Анод, катод и другие

В середине сентября Красноярск гостеприимно встречал гостей. В выставочно-деловом центре «Сибирь» проходила XIV международная конференция-выставка «Алюминий Сибири-2008», а на заводе «РУСАЛ Красноярск», который вот уже 14 лет подряд выступает соорганизатором мероприятия, состоялась презентация проекта «Создание экологически приемлемой и конкурентоспособной технологии электролиза алюминия Содерберга».
Основными вопросами для обсуждения на конференции стали такие, как получение алюминия, литьё и вторичная металлургия алюминия, производство глинозёма, экология, охрана труда и переработка отходов. И.о. главы Красноярска Константин Филиппов, выступая на церемонии торжественного открытия конференции-выставки «Алюминий Сибири-2008», подчеркнул, что этот форум металлургов имеет большое значение, так как «важное место в работе конференции занимают вопросы экологии цветной металлургии. Красноярцам в этом вопросе есть что продемонстрировать гостям. Экологическая модернизация КрАЗа уже дала заметные результаты, а новые технологии, разработанные специалистами РУСАЛа, дают возможность для дальнейшего снижения нагрузки на окружающую среду уже в обозримом будущем».
Сегодня на алюминиевом заводе Красноярска и впрямь происходит много интересного. Евгений Жуков, управляющий директор КраАЗа, на встрече с журналистами рассказал, что на заводе существуют опытные участки, где на основе электролизёра Содерберга разрабатывается электролизёр будущего. Активно проводится работа по созданию экологически чистого анода. Всё это делается с целью снижения вредных выбросов в окружающую среду.
Проект по созданию идеального электролизёра Содерберга реализуется силами Ин-женерно-технологического центра РУСАЛа (ИТЦ), созданного в 2004-м году для разработки собственных технологий и усовершенствования существующих. Зани-маются специалисты ИТЦ и технологиями будущего.
Пётр Васильевич Поляков, доктор химических наук, заслуженный металлург России, завкафедрой металлургии лёгких металлов и производства глинозёма Сибирского федерального университета, презентуя усовершенствованную технологию, заметил, что сегодня перед промышленным предприятием остро стоит вопрос: как сделать так, чтобы выбросы, производимые старой технологией получения алюминия, соответствовали мировым стандартам; как вписаться в эти современные экологические нормы выбросов? Экологический мониторинг, подчеркнул он, сейчас очень жёсткий. И то, что сделала группа исследователей инженерного центра, – это очень большой прорыв в области технологий Содерберга.
– Но почему специалисты совершенствуют старую технологию, не проще ли перейти на более современную технологию производства алюминия, с использованием обожжённых анодов? – спросили учёного журналисты. – В компании РУСАЛ заводы, в основном, построены в Советское время, когда технология Содерберга была едва ли не единственной в производстве алюминия. Поэтому сегодня значительное количество металла (около 80 процентов) получают по этой технологии и особое внимание уделяется именно ей. К тому же переход на технологию с обожжёнными анодами – это, по сути, перестройка заводов: ведь нужны новые цеха, корпуса.
И на РУСАЛЕ в поисках экономически выгодного способа производства алюминия решили пойти двумя путями: извлечь самое лучшее, что уже есть на Западе, и ещё добавить своё, так сказать, ноу-хау: уникальную технологию, разработанную группой исследователей под руководством Владимира Фризоргера, которая существенно повышает качество анода Содерберга, делает его конкурентоспособным. Технико-экономические показатели полученного «идеального» электролизёра Содерберга по степени его влияния на экологию практически не уступают показателям электролизёра, работающего на обожжённых анодах.
Владимир Фризоргер рассказал, что «приступая к разработке новой концепции получения алюминия, они проанализировали весь отечественный и мировой опыт. Взглянули на проблему с точки зрения источников выбросов, сделали анализ сырья и конструкции электролизёров. В итоге был сделан вывод: основным источником выбросов является сердце электролизёра – анод. Это при его сгорании происходит выделение наиболее вредных веществ».
Вот с этим явлением и стали бороться учёные. Выяснили, что основные проблемы анодной массы происходят из-за того, что коксы и пеки имеют разные свойства (пористость и вязкость). Это влияет на состав пылепековой композиции (её количество и пластичность). Использование в электролизах Содерберга сухого анода приводило к его расслоению и появлению отстоев пека – источника выбросов. На заводе был создан опытный участок для получения гомогенизированной анодной массы в специально созданном аппарате с перемешивающим устройством – так называемом активаторе. В нём смесь пыли и пека попадает в обогревающую ёмкость, где пыль смачивается пеком и уходит в микропоры кокса. В результате теперь по поверхности анода можно буквально «ходить пешком». Получаемая коллоидная масса не расслаивается, и в ней существенно снижен отстой пека. Это стало революционным решением в усовершенствовании технологии Содерберга.
Был разработан и целый ряд других преобразований, позволяющих добиться существенного снижения экологической нагрузки на окружающую среду: например, электролизные ванны были оснащены эффективным съёмным укрытием, способным обеспечить их высокую герметичность и удерживать до 95 процентов вредных веществ, а также дополнительным газоотсосом, усовершенствованной конструкцией токопровода и другими технологическими новинками.
Сегодня коллоидный анод используется уже на двадцати электролизёрах КрАЗа. После успешного окончания испытания эта технология будет применена во всех его корпусах. Новая технология станет основой второго этапа экологической модернизации не только красноярского завода, но и братского. Также на эту технологию будут переведены соответствующие производства алюминиевых заводов Иркутска, Новокузнецка и Волгограда. На этих предприятиях экологическая модернизация с переходом на технологию коллоидного анода будет осуществлена в один этап.
На разработку и опытное внедрение технологии «идеального электролизёра» РУСАЛ направил порядка 25 миллионов долларов. В целом комплекс мероприятий позволит КрАЗу снизить выбросы суммарного фтора на 77 процентов, оксида углерода – на 37, бенз(а)пирена – на 60, пыли – на 73 процента. При этом, утверждают специалисты, полученные экологические и технико-экономические показатели позволят эффективно использовать электролизёры Содерберга ещё лет 20-30.
Евгений Чичук, директор ИТЦ РУСАЛа, рассказывая об итогах работы инженерного центра, заверил, что к 2010 году будет создан электролизёр нового поколения, соответствующий самым высоким мировым стандартам.

Поиск по сайту: