма по патенту на изобретение № 2.210.635

Предложенное устройство состоит из традиционной цилиндрической горелки 1, на которой коаксиально надет накопительный бункер 2, снабжённый снаружи теплоизоляцией 3 и заполненный глинозёмом 4. Накопительный бункер 2 в верхней части устройства связан с основным бункером для подачи глинозёма 6. Накопительный бункер снабжён также трубопроводом заданного сечения 5,

служащим для дозированной подачи подогретого и обезвоженного глинозёма в электролизёр.

Глава 3. Экспериментальное исследование процессов сушки глинозёма.

Исходная масса проб некондиционного по влаге глинозёма составляла около 5 г. Навески после взвешивания на аналитических весах помещали в корундовые тигли и выдерживали в сушильном шкафу при различных температурах два часа. При каждой температуре выполнено по 5 параллельных опытов. Уровень надёжности средних экспериментальных величин составил 95%. Расхождения между результатами параллельных опытов не превышают 0,5%, что отвечает требованиям ГОСТ Р 50332.

При повышении температуры от 323 К до 523 К масса влаги, удаляемой из глинозёма, возрастает экспоненциально по уравнению

Лгп = 2,8- 10"3е0,00677 (3)

с коэффициентом корреляции 0,98. Полученные данные использованы для расчета давления насыщенного пара над глинозёмом (Р) по уравнению Менделеева - Клапейрона и теплоты испарения влаги (ДН„С1|) с использованием уравнения Клазиуса - Клапейрона.

Для температурной зависимости теплоты испарения влаги из глинозёма получено соотношение

дни = 989,7 е0'0061 (4)

Изучена кинетика сушки некондиционного глинозёма с содержанием ё -модификации 12 ± 3% и исходным влагосодержанием 3,2%. Полученная зависимость количества удалённой влаги от времени выдержки при 300° С свидетельствует о том, что порядка 65% воды удаляется в первые 15 минут (Рис 2).

3 5------

0 4----

О 50 100 150 200 Время, мин

Рис. 2. Зависимость количества удалённой влаги от времени выдержки пробы глинозёма.

Влияние температуры сушки на определяемое количество влаги в глинозёме при постоянной выдержке в 2 часа является экспоненциальным. При этом температура в 300° С в первом приближении достаточна для удаления основной массы влаги.

По кривой зависимости количества влаги, содержащейся в глинозёме при постоянной температуре 300° С и различном времени выдержки (Рис 3) видно, что в рассматриваемых пробах для практически полного удаления влаги необходимо время, близкое к предусмотренному ГОСТ Р50332.

Рис. 3. Зависимость остаточного количества влаги в глинозёме от времени выдержки.

Найдены численные значения теплоты испарения влаги из глинозёма, возрастающей при повышении температуры сушки от 350 до 550 К в интервале 830 кДж/моль. Показано, что в глинозёме, содержащем до 3% влаги, практически вся вода является адсорбционной, физически адсорбированной из воздуха при его транспортировке и хранении. Температуры в 3000 С и времени выдержки в2 часа достаточно для удаления большей части адсорбированной влаги.

Глава 4. Совершенствование токоподвода к аноду электролизёров с

В.Т.

Рассмотрена эволюция технических решений верхнего анодного токоподвода. С использованием формулы Коробова М.Л. показано, что наиболее радикального улучшения анодного токоподвода можно добиться увеличением сечения стальных токопроводящих элементов конструкции и применением неизвлекаемых штырей. Дальнейшие разработки были сосредоточены в этих двух направлениях.

Нами разработан и предложен такой токоподвод, в котором электросопротивление анодного узла снижается без введения в углеродистую часть анода дополнительных конструктивных металлических элементов. Суть

решения сводится к использованию в новом токоподводе анодной рубашки в качестве элемента электрической цепи, включенного параллельно токопроводящим штырям. (Рис. 4)

Рис. 4 Токоподвод к аноду по патенту РФ № 2.200.213

Здесь 1 - анод, заключённый в стальную рубашку 2. Ток к нему подводится со стояков 3 через гибкие пакеты 7 и шинопроводы, смонтированные на продольных балках анодной рамы 5, на штыри 6 и далее на анод 1.

Для улучшения контакта рубашки 2 со спечённой частью анода 1 может использоваться утепление её нижней части с помощью стальных коробов, заполняемых глинозёмом 10 (Рис. 5).

Рис. 5 Вариант усиления и утепления рубашки

Электропроводность рубашки может быть дополнительно повышена путём выполнения верхней её части биметаллической - из стали 2 и алюминия 11.

Расчёты показывают, что для типовых электролизёров с В.Т. на 155-160 кА омическое сопротивление штырей составляет около 87-Ю"8 ом при сопротивлении серийной анодной рубашки -133-10-8 ом и сопротивлении усиленной рубашки с биметаллической верхней частью 58- 10-8 ом. Сила тока через рубашку при наличии хорошего контакта её с анодом может достигать 60 кА и более. В результате введения в цепь анодного узла дополнительных мощных проводников и более равномерного распределения тока по аноду расчётный перепад напряжения в нём снижается на 150 мв и более, что эквивалентно уменьшению расхода энергии на 500-550 квтчас/т металла.

