Анализ конструкций алюминиевого электролизера методами компьютерного моделирования с целью улучшения показателей работы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Третьяков, Ярослав Александрович

• Третьяков, Ярослав Александрович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Третьяков, Ярослав Александрович

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Теоретические основы и принцип действия алюминиевого

4 электролизера

1.2. Устройство алюминиевого электролизера, основные причины выхода его из строя

1.3. Основные типы катодных устройств, применяемых в алюминиевой промышленности

1.4. Математические модели, используемые при расчетах электролизеров

1.5. Выводы к первой главе

Глава 2. Методики расчетов, представленных в работе и методы оценок технологических параметров электролизера.

2.1. Уравнения для расчета температурного поля и напряженно-деформированного состояния электролизера

2.2. Создание компьютерной модели электролизера

2.2.1. Построение модели

2.2.2. Задание свойств материалов

2.2.3. Физико-механические сгойства материалов

2.2.4. Граничные условия

2.3. Методика расчета температурного поля электролизера и оценки Формы рабочего пространства

2.4. Методика расчета напряженно-деформированного состояния и оценки целостности катодного устройства

2.5. Методика расчета электрического баланса

2.6. Методика расчета теплового баланса

2.7. Оптимальные значения исследуемых параметров работы алюминиевого электролизера

2.8. Выводы ко второй главе

Глава 3. Температурное поле, форма рабочего пространства и целостность катодного устройства с контрфорсным кожу-♦ хом

3.1. Введение

3.2. Температурное поле и форма рабочего пространства электролизера при использовании футеровки различной конструкции

3.3. Целостность катодного устройства при использовании футеровки различной конструкции

3.4. Выводы к третьей главе

Глава 4. Температурное поле и форма рабочего пространства шпангоутных электролизеров и целостность их катодных устройств

4.1. Введение

4.2. Электролизер с наклонными продольными стенками

4.3. Электролизер с полунаклонными продольными стенками

4.4. Электролизер с вертикальными продольными стенками

4.5. Анализ факторов, влияющих на разрушение шпангоута

4.6. Выводы к четвертой главе

Глава 5. Сравнительный анализ температурных полей, формы рабочего пространства и целостности катодных устройств различных типов электролизеров

5.1. Введение

5.2. Сравнительный анализ температурных полей и формы рабочего пространства электролизеров

5.3. Сравнительный анализ напряженно - деформированного состояния и целостности катодных устройств

5.4. Выводы к пятой главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ конструкций алюминиевого электролизера методами компьютерного моделирования с целью улучшения показателей работы»

Актуальность работы:

Процесс получения алюминия электролитическим способом сложен, он протекает при температуре около 960°С в агрессивной среде, вследствие этого электролизер подвержен воздействию многочисленных факторов, способных нарушить его работу.

При проектировании новой конструкции электролизера необходимо с высокой точностью прогнозировать его поведение, знать температурное поле, форму рабочего пространства, тепловой, электрический балансы, и деформации, возникающие в катодном устройстве для оценки возможности разрушения футеровки и кожуха. Большая стоимость электролизера и длительный срок проверок правильности принятых технических решений исключают возможность проектирования новой конструкции методом проб и ошибок, поэтому возникает необходимость поиска других методов. Один из наиболее перспективных — метод компьютерного моделирования физических полей. Применение компьютерного моделирования позволяет провести глубокий анализ влияния конструкции электролизера на его физические поля, технологические показатели работы и срок службы. Вышеперечисленные причины определили необходимость создания компьютерных моделей электролизеров, наиболее распространенных в алюминиевой промышленности России.

В настоящее время существует ряд пакетов программ, таких как COSMOS/M, ANSYS и других, предназначенных для математического моделирования физических явлений. В связи с этим, становится актуальным применение этих пакетов для моделирования работы алюминиевого электролизера. Создание объемных компьютерных моделей электролизеров, разработка методик расчета температурного и электрического полей, электрического и энергетического балансов, а также определения ФРП, позволит провести детальный анализ работы электролизера, влияния тех или иных изменений в конструкции электролизера на его технологические параметры. Разработка модели и методики расчета напряженно-деформированного состояния катодного устройства позволит оценить прочностные характеристики конструкции, степень обжатия подины, и в конечном итоге, срок службы электролизера.

Цель работы и задачи исследования:

Целью работы является:

• Разработка методик расчета температурного, электрического поля электролизера и напряженно-деформированного состояния катодного устройства на основе компьютерных моделей электролизеров, созданых в пакетах программ, предназначенных для математического моделирования физических процессов. Разработка методик расчета теплового и электрического балансов с использованием результатов термоэлектрического расчета;

• Количественная и качественная оценка влияния свойств теплоизоляционных, огнеупорных материалов, подового блока, конструкции футеровки катодного устройства и катодного кожуха на технологические параметры, температурные поля, форму рабочего пространства, деформации, целостность подины и возможность разрушения катодного устройства;

• Выполнить оптимизацию конструкции угловой части шпангоута с целью увеличения срока службы катодного устройства шпангоутного типа;

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Создать компьютерные трехмерные модели электролизеров, с высокой точностью повторяющие конструкции действующих электролизеров;

2. На основе компьютерных моделей электролизеров разработать методику температурных и прочностных расчетов; методику определения формы рабочего пространства электролизера, целостности подины и возможности разрушения катодного устройства, методику расчета теплового и электрического балансов;

3. Провести расчеты физических полей действующих электролизеров, протестировать модели электролизеров;

4. Провести расчеты термоэлектрического поля и напряженно-деформированного состояния электролизера с изменением конструкции футеровки и катодного кожуха;

5. Выполнить прочностные расчеты угловой части шпангоута с различными вариантами его конструкции и предложить мероприятия по улучшению конструкции шпангоута катодного кожуха;

6. Провести полный анализ всех выполненных расчетов.

7. Выдвинуть предложения и рекомендации по увеличению показателей работы электролизера

Методы анализа:

В процессе выполнения работы при помощи прикладных пакетов программ COSMOS/M и ANSYS, основанных на методе конечных элементов, были созданы компьютерные трехмерные модели действующих электролизеров. При помощи этих пакетов были проведены расчеты температурного, электрического полей и напряженно-деформированного состояния электролизеров. Проведено сравнение расчетных данных с практическими замерами температур, деформаций и технологических параметров работы действующих электролизеров. Проведена оценка формы рабочего пространства, технологических параметров, тепловых и электрических балансов, целостности катодного устройства рассмотренных электролизеров. При выполнении работ обозначенных диссертацией, были использованы положения теории теплопроводности, электропроводности, термоупругости, металлургии алюминия, данные лабораторных испытаний, результаты практических замеров и справочные данные.

Научная новизна работы:

• Впервые рассчитано и изучено напряженно-деформированное состояние катодного устройства алюминиевого электролизера в зависимости от технологических параметров его работы.

• Впервые расчетным путем получено объемное температурное и электрическое поле алюминиевого электролизера с учетом технологических параметров работы,свойств расплава и формирования настыли и гарнисажа.

• Впервые проведена количественная оценка зависимости температурного поля, напряжения, формы рабочего пространства, целостности и обжатия подины электролизера от таких параметров как: конструкция и материалы цоколя и бровки катодного устройства, степень графитизации подового блока и типа катодного кожуха.

• При помощи инструмента компьютерного моделирования впервые выявлены причины и механизм разрушения шпангоутов и предложены технические решения по устранению этих разрушений.

Практическая значимость и реализация работы:

Практическая значимость работы заключается в следующем: 1. Представлены технические решения по модернизации футеровки катодных устройств действующих электролизеров, позволяющие увеличить срок службы и улучшить технико-экономических показатели работы электролизеров. На БрАЗе внедрены конструкции футеровок, выполненные согласно предложениям и рекомендациям, выдвинутым в диссертации, отмечено улучшение показателей работы этих электролизеров.

2. Разработаны технические решения по оптимизации конструкции шпангоутных кожухов с целью устранения разрушения шпангоутов и увеличения срока службы электролизеров с шпангоутными катодными устройствами. Все вновь пускаемые электролизеры шпангоутного типа на заводах компании РУСАЛа (на данный момент 480 электролизеров) в своей конструкции предусматривают внутреннюю накладку шпангоута, предложенную в данной диссертации.

3. Разработан инструмент, позволяющий методами компьютерного моделирования провести оценку эффективности принятых технических решений при модернизации действующих и проектировании новых электролизеров. Данный инструмент активно используется в ООО «ИТЦ» компании РУСАЛ. При помощи данного инструмента были решены такие задачи как: унификация конструкций электролизеров С-8БМ, С-8Б, ШПВВ, ШПБМ; повышение силы тока на электролизерах С-8БМ на 10%, С-255 на 10%. При активном использовании данного инструмента разработана конструкция катодного устройства мощнейшего электролизера в России на силу тока ЗООкА РА-300.