Суммарное сопротивление анода рассчитываем как

^ = ^,+^+1^(5), где

Ищ - сопротивление металлических проводников; ^ - контактное сопротивление на границе их с углеродистой частью анода; И,. - сопротивление углеродистой части. В свою очередь

Ишт - сопротивление штырей и Яр - сопротивление рубашки.

По результатам расчётов ожидаемый эффект снижения перепада напряжения в аноде может достигать 130-150 мв (Таблица 2)

Таблица 2

Значения сопротивлений и перепадов напряжения в анодах (диа„) при подключении различных анодных рубашек для анодов с различными величинами ДЦ°ан (без подключения рубашки)

Тип анодной рубашки Ям, Ом Ка.Ом Д иа„, мВ при рачл. Д и„,°,мВ

560 мВ 620 мВ 560 мВ 620 мВ 560 620

Серийная 49,45-10"8 52,74-10"5 320,75- Ю* 324-Ю"8 513 518

Предлагаемая "(О со с> 34,70- Ю* 304,6-10" 306-10"8 487 490

Ток, протекающий по рубашке (1р) может быть определён как

1р= (Г^УСКр+ЯшО-Гф (7), где

I - общий ток, <р - доля общего тока, принимаемого анодной рубашкой.

Сила тока, протекающего по серийной рубашке, может достигать 60-65 кА, а по предложенной биметаллической - 95-100 кА.

В известных технических решениях используются стальные штыри малой конусности, периодически извлекаемые из анода с заполнением образовавшихся каналов анодной массой и установкой в них «новых» штырей. Коксование связующего пека в каналах происходит с высокими скоростями и приводит к образованию так называемого «вторичного» анода низкого качества

и с выделением больших количеств канцерогенных полиароматических соединений.

Цилиндрический неизвлекаемый из анода штырь, как альтернатива штырю малой конусности, привлекал внимание разработчиков и исследователей еще в 50-60-е годы XX столетия. Однако, использование для таких штырей обычной малоуглеродистой стали сопровождается вытягиванием их в штыри конусной формы из-за больших сил термомеханического характера, возникающих на границе стали и углеродистого анода. Из-за ползучести стали при температурах

800-900° С имеют место деформация и уменьшение диаметра штырей при их раскручивании и подъёме, что сопровождается катастрофическим ухудшением механических и электрических характеристик контакта «штырь - анод».

Нами создано изобретение, задачей которого является сохранение качества механического и электрического контакта штырей с анодом при их раскручивании для перестановки на новый горизонт. Техническим результатом является обеспечение возможности работы электролизёра без «вторичного анода» и снижение расхода электроэнергии благодаря уменьшению минимального и среднего расстояния от штырей до подошвы анода. Достижение указанного результата обеспечивается тем, что нижняя часть штырей, равная высоте их перестановки, выполняется из жаропрочных сталей.

На рисунке 6 показан пример реализации предложенного токоподвода к аноду. Здесь 1 - анод; 2 - штыри из углеродистой стали; 3 - части штырей из жаропрочной стали; 4 - электролит; 5 - «глухие» каналы под штырями, заполненные газовыми пробками.

При работе такого токоподвода штыри, достигшие заданного минимального расстояния (~15 см), раскручиваются и переставляются в верхнее положение без извлечения их из анода на высоту, равную высоте их жаропрочной части.

Образование отверстий под штырём при технологии обслуживания анодного хозяйства без извлечения штырей не вызывает существенного возрастания анодной плотности тока. При использовании анода сечением 8400 х 2800 мм и 72 цилиндрических штырей диаметром 138 мм сечение канала под штырём составляет 14,95-10-3 м и всех каналов -1,076 м . «Живое сечение» анода уменьшается с 235200 см до 224440 см в новом токоподводе, а плотность тока возрастает с ~ 0,659 А/см2 до 0,691 А/см2 (для силы тока 155 кА). Увеличение анодной плотности тока примерно на 0,03 А/см по энергетическим характеристикам вполне «перекроется» снижением омических потерь

напряжения в аноде за счет уменьшения среднего расстояния с 55-60 см до 25-30 см.

Таблица 3

Сопоставление некоторых статей электрического баланса электролизёров с В.Т. и О.А., мВ

№ п.п. Статья баланса В.Т. ОА. Различие

1. Анод -600 -300 + 300

2. Омические потери в электролите 1750-1800 1650-1700 + 100

3. То же на газосодержащем слое -400 -250 + 150

4. От анодных эффектов 70-80 -30 + 50

Всего: + 600

Снижение перепада напряжения в аноде на 300 мВ возможно за счет двух изобретений, предложенных в диссертации. Различие по статьям 2-4 табл. 3 может быть устранено с переходом на трёханодные самообжигающиеся аноды с В.Т., также разработанных на кафедре. Освоение предлагаемою токоподвода в сочетании с переходом к «сухому» аноду позволит радикально улучшить экологические характеристики процесса, т.к. основная масса канцерогенных полиароматических соединений выделяется при перестановке штырей и ускоренном коксовании подштыревой массы. Отказ от запекания штырей и вторичного анода позволит уменьшить количество снимаемой пены и снизить расход анодной массы, уменьшить затраты труда анодчиков на наиболее вредной операции по обслуживанию анода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате анализа литературных данных показано, что простым и перспективным питателем АПГ электролизёров может быть питатель щелевого типа. При использовании глубокопрокалённого глинозёма на стенде такое устройство обеспечивает стабильное истечение струи глинозёма с однозначными зависимостями расхода глинозёма от ширины и длины щели, а также от геометрии промежуточного бункера.