В настоящее время на Красноярском, Братском и Саяногорском алюминиевых заводах внедрены конструкции футеровок, спроектированных при помощи расчетов, проведенных по методике, предложенной в диссертации. Результаты внедрения конструкции футеровки показывают улучшение технологических параметров работы электролизеров.

На защиту выносятся:

• Эффективность и адекватность представленных методик расчета термоэлектрических полей, прочностных расчетов, расчетов теплового и электрического балансов, определения формы рабочего пространства, целостности подины и возможности нарушения целостности катодного устройства;

• Полученные результаты оценки качественного и количественного влияния конструкции катодного устройства на показатели работы электролизера.

• Причины и механизм разрушения шпангоутов и предложенные технические решения по устранению этих разрушений

• Выводы по сравнительному анализу температурных полей, формы рабочего пространства, целостности катодного устройства и технологическим параметрам работы электролизеров с контрфорсным катодным устройством С-8БМ, шпангоутным катодным устройством с вертикальными, полунаклонными и наклонными стенками.

Апробация работььМатериалы диссертации докладывались на VII Международной конференции «Алюминий Сибири — 2001», г. Красноярск, 11-13 сентября 2001г. На IX Международной конференции «Алюминий Сибири - 2003»,г. Красноярск, 9-11 сентября 2003г.

Публикации.По материалам диссертации опубликовано 4 статьи, 4 тезиса докладов, получен 1 патент и имеется решение о выдачи 1 патента.

Структура работы.Материал диссертации изложен на 170 страницах, включая 48 рисунков и 23 таблиц. Работа состоит из литературного обзора, включающего 1 главу, методики расчетов, включающей 1 главу, рас-четно-аналитической части, включающей 3 главы, выводов, списка используемых источников (105 наименований).

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Третьяков, Ярослав Александрович

5.4. Выводы к пятой главе

Анализ тепловых расчетов, формы рабочего пространства и технологических параметров электролизеров четырех различных конструкций позволяет сделать следующие выводы:

1. Шпангоутный электролизер с наклонными продольными стенками имеет самые длинные настыли под проекцией анода, следовательно, наименьшую рабочую площадь подины, наибольшую вероятность зарастания ванны и наибольшую магнитогидродинамическую нестабильность;

2. При переходе конструкции катодного кожуха от наклонных стенок к вертикальным происходит уменьшение межполюсного расстояния, снижение напряжения на ванне, уменьшение расхода электроэнергии, уменьшение минимальной толщины гарнисажа и уменьшение длины настыли под проекцией анода;

3. Электролизер контрфорсного типа обладает наименьшим межполюсным расстоянием и наибольшей минимальной толщиной гарнисажа.

Анализ результатов прочностного расчета катодных устройств позволяет сделать следующие выводы:

1. Наибольшими деформациями обладает шпангоутное катодное устройство с вертикальными стенками;

2. Наибольшей жесткостью и наименьшими деформациями обладает катодный кожух с наклонными продольными стенками, однако катодное устройство с этим кожухом обладает наибольшими поперечными деформациями в связи с давлением на кожух расширяющейся подиной нижней частью подовых блоков.

3. Деформации в продольном и вертикальном направлениях катодного устройства шпангоутного типа уменьшаются по мере перехода от вертикальных продольных стенок к наклонным;

4. Градиент температуры по высоте шпангоута приводит к увеличению изгиба днища выпуклостью вверх, а также к увеличению развала продольных стенок.

5. Худшим обжатием подины в поперечном направлении обладает шпангоутное катодное устройство с наклонными стенками. В этой конструкции происходит чрезмерное сжатие подины в продольном направлении и недостаточное обжатие в поперечном направлении, что может привести к раскрытию продольных периферийных и торцевых межблочных швов.

6. Для улучшения обжатия подины в нижней части периферийной футеровки необходимо наличие компенсатора температурного и натриевого расширения подины.

7. Для сохранения целостности подины катодных устройств необходимо разрабатывать конструкцию кожуха и футеровки с учетом их взаимного влияния на температурные поля и напряженно-деформированное состояние.

Заключение по работе

В диссертационной работе была подробно рассмотрена конструкция электролизера, предназначение и устройство основных элементов электролизера, основные существующие типы катодных устройств их конструкция, область применения и распространенность.

Была показана целесообразность применения компьютерного моделирования для расчета физических полей и напряженно-деформированного состояния. Проведен анализ существующих методов математического моделирования и математических аппаратов, предназначенных для этого.

Разработана методика расчета тепловых и электрических полей по объемной компьютерной модели электролизера в среде программ COSMOS/M и ANSYS, методика расчета напряженно-деформированного состояния катодного устройства алюминиевого электролизера. Были разработаны методики составления электрического и теплового балансов по результатам термоэлектрических расчетов объемных моделей электролизеров.

Были проведены термоэлектрические расчеты электролизеров и прочностные расчеты целостности катодных устройств следующих электролизеров:

• электролизер контрфорсного типа С-8БМ;

• электролизер шпангоутного типа с наклонными продольными стенками катодного устройства;

• электролизер шпангоутного типа с полунаклонными продольными стенками катодного устройства;

• электролизер шпангоутного типа с вертикальными продольными стенками катодного устройства.

Был проведен анализ влияния конструкции цоколя катодного устройства и применения графитизированных подовых блоков на температурные поля, форму рабочего пространства, технологические параметры электролизера и целостность катодных устройств. Рассмотрено влияние конструкции угла шпангоута на его целостность. Проведен сравнительный анализ влияния конструкции катодного кожуха на тепловые поля, форму рабочего пространства, технологические параметры работы электролизера, деформации катодного устройства, обжатие и целостность подины катода.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Разработан инструмент компьютерного моделирования алюминиевого электролизера, показана высокая степень точности и адекватности результатов термоэлектрических и прочностных расчетов и высокая эффективность этого инструмента при анализе действующих и проектировании новых конструкций электролизеров.

2. Использование дифференцированной периферийной футеровки с применением теплоизоляционных материалов с повышенной стойкостью к компонентам расплава и меньшей теплопроводностью позволяет значительно уменьшить межполюсное расстояние, снизить температуру цоколя электролизера, уменьшить длину настыли под проекцией анода. Однако, расчеты показывают, что применение такой футеровки приводит к уменьшению обжатия подины, как в продольном, так и в поперечном направлениях, наблюдается увеличение подъема подины электролизера.

3. Применение в цоколе теплоизоляционных материалов с низкой теплопроводностью и малой пропиткой компонентами расплава приводит к утеплению цоколя катодного устройства. При этом происходит следующее:

• снижение температуры днища катодного кожуха;

• уменьшение длины настыли под проекцией анода;

• изотерма ликвидуса электролита 940°С опускается ниже подового блока;

• уменьшение межполюсного расстояния и снижение расхода электрнергии.

4. Анализ результатов температурных и прочностных расчетов электролизера с использованием графитизированного блока позволяет сделать следующие выводы:

• Графитизированный подовый блок обладает высокой теплопроводностью, что приводит к увеличению тепловых потерь через стенки катода, вследствие этого происходит увеличение межполюсного расстояния, большое увеличение длины настыли и увеличение температуры продольных стенок.

• За счет меньшего натриевого расширения графитизированных подовых блоков происходит уменьшение обжатия подины катодного устройства и уменьшение деформаций по всем направлениям.

• При использовании графитизированных подовых блоков недопустимо применение конструкции периферийной части футеровки, аналогичной конструкции футеровки электролизера с антрацитовыми подовыми блоками. Сочетание такой периферийной футеровки и графитизированных подовых блоков приведет к потере целостности катодного устройства.

5. Был проведен анализ влияния конструкции шпангоута на его целостность, предложенная конструкция с внутренней накладкой работает на БрАЗе и на КрАЗе, показывает хорошие результаты.

6. Шпангоутный электролизер с наклонными продольными стенками имеет самые длинные настыли под проекцией анода, следовательно, наименьшую рабочую площадь подины, наибольшую вероятность зарастания ванны и наибольшую магнитогидродинамическую нестабильность;

7. При переходе конструкции катодного кожуха от наклонных стенок к вертикальным происходит уменьшение межполюсного расстояния, снижение напряжения на ванне, уменьшение расхода электроэнергии, уменьшение минимальной толщины гарнисажа и уменьшение длины настыли под проекцией анода;

8. Наибольшими деформациями обладает шпангоутное катодное устройство с вертикальными стенками;

9. Наибольшей жесткостью и наименьшими деформациями обладает катодный кожух с наклонными продольными стенками, однако катодное устройство с этим кожухом обладает наибольшими поперечными деформациями в связи с давлением на кожух расширяющейся подиной нижней частью подовых блоков.