В последние годы заводы западных фирм производят и поставляют на мировой рынок значительные количества недопрокалённого глинозёма, способного адсорбировать значительные количества влаги.

Установлено, что расход глинозёма через щелевой питатель зависит не только от ширины и длины щели, но также от её формы и «геометрии» промежуточного бункера. Плоскопараллельная щель обеспечивает более стабильное истечение глинозёма при большем его расходе, чем щель формы «песочных часов».

Показано, что применение стальных и чугунных щёк дозатора не обеспечивает стабильного истечения материала из-за конденсации на них влаги и окомковывания глинозёма.

Установлено, что использование недопрокалённого глинозёма при длительной его транспортировке на Российские внутриконтинентальные заводы сопровождается значительным, до 1% и более, увеличением содержания в нём кристаллизационной влаги и соответствующим возрастанием количества выделяющегося в атмосферу фтористого водорода.

Найдено, что для систем АПГ кроме подогрева необходима сушка подаваемого в ванну глинозёма с целью устранения дополнительной эмиссии выделяющегося в атмосферу фтористого водорода и увеличения выхода металла по току.

Показано, что подогрев и сушка глинозёма могут производиться с использованием тепла дожигания монооксида до диоксида углерода.

Результаты испытаний питателя щелевого типа на ОАО БРАЗ показали, что как в производственных условиях, так и на стенде при использовании недопрокалённого увлажнённого глинозёма не удаётся добиться стабильного истечения глинозёма из питателя из - за конденсации влаги на металлических поверхностях питателя и окомковывания глинозёма.

Разработано изобретение и получен патент на устройство для подогрева и дозированной подачи глинозёма в алюминиевый электролизёр, в котором накопительный бункер выполнен в виде цилиндрической ёмкости для глинозёма, коаксиально надетой на горелку дожигания анодных газов.

Рассмотрены термодинамические характеристики процесса сушки глинозёма. Найдены численные значения теплоты испарения влаги из технического глинозёма, составляющие в интервале 350 - 550 К от 8 до 30 кДж/моль.

Выполнено экспериментальное исследование кинетики сушки некондиционного глинозёма при различных температурах и времени выдержки навески. Показано, что в глинозёме, содержащем до 3 % влаги, практически вся вода является адсорбционной, физически адсорбированной из воздуха при его транспортировке, перегрузках и хранении.

Показано, что температуры в 300° С и времени выдержки, предусмотренному ГОСТ, достаточно для удаления большей части адсорбированной влаги.

По литературным данным установлено, что наибольших успехов в снижении расхода энергии на электролиз и улучшении других характеристик процесса можно достичь путём радикального совершенствования токоподвода к анодам и технологии процессов их обслуживания.

Показано, что наиболее радикального улучшения верхнего анодного токоподвода можно достичь путём увеличения сечения стальных токоподводящих элементов конструкции и применением неизвлекаемых штырей, которые можно было бы опускать «почти до подошвы» анода.

Разработан токоподвод к самообжигающемуся аноду, заключённому в стальной кожух, отличающийся тем, что анодный кожух снабжён шунтами и подключён с их помощью в электрическую цепь параллельно штырям.

Показано, что анодная рубашка способна принимать на себя силу тока в десятки кА, разгрузив центральные области анода и улучшив условия его эксплуатации.

Разработан токоподвод к аноду, который содержит неизвлекаемые цилиндрические штыри. При этом нижняя часть штырей, равная высоте их перестановки, выполнена из жаропрочных и жаростойких сталей.

Показано, что существуют марки жаропрочных сталей, способных длительное время эксплуатироваться при температурах 900 - 950° С без существенного снижения их прочностных характеристик.

Показано, что использование жаропрочных сталей для изготовления нижних концов штырей окупается достигаемой экономией электроэнергии. Значительно больший эффект ожидается за счёт улучшения экологических характеристик процесса электролиза.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Бегунов А.И., Бегунов А.А. Устройство для подогрева и дозированной подачи глинозёма. Патент на изобретение № 2.210.635. Опубл. 20.08.2003. Бюлл. № 23.

2. Бегунов А.И., Громов Б.С., Пак Р.В., Бегунов А.А. Глинозём как источник поступления фтористого водорода в атмосферу. / Тезисы доклада конференции РАН с международным участием «Экоаналитика 2000». РАН, Куб ГУ, Краснодар, 2000 г., с.268.