10.Деформации в продольном и вертикальном направлениях катодного устройства шпангоутного типа уменьшаются по мере перехода от вертикальных продольных стенок к наклонным;

11 .Градиент температуры по высоте шпангоута приводит к увеличению изгиба днища выпуклостью вверх, а также к увеличению развала продольных стенок.

12.Худшим обжатием подины в поперечном направлении обладает шпангоутное катодное устройство с наклонными стенками. В этой конструкции происходит чрезмерное сжатие подины в продольном направлении и недостаточное обжатие в поперечном направлении, что может привести к раскрытию продольных периферийных и торцевых межблочных швов.

13.Для улучшения обжатия подины в нижней части периферийной футеровки необходимо наличие компенсатора температурного и натриевого расширения подины.

14.Для сохранения целостности подины катодных устройств необходимо разрабатывать конструкцию кожуха и футеровки с учетом их взаимного влияния на температурные поля и напряженно-деформированное состояние.

Предложения по модернизации катодного устройства

1. С целью уменьшения степени пропитки теплоизоляционных материалов целесообразно использовать конструкцию цоколя с применением Зх рядов огнеупорного материала и 2х радов теплоизоляции, вместо 2х рядов огнеупорного материала и Зх радов теплоизоляции. Это позволит уменьшить максимальную температуру в теплоизоляции, снизить скорость пропитки компонентами расплава и увеличить эффективность работы цоколя на поздних сроках работы электролизера.

2. Для увеличения тепловых потерь электролизера при работе на высоких плотностях тока целесообразно использовать шпангоутные катодные устройства, а в конструкции футеровки необходимо уменьшить толщины температурных зазоров в бортовой футеровке, использовать материалы с большей стойкостью к компонентам расплава, разутеплить бровку, уменьшить толщину теплоизоляционного слоя, а также использовать барьеры против пропитки электролитом.

3. С целью минимизации тепловых потерь электролизера при работе на традиционной плотности тока целесообразно использовать контрфорсную конструкцию катода, а в футеровке в качестве теплоизоляции необходимо использовать материалы с пониженной теплопроводностью (например на основе силиката кальция), необходимо утеплять бровку и уменьшить скорость пропитки цоколя путем применения барьерных материалов.

4. Для уменьшения вертикальных деформаций катода необходимо обеспечить как можно меньшую разницу температуры по высоте продольной стенки путем дополнительного оребрения в верхней части стенок. Это целесообразно при работе на высоких плотностях тока так как тепловые потери с конструкции увеличатся.

5. Для улучшения обжатия подины и минимизации деформаций катода необходимо в конструкции футеровки катода предусмотреть компенсатор температурного и натриевого расширения подины и огнеупорного материала. Толщина, высота и материалы компенсатора должны быть подобраны для каждой конструкции электролизера индивидуально.

6. Для увеличения срока службы шпангоутных катодов, а именно для предотвращения зарождения и развития трещин в углу шпангоута необходимо в углах шпангоута между его ребром и внутренним листом кожуха поместить накладку и перенести угловые ребра жесткости ближе к углу на эту накладку. Это необходимо для перераспределения напряжений и ликвидации опасных зон, в которых происходит зарождение трещин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Третьяков, Ярослав Александрович, 2004 год

1. Ю.В. Борисоглебский, Г.В. Галевский, Н.М. Кулагин, Г.А. Сразут-динов. Металлургия алюминия: Учеб. для вузов. -2-е изд. -Н.: Наука, 2000.-438с.

2. А.Н. Курохтин. Электролизеры с боковым токоподводом.-М.: Металлургия, 1973 .-88с.

3. Н.А. Троицкий, В.А. Железнов. Металлургия алюминия.- М.: Металлургия, 1984.-348с.

4. К. Шенинг, Т. Гранде, О-Я. Сильян «Материалы для футеровки катодных кожухов алюминиевых электролизеров», «Light Metals», 1999г.

5. В.В Славин и др. О механизме разрушения боковой футеровки алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1980, -№8. -с. 34-37.

6. В.В. Славин, М.Л. Блюштейн и др. Пути увеличения сроков службы мощных алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1977, -№1, -с. 3133.

7. А.Е. Баженов, М.Е. Дынкин, A.M. Цыплаков. О некоторых причинах преждевременного ремонта алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1981. -№12.- с. 67-69.

8. М.Е Дынкин, А.Е. Баженов, A.M. Цыплаков. Прогнозирование срока службы алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1982. -№4. -с. 56-59.