3. Бегунов А.И., Бегунов А.А., Громов Б.С., Кужель B.C., Козьмин В.Г., Корнев В.Г., Кудрявцева Е.В. Динамика течения глинозёма через щелевой питатель./ Материалы IV Международной конференции «Алюминий Сибири - 2000», Красноярск, 2000 г., с. 185-190.

4. Begunov A.I., Begunov A.A. et al. Dynamics of Aluminia Flow through a Slot Feeder./Aluminium of Siberia-2000. IV Intern. Conf., pp. 170-174

5. Бегунов А.И., Громов B.C., Пак Р.В., Бегунов А.А. Глинозём как источник поступления фтористого водорода в атмосферу./Материалы IV Международной конференции «Алюминий Сибири-2000», Красноярск, 2000 г. с. 185-190.

6. Begunov A.I., Begunov A.A., Gromov B.S., Рак R.V. Alumina as a Source of Hydrogen Fluoride Emissions to the Atmosphere. / Aluminium of Siberia - 2000. IV Intern. Conf., pp. 175-178/

7. Бегунов А.И. , Бегунов А.А., Иванов С.Д. Токоподвод к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизёра. Патент на изобретение РФ № 2.200.213. Опубл. 10.03.2003 г. Бюллетень № 7.

8. Бегунов А.И., Бегунов А.А. Верхний токоподвод к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизёра. Патент на изобретение № 2207407 опубл. 27.06.2003. Бюлл. №18.

9. Бегунов А.А. О необходимости сушки глинозёма при использовании систем АПГ на электролизёрах с анодами Содерберга. / Материалы межд. научно-техн. конф. молодых специалистов и учёных алюминиевой, магниевой и электродной промышленности СПб.: ВАМИ, 2002г. с. 6-8.

10. Бегунова Л.А., Бегунов А.А. Кинетика сушки некондиционного глинозёма. /Тезисы 4-й межд. научно-техн. конф. молодых специалистов и учёных алюминиевой, магниевой и электродной промышленности СПб.: ВАМИ, 2003г. с. 16-17.

11.Бегунов А.А. Современные проблемы алюминиевой промышленности в области охраны окружающей среды./ Тезисы докладов региональной научно-технической конференции молодых учёных и специалистов алюминиевой промышленности., Иркутск, 2003г., с. 87-89.

12.Бегунов А.А., Яковлева А.А. и др. Термодинамические характеристики процесса сушки глинозёма./ Материалы докладов научно-практической конференции, посвященной памяти С.Б.Леонова. Иркутск, 2004г. с.92-94

13. Бегунов А.А., Бегунов А.И., «Пути радикального снижения расхода энергии ....», «Цветные металлы», 2004 год. (Принято к печати).

14. Бегунов А.А., Яковлева А.А. и др. «Термодинамические характеристики процесса сушки глинозёма», «Известия ВУЗов, Цветная металлургия», 2005 .(Принято к печати).

Подписано в печать 11.Формат 60x84 1/16. Бумага типографская. Печать офсетная. Усл. печ. л. Уч.-изд л. 4,26Тираж 4»¿»экз. Зак. Ч?7,

ИД №06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Введение

Глава. 1 Литературный обзор

1.1. Существующие способы питания электролизеров глинозёмом

1.2. Питатель щелевого типа

1.3. Влага и фтористый водород при электролизе

1.4. Условия работы анода электролизера с верхним токоподводом

1.5. Экологические характеристики электролитического получения алюминия 24 Выводы

Глава 2. Режимы и условия работы щелевого питателя

2.1. Динамика течения глинозема через щелевой питатель

2.2. Характеристики глинозема, поступающего на ОАО БрАЗ, по содержанию влаги

2.3. Оценка возможностей сушки глинозема с применением тепла, выбрасываемого в атмосферу

2.4. Результаты испытаний щелевого питателя на ОАО БрАЗ

2.5. Разработка устройства для подогрева и сушки глинозема 53 Выводы

Глава 3. Экспериментальное исследование процессов сушки глинозема

3.1. Термодинамические характеристики процесса сушки

3.2. Кинетика сушки некондиционного глинозема

Выводы

Глава 4. Совершенствование токоподвода к аноду электролизеров с ВТ

4.1. Введение

4.2. Токоподвод с подключением в цепь анодной рубашки

4.3. Определение возможности и эффективности подключения в электрическую цепь анодной рубашки

4.4. Токоподвод с использованием цилиндрических штырей

4.5. Выбор материалов, требующихся для реализации цилиндрических штырей

4.6. Пути радикального снижения расхода энергии на алюминиевых электролизёрах с верхним анодным токоподводом 101 Выводы

Известно, что большая часть мощностей российской алюминиевой промышленности представлена сериями электролизеров с самообжигающимися анодами. Среди них преобладают конструкции с верхним анодным токоподводом (В.Т.). Такими электролизёрами оснащены крупнейшие в мире Братский и Красноярский заводы, а также Иркутский, Волгоградский заводы и второй электролизный цех Новокузнецкого алюминиевого завода.

Ванны этого типа в последние годы доведены до высокой степени совершенства, а технико-экономические показатели их эксплуатации достигли наиболее высоких результатов за все время их эксплуатации. Однако, выход металла по току не превышает 88-90 %, что на 6-8% ниже, чем на лучших современных заводах с обожженными анодами (О.А.). Расход электроэнергии на заводах с В.Т. составляет не менее 15500-16000 квт/час на тонну металла, что на 2500-3000 квт/час на тонну алюминия выше, чем на передовых предприятиях мировой алюминиевой промышленности с предварительно обожженными анодами (О.А.). Еще хуже для В.Т. выглядит сопоставление с О. А. в экологическом отношении. Выбросы полиароматических углеводородных соединений (ПАУ) на них на порядок выше, чем на заводах с О.А. и казалось бы, необходимость реконструкции промышленности с переводом её на О.А. очевидна.

Однако, заводы с боковым токоподводом (Б.Т.) и с В.Т. обеспечивают получение металла с наиболее низкой себестоимостью производства, а затраты на реконструкцию их с переводом на О.А. столь велики, что существует мнение о необходимости реконструкции В.Т. с сохранением типа токоподвода. При такой реконструкции представляется целесообразной разработка предельно простого устройства для автоматизированного питания (АПГ) ванн глиноземом нового, так называемого щелевого типа. Массовое внедрение АПГ позволит как увеличить выход металла по току, так и снизить расход электроэнергии. Одновременно, очевидно, улучшатся как санитарно-гигиенические условия труда в корпусах электролиза, так и экологические характеристики окружающей заводы среды.

Высокий расход электроэнергии на электролиз при использовании В.Т. объясняется главным образом низким качеством так называемого вторичного анода, использованием при этом минимального расстояния от концов штырей до подошвы анода не менее 20-25 см. и среднего расстояния в 50-55 см. и более. Для снижения расхода электроэнергии на 2500-3000 квт/час на тонну металла необходима разработка радикально новых устройств для токоподвода. Решению этих задач и посвящена диссертация.

Целью работы является:

1. Изучение условий работы питателя АПГ щелевого типа на стенде;

2. Выяснение причин неустойчивой работы питателя в условиях БрАЗа;

3. Создание устройства для сушки глинозема с использованием выбрасываемого в атмосферу корпуса избыточного тепла;

4. Разработка предложений для коренного совершенствования верхнего анодного токоподвода.

Научная новизна работы.

Исследована динамика течения глинозема через щелевой питатель. Изучены характеристики текучести глинозема при различном содержании в нём влаги. Разработано устройство для сушки глинозема с использованием тепла дожигания монооксида до диоксида углерода. Исследована кинетика сушки некондиционного глинозема. Выполнено математическое описание формальной кинетики сушки глинозема. Разработаны изобретения на радикально усовершенствованный верхний токоподвод с подключением в цепь анодной рубашки и с применением цилиндрических штырей.

Методы исследований.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением классических методов физического и технологического эксперимента, математического и физического моделирования, а также методов исследования кинетики гетерогенных процессов. Планирование и обработку результатов экспериментов осуществляли с применением статистических методов пакета прикладных программ Microsoft Excel.

Практическая значимость полученных результатов подтверждена получением трех патентов Российской Федерации на созданные в ходе исследований изобретения. Дальнейшая реализация созданных изобретений будет способствовать радикальной модернизации электролизеров с В.Т., повышению технико-экономических и экологических характеристик их эксплуатации.

Выводы

Показано, что наиболее радикального улучшения верхнего анодного токоподвода можно добиться путём увеличения сечения стальных токоподводящих элементов конструкции и применением неизвлекаемых штырей, которые можно было бы опускать «почти до подошвы анода».

Предложен токоподвод к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизёра, заключённому в стальной кожух, отличающийся тем, что анодный кожух снабжён шунтами и подключён с их помощью к электрической цепи параллельно штырям.

Показано, что анодная рубашка способна принимать на себя силу тока в десятки кА, разгрузив центральные области анода и улучшив условия его эксплуатации.

Разработано изобретение, в котором токоподвод содержит неизвлекаемые цилиндрические штыри, нижняя часть которых, равная высоте их перестановки, выполнена из жаропрочных и жаростойких сталей.

Показано, что существуют марки жаропрочных сталей, способных длительное время эксплуатироваться при температурах 900 - 950° С без существенного снижения их прочностных характеристик.

Показано, что использование жаропрочных сталей для изготовления нижних концов штырей окупается достигаемой экономией электроэнергии. Значительно больший эффект ожидается за счёт улучшения экологических характеристик процесса электролиза.

Таким образом, снижение омических потерь напряжения на ваннах с В.Т. на 0,60 - 0,65 В и удельного расхода энергии на 2100 - 2500 квт час/т металла физически возможно. Техническая и технологическая возможности реализации предложений определятся нашими уровнями настойчивости и изобретательности. Одновременно будут улучшены экологические характеристики процесса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате анализа литературных данных показано, что простым и перспективным питателем АПГ электролизёров может быть питатель щелевого типа. При использовании глубокопрокалённого глинозёма на стенде такое устройство обеспечивает стабильное истечение струи глинозёма с однозначными зависимостями расхода глинозёма от ширины и длины щели, а также от геометрии промежуточного бункера.