9. О.А. Бектасов, Н.А. Оленцевич, И.Н. Сергеев. О сроке службы алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1982. -№2. -с. 47.

10. В.А. Евменов, В.И. Заливной, П.В. Поляков и др. О долговечности мощных алюминиевых электролизеров с верхним токоподводом// Цветные металлы. -1984. -№4. -с. 41-44.

11. В.Г. Харченко, Ю.А. Матвеев. Методологические аспекты проблемы срока службы алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1986. -№9. -с. 56-58.

12. В.Н. Деревягин, B.C. Кужель. О влиянии обжига — пуска на срок службы катода// Цветные металлы. -2001. -№11. -с. 63-65.

13. P. Vaunghan, R. Voller. Modelling of dynamic ledge heat transfer// Light Metals. -1997. -p. 309-316.

14. М.Сорли, X.A. Ойя. Виды разрушения катода и их предотвращение при процессах электролиза алюминия// фирма «Элкем» и Норвежский технологический институт. :Норвегия., перевод №108/89.- Ленинград: -1989.

15. В.В. Славин, Е.К. Федорова. О повышении стойкости набивных швов в подине алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1979. -№ 11.-с. 55-57.

16. Г.А. Потылицын, В.В. Истягин. О стойкости подины алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1986. -№ 8. -с. 42-44.

17. Д.Л. Белицкус. Влияние состава и интенсивности обжига на материал шва в алюминиевых электролизерах// Цветные металлы. -1995. -№ 7. -с. 40-44.

18. M.Sorlie, Н.Оуе. Cathodes in aluminum electrolysis. 1994. -p. 408. Перевод: П.В.Поляков.-1995.

19. М.Б. Рапопорт. Влияние термических факторов на стойкость подины алюминиевых электролизеров// Труды ВАМИ. -1957. -N 39. -с.337-356.

20. М.Б. Рапопорт, В.Н. Самойленко, Н.М. Мальцева. Влияние физико-химических процессов, протекающих в угольной подине алюминиевого электролизера, на деформацию катодного кожуха// Известия ВУЗ. -1962. -N 2. -с. 81-87.

21. М.В. Dell. Reactions in Hall Smelting Cell Potlining// Metallurgical transactions B. -№15B. -1984. -p. 277 280.

22. Ю.Д. Лозовой, В.А. Аносов, В.А. Кузнецов. О формировании бортовых настылей на торцевых (поперечных) сторонах катодного устройства алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1984. -№4. -с. 38-40.

23. В.А. Евменов, Б.И. Аюшин, В.А. Крюковский и др. О причинах разрушения бортовой футеровки на мощных электролизерах// Цветные металлы. -1988. -№5. -с. 52-54.

24. М.П. Петухов. О конструкции электролизера// Цветные металлы. -1997. -№4. -с. 45-46.

25. М.Л. Бобков, Ю.М. Колужский. Алюминиевая промышленность Канады. -Л.; Наука, 1970. -112с.

26. А.П. Репко, В.П. Романов, И.М. Шулепов, В.Я. Бабич. О работе катодного кожуха мощного алюминиевого электролизера в начальный период эксплуатации//Цветные металлы. -1973. -№9. -с. 16-18.

27. Ю.В. Борисоглебский и др. Расчет и проектирование алюминиевых электролизеров. -Л.; Наука, 1981. -78с.

28. Эбот Витерли. Catode Service Life Estimation Through maximum likelihood techniques// Light Metals. -1986. -№7. -p. 11-17

29. Z Bassuny, M.M. Ali. Side lining effects on thermal behavior of pre-baked aluminum cell// Light Metals. -1999. -p. 359 364.

30. В. Новацкий. Теория упругости. -M.: Мир, 1975. -864 с.

31. Л.А. Исаева, Ю.Г. Михалев, П.В. Поляков. Физико-химические свойства глинозема и эффективность работы АПГ7/ технико-экономический вестник БрАЗа. -№6. -с. 34-37.

32. В.Н. Захаров, В.Г. Харченко, А.В. Овчинников. Основы построения математической модели для анализа и выбора параметров обжига и пуска электролизера// Цветные металлы. -1995. -№2, -с. 37-40.

33. В.Г. Харченко. Основные принципы расчета катодных устройств// Цветные металлы. -1991. -№1. -с. 26-29.

34. В.Г. Харченко, В.Н. Самойленко, Р.В. Свобода. К совершенствованию конструкции катодных устройств алюминиевых электролизеров// Цветные металлы. -1980. -№9. -с. 38-43.