В последние годы заводы западных фирм производят и поставляют на мировой рынок значительные количества недопрокалённого глинозёма, способного адсорбировать значительные количества влаги.

По литературным данным установлено, что наибольших успехов в снижении расхода энергии на электролиз и улучшении других характеристик процесса можно достичь путём радикального совершенствования токоподвода к анодам и технологии процессов их обслуживания.

Установлено, что расход глинозёма через щелевой питатель зависит не только от ширины и длины щели, но также от её формы и «геометрии» промежуточного бункера. Плоскопараллельная щель обеспечивает более стабильное истечение глинозёма при большем его расходе, чем щель формы «песочных часов».

Показано, что применение стальных и чугунных щёк дозатора не обеспечивает стабильного истечения материала из-за конденсации на них влаги и окомковывания глинозёма.

Установлено, что использование недопрокалённого глинозёма при длительной его транспортировке на Российские внутриконтинентальные заводы сопровождается значительным, до 1% и более, увеличением содержания в нём кристаллизационной влаги и соответствующим возрастанием количества выделяющегося в атмосферу фтористого водорода.

Найдено, что для систем АПГ кроме подогрева необходима сушка подаваемого в ванну глинозёма с целью устранения дополнительной эмиссии выделяющегося в атмосферу фтористого водорода и увеличения выхода металла по току.

Показано, что подогрев и сушка глинозёма могут производиться с использованием тепла дожигания монооксида до диоксида углерода.

Результаты испытаний питателя щелевого типа на ОАО БРАЗ показали, что как в производственных условиях, так и на стенде при использовании недопрокалённого увлажнённого глинозёма не удаётся добиться стабильного истечения глинозёма из питателя из - за конденсации влаги на металлических поверхностях питателя и окомковывания глинозёма.

Разработано изобретение и получен патент на устройство для подогрева и дозированной подачи глинозёма в алюминиевый электролизёр, в котором накопительный бункер выполнен в виде цилиндрической ёмкости для глинозёма, коаксиально надетой на горелку дожигания анодных газов.

Рассмотрены термодинамические характеристики процесса сушки глинозёма. Найдены численные значения теплоты испарения влаги из технического глинозёма, составляющие в интервале 350-550Кот8до30 кДж/моль.

Выполнено экспериментальное исследование кинетики сушки некондиционного глинозёма при различных температурах и времени выдержки навески. Показано, что в глинозёме, содержащем до 3 % влаги, практически вся вода является адсорбционной, физически адсорбированной из воздуха при его транспортировке, перегрузках и хранении.

Показано, что температуры в 300° С и времени выдержки, предусмотренному ГОСТ, достаточно для удаления , большей части адсорбированной влаги.

Показано, что наиболее радикального улучшения верхнего анодного токоподвода можно достичь путём увеличения сечения стальных токоподводящих элементов конструкции и применением неизвлекаемых штырей, которые можно было бы опускать «почти до подошвы» анода.

Разработан токоподвод к самообжигающемуся аноду, заключённому в стальной кожух, отличающийся тем, что анодный кожух снабжён шунтами и подключён с их помощью в электрическую цепь параллельно штырям.

Показано, что анодная рубашка способна принимать на себя силу тока в десятки кА, разгрузив центральные области анода и улучшив условия его эксплуатации.

Разработан токоподвод к аноду, который содержит неизвлекаемые цилиндрические штыри. При этом нижняя часть штырей, равная высоте их перестановки, выполнена из жаропрочных и жаростойких сталей.

Показано, что существуют марки жаропрочных сталей, способных длительное время эксплуатироваться при температурах 900 - 950° С без существенного снижения их прочностных характеристик.

Показано, что использование жаропрочных сталей для изготовления нижних концов штырей окупается достигаемой экономией электроэнергии. Значительно больший эффект ожидается за счёт улучшения экологических характеристик процесса электролиза.

1. Патент США №36812292. Патент США №39017873. Патент США №33710264. Патент США №5045168

2. Авторское свидетельство СССР № 458624. Опубл. 30.11.75 БИ №24

3. Авторское свидетельство СССР № 461973. Опубл. 22.02.75 БИ №8

4. Авторское свидетельство СССР № 985153. Опубл. 30.12.82 БИ №48

5. Авторское свидетельство СССР № 999664. Опубл. 17.04.79 БИ №25

6. Авторское свидетельство СССР № 1378425. Опубл. 6.03.83 БИ №11

7. Авторское свидетельство СССР № 1445264. Опубл. 20.09.85 БИ №19

8. Авторское свидетельство СССР № 526682. Опубл. 30.08.76 БИ №32

9. Авторское свидетельство СССР № 855075. Опубл. 15.08.81 БИ №30

10. Авторское свидетельство СССР № 899723. Опубл. 23.01.82 БИ №314.Патент США № 4849529

11. Заявка на изобретение Франции № 2235215

12. Патент РФ № 2098520. Опубл. 10.12.97 БИ №34

13. Патент РФ № 2158788. Опубл. 10.11.00 БИ №31

14. Бегунов А.И., Кудрявцева Е.В., Громов Б.С., Пак Р.В. Цветные металлы, 1997. № 4. С. 47-50.