35. В.Г. Харченко, П.Б. Бажанов. Расчет усилий в катодном устройстве алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1985. -№3. -с. 50-54.

36. В.Г. Харченко. О влиянии конструктивных и технологических факторов на работу катодного устройства алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1985. -№4. -с. 44-47.

37. В.Г. Харченко, С.А. Дмитриев, М.Е. Дынкин. Пути повышения стойкости подины алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1985. -№12.-с. 33-38.

38. В.Г. Харченко. Влияние наклонной футеровки на работу подины катодного устройства алюминиевого электролизера// Цветные металлы. — 1989. -№12.-с. 51-53.

39. С.А. Щербинин. Исследование физических процессов в алюминиевом электролизере с самообжигающимся анодом на математической модели// цветные металлы. -1995. -№-7. -с. 33-35.

40. В.Т. Иванов, С.А. Щербинин. Математическое моделирование элек-тротепломассопереноса в сложных системах. — Уфа: Уро АН СССР, 1991. -196 с.

41. С.А. Щербинин, Ю.А. Курашев. Исследование физических процессов в алюминиевом электролизере с самообжигающимся анодом на математической модели// Цветные металлы. -1973. -№ 7. -с. 33-35.

42. С.А. Щербинин. Численное исследование физических процессов в алюминиевом электролизере// Цветные металлы. -1990. -№2. -с. 38-40.

43. D. Vogelsang, Ch. Droste, М. Segatz and I. Eick. Modernization Concept// Light Metals 1997. -p. 233 238.

44. M. Dupuis and I. Tabsh. Termo-electric Analysis of Aluminum Redaction Cell// Proc. 31 st. Annual conference of CIM, Light Metals section. -1992. -p.55-62.

45. M. Segatz and D. Vogelsang. Effect of Steel Parts on Magnetic Fields in Aluminium Redaction CellII Light Metals.-1991. -p.393-398.

46. J.P. Antille, M.Givord, Y.KraehenbuehL.R.Von Kaenel. Effects of current increase on aluminium reduction crlls// Light Metals. -1995. -p.315-321.

47. D. Vogelsang, Ch. Droste, M. Segatz and I. Eick. Retrofit of Sqderberg Smelter at Alusaf Bayside Plant Part 1: Conceptual design and Engineering// Light Metals . -1996. -p. 327 - 333.

48. Д. Фогельзанг. Применение методов интегрированного моделирования для реконструкции алюминиевых заводов// 4-й Австралийский техн. Семинар для работников алюминиевой промышленности. -25-30 октября 1992.-с. 641-643.

49. М.Сегатц и С.Дросте. Анализ Магнитогидродинамической нестабильности в электролизере для производства алюминия// Лайт Металз 1994. -с. 313-322.

50. A.Valles, V Lenis. Prediction of ledge profile in hall-heroult cells// Light Metals . -1995. -p. 309 313.

51. J.A. Ferreira. Retrofit of Sqderberg Smelter at Alusaf Bayside Plant -Part 2: Start-up and operation of pilot plant// Light Metals. -1996. -p. 335 338.

52. M. Dupuis. Расчет энергетического баланса алюминиевого электролизера с использованием модели конечных элементов ANSYS// Light Metals. -1998. -с. 409 -417. Перевод: Е.П. Кофман. 1999.

53. Jean-Michel DREYFUS, Laurent JONCOURT. Erosion Mechanisms in smelters equipped with graphite blocks a mathematical modeling aprproachII Light Metals. -1999. -p.199-206.

54. B.T. Иванов, Ф.В. Лубешев, A.C. Деркач, В.Г, Меркурьев. Электрические и тепловые расчеты поля в электролизерах. -М.: Наука, 1978. -с. 367.

55. А.С. Деркач, В.Т. Иванов, В.П. Ланкин, В.Г. Меркурьев. Производство алюминия. -Л.: ВАМИ, 1976. -№5. -с. 51.

56. A.M. Цыплаков. Дис. на соискание уч. ст. канд. тех. наук. -Л.: ВАМИ, 1966.

57. В. Sulmont, G. Hudault.// Light Metals. -1978. -№ 1. -p. 73.

58. A.Furman.// Light Metals. -1980. № 1. -p. 87.

59. В.Т. Иванов, B.A. Крюковский, П.В. Поляков, С.А. Щербинин. // Электрохимия. -1987. -№ 23. -с. 620.

60. В.Т. Иванов, М.С. Масютина. Методы решения прямых и обратных задач электрокаротажа. -М.: Наука, 1983. -143 с.

61. А.А. Самарский, В.Б. Андреев. Разностные методы для элептиче-ских уравнений. -М.: Наука, 1976. -352 с.

62. В.Т. Иванов, В.А. Крюковский, П.В. Поляков, С.А. Щербинин // Электрохимия. -1987. № 23. -с. 1560.

63. В.Т. Иванов, В.А. Крюковский и др. Расчет теплового поля алюминиевого электролизера// Цветные металлы. -1987. -№7. -с. 39-40.

64. В.Т. Иванов, В.А. Крюковский и др. Проверка достоверности результатов расчета теплового и электрического полей алюминиевого электролизера// Цветные металлы. —1987. -№6. -с. 35-38.

65. М. Dupuis, G.V. Asadi, С.М. Read, A.M. Kobos. Cathode Shell Stress Modelling// Light metals. -1991. -p. 427 430.

66. A. Meghlaoui, Y.A. Mohammed, L. Tikasz. Adaptation of an Electrolytic Cell Model in Static and Dynamic Models// Light metals. -1998. -p. 403 -408.

67. J. Bos, G. Bouzat, J.S. de Verdiere, B. Feve, J.C. Rotger. Numerical Simulation, Tools to Design and Optimize Smelter Technology// Light metals. -1998.-p. 393-401.

68. D. Maharaj, J. Imery, J. ZarateLazarde. Investigation on Early Cathode Failure// Light metals. -1991. -p. 483 487.

69. M. Dupuis. Thermo-Electric Design of a 400 kA Cell using Mathematical Models: A Tutorial// Light Metals. -2000. -297-302.

70. G.R. Peltier and G.E. Stockman. Cathode Preheat and Startup Temperatures and Bottom Block Displacements// Light Metals. -1989. -p.185-190.

71. M. Dupuis. Thermal Study of the Coke Preheating for Hall-Heroult Cell// Proceeding of the 32nd Conference on Light Metal, CIM. -1993. -p.93-100.

72. M. Dupuis and I. Tabsh. Evaluation of Thermal Stresses due to Coke Preheat of a Hall-Heroult Cell// Proceeding of the ANSYS® 6th International Conference. -1994. -№1. -c. 15-23.

73. M.R. Dunn, Q.M.I. Galadari. An Analysis of the Electric Preheat Technique based on the Start-Up of the CD200 Prototypes at Dubai Aluminum Co. Ltd// Light Metals. -1997. -p.247-251.

74. H.O.Yang, N Urata, C.M. Read. Реакция алюминиевого электролизера на постепенные изменения в рабочих условиях, измерения и динамическое моделирование// Light Metals. —1998. -с. 349 -357. Перевод: Е.П. Кофман.

75. A. Potochnik, V. Principles of Design of Aluminium Electrolysis Cells. Magnetohydrodinamics in Process Metallurgy TMS Annual- Meeting, San Diego, California, March 1 - 5, 1992.

76. P. Davidson, R. Boivin. Hidrodynamics of aluminium reduction cells. Magnetohydrodynamics in Process Metallurgy TMS Annual Meeting, San Diego, California, March 1-5, 1992.

77. Ю.Г. Михалев Криолитовое отношение, свойства электролита и показатели электролиза. Сборник лекции, 1999 г, Красноярск.

78. П.В., Поляков Л.А., Исаева Исследование физико-химических свойства глинозема и его поведение в электролите алюминиевого электролизера// Отчет по договору №052. Красноярск

79. Е.Н. Панов, Г.Н. Васильченко, С.В.Даниленко, А.Я.Карвадский и др. Тепловые процессы в электролизерах и миксерах алюминиевого производства. -М:. 1998. -256с.

80. В.Д. Лазарев. Состав, свойства и технология приготовления анодной массы// сборник лекций, высшие алюминиевые курсы, 17-21 мая. -1999. -доклад №5.

81. К. Шенинг, Т. Гранде, О-Я. Сильян. Материалы для футеровки катодных кожухов алюминиевых электролизеров// Light Metals. 1999г.

82. Х.А. Ойя. Катоды:. Лекция на Российских курсах по алюминию. — Красноярск: КГАЦМиЗ, 1998г.

83. М.Я. Минцис, А.В. Поляков, Г.А. Сиразутдинов. Электрометаллургия алюминия, Н.: Наука, 2001. - 