15. A.I. Begunov. Y.V. Kudryavtseva. Light Metals. 1997, pp. 211-214 (USA)

16. A.I. Begunov. B.S. Gromov. Light Metals. 1994, pp. 295-304 (USA)

17. Бегунов А.И., Гидродинамика и явление переноса в двухфазных дисперсных системах. Межвуз сб. Иркутск, Иркутское книжн. Изд-во, 1977. С. 43-49.

18. Бегунов А.И., Известия вуз'ов «Цветная металлургия», 1978. №3. С. 64-67.

19. Kai Grjotheim and Qiu Zhuxian. Molten Salt Technology. Theory and Applikation. V.II. Northeast Univers: of Technology Press. 1991, p. 435.

20. В.П. Ланкин, JI.E. Сафарова, B.C. Буркат. Алюминий Сибири 98, Красноярск. 1999. С. 88-96.

21. Т. Foosnaes, V. Hjille, М. Karlsen JOM (TMS), vol 44, № 11, 1992 у, p. 108.

22. J.E. Eberhardt, D.L. Death, R.P. Read and C.A. Rogers. Light Metals. 1995, pp. 335-340.

23. D.L. Death, J.E., Eberhardt et al. Light Metals 1997, pp. 173- 177.

24. J. M. Jones and P. J. Winder Light Metals 1997, pp. 179 182.

25. H.I. Schiff, S.D. Nadler, J. Pisano and G.J. Mackay. Light Metals 1997, pp. 361 -365.

26. B. Labraance, P. Bernard and Y.M. Cyr. Light Metals 1998, pp. 323 328.

27. Elaine Yee-Leng Sum, Chris Cleary, Tseng T. Khoo JOM (TMS), vol 51, № 11, 1999 y, p. 109.

28. R. Heger, A. Abbe. J.T. Pisano, M. Franz. JOM (TMS), vol 51, № 11, 1999. p. 110

29. E. Dernedde . Light Metals 1998, pp. 317 322.

30. N.C. Holt, V. Kielland, K.L.Bolstad etal. JOM (TMS), vol 51, № 11, 1999 y, p. 109.

31. M.M. Ветюков, A.M. Цыплаков, C.H. Школьников. Электрометаллургия алюминия и магния. Металлургия, 1987, с. 320.

32. В.П.Машовец. Электрометаллургия алюминия. ОНТИ. НКТП СССР ГРЛ по ЦМ Ленинград Москва, 1938, с. 345.

33. Глинозём. Метод определения влаги. ГОСТ Р 50332. 14 92 (ИСО 803 — 76) Госстандарт России. Москва. 1993.

34. Глинозём. Метод определения потери массы при прокаливании. ГОСТ 27800 93 (ИСО 806 - 76) МГС по стандартизации. Минск, 1995.

35. Г.А. Абрамов, М.М. Ветюков и др. Теоретические основы электрометаллургии алюминия. Металлургиздат, 1953, с. 583.

36. B.G. Haverkaamp, В J. Welch, J.B.Metson Light Metals 1994, pp. 365 -370.

37. А.И. Беляев. Металлургия лёгких металлов. М., Металлургия, 1970, с. 367.

38. Ю.В. Баймаков, М.М. Ветюков. Электролиз расплавленных солей. М., Металлургия, 1966, с. 560.

39. А.И. Лайнер, Н.И. Ерёмин, Ю.А. Лайнер, И.З. Певзнер. Производство глинозёма. Металлургия, 1978, с.344.

40. Л.А. Исаева, П.В. Поляков. Технико-экономический вестник КРАЗа, 1996, №3, с. 16-18.

41. А.И. Бегунов. Проблемы модернизации алюминиевых электролизёров. Иркутск, 2000, 105 с.

42. N. Richards. Light Metals 1994, pp. 393 402.

43. R. Huglen and Halvor Kvande. Light Metals 1994, pp. 373 380.

44. W. Haupin Light Metals 1998, pp. 531 537.

45. M.A. Коробов, A.A. Дмитриев. Самообжигающиеся аноды алюминиевых электролизёров. М., Металлургия, 1972, 207 с.

46. А.И. Бегунов, А.А. Бегунов, Б.С. Громов, B.C. Кужель, Г.Д.Козьмин, В.Г. Корнев, Е.В.Кудрявцева, Р.В. Пак. Динамика течения глинозёма через щелевой питатель. VI Межд. Конф. «Алюминий Сибири 2000», Красноярск, 2000, с. 185 -190.

47. A.I. Begunov, В. S. Gromov, R.V. Рак et al Intern. Claim PCT/RU 95/ 00215.52.3аявка на выдачу патента на изобретение РФ № 94 010353; 95 -113252.

48. Бегунов А.И., Бегунов А.А., Громов Б.С., Пак Р.В. Глинозём как источник поступления в атмосферу фтористого водорода. VI Межд. Конф. «Алюминий Сибири 2000», Красноярск, 2000, с. 191 -194.

49. W. Haupin JOM (TMS), vol 44, № 11, 1992 у, р.26.

50. M.M. Hyland, B.G. Haverkamp, BJ. Welch, J.B. Metson. Light Metals 1992, pp. 13-23.

51. B.G. Haverkamp, B.J. Welch, J.B. Metson Light Metals 1994, pp. 365 -370.

52. Справочник химика / Под ред. Никольского. Т.1., JI М., ГХИ, 1963, с.1071.

53. Патент РФ № 2 098 520. Опубл. 10.12.97 БИ №34

54. Бегунов А.И., Бегунов А.А. Патент РФ № 2 210 635. 0публ.20.08.03 БИ №23

55. Бегунов А.А., Бегунова Л.А., Кудрявцева Е.В., Яковлева А.А. Термодинамические характеристики сушки глинозёма. Материалы конф. Хим. Мет. Фак-та. Иркутск 2004г. с. 43.

56. Ерёмин Н.И., Зайцев Ю.А., Наумчик A.M. Производство глинозёма. Л., ЛГИ, 1983, 83 с.

57. Отчёт к договору на выполнение работ № 11 420 от 21.10.99 г. с ОАО КРАЗ. Иркутск, 2000, 94 с.

58. Лысенко Л.Н. Труды ВАМИ. Госплан СССР Главниипроект, 1959, № 42, с ЛОЗ - 126.

59. Бегунов А. А., Бегунов А.И., Иванов С. Д. Токоподвод к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизёра. Патент на изобретение РФ № 2 200 213 с приор, от 10.08.2000. Опубл. 10.03.03 БИ №7.

60. Терентьев В.Г., Школьников P.M., Гринберг И.С., Зельберг Б.И., Черных А.Е. Производство алюминия. Иркутск, 1998, 348 с.

61. Бегунов А.А., Бегунов А.И. Верхний токоподвод к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизёра. Патент на изобретение РФ № 2 207 407 с приор, от 06.12.2000 г. Опубл. 27.06.03 БИ № 18.

62. Зайцев В.Н., Хомяков B.C., Берштейн Я.А., Цыплаков A.M., Цыбуков И.К., Никифоров В.П., Киль И.Г. Алюминиевый электролизёр с верхним токоподводом Изобретение по авт. Св. СССР № 175242, опубл. 21.09.1965, бюлл. №19.

63. Бегунов А.И., Иванов С.Д. Цветная металлургия, Известия ВУЗов, 2003г. №3. с. 67-71.

64. Тихонов JI.B., Кононенко В.А., Прокопенко Г.И. Структура и свойства металлов и сплавов. Механические свойства металлов и сплавов. Справочник. Киев. Наукова Думка. 1986. 568 с.

65. Масленков С.С., Масленкова Е.А. Стали и сплавы для высоких температур. Справочник, т.1, М., Металлургия. 1991. 384 с.

66. Марочник сталей и сплавов. М. Металлургия, 1992г. 680 с.73. ГОСТ 5632 72 (Сб ГОСТов)

67. Журавлёв В.Н., Николаева О.М. Машиностроительные стали. Справочник. М., Машиностроение. 1992г. 480 с.

68. Минцис М.Я., Поляков П.В., Сиразутдинов Г.А. Электрометаллургия алюминия. Новосибирск, Наука, 2001, 368 с.

69. Н. Kvande. J. Chen and W. Haupin Light Metals 1994, pp. 429-440

70. W.E. Haupin. J. Metals, 23, 1971, № 10, pp. 46-49

71. Сираев H.C., Кагановская И.С., Цветная металлургия, бюлл. Института Цветметинформация, 1973, № 2, с. 25.

72. А.И. Бегунов. Технологическая гидродинамика электролизёров с горизонтально расположенными электродами, ч. I 249 с; ч. II - 102 с. Депонирована в ВИНИТИ 17.02.84 г, № 963 - 84 Деп.

73. B.Leber A. Tabereaux. J. Marks et al. Light Metals 1998, pp. 277 285.

74. А.И. Бегунов, С.Д. Иванов. В кн. «Математическое моделирование технологических процессов». Тамбов, 2002, с. 69-73.

75. Авторское свид. СССР № 175 242 с приор, от 21.09.1965.

76. А.И. Бегунов. Патент на изобретение РФ № 2.186.881 с приор, от 20.11. 2000 г. Опубл. 10.08.02 БИ №22.

77. А.И. Бегунов. Патент на изобретение РФ № 2.187.581 с приор, от 27.07. 2000 г. Опубл. 20.08.02 БИ №23.

78. А.И. Бегунов. Патент на изобретение РФ № 2.188.257 с приор, от 23.11.1999. Опубл. 27.08.02 БИ №24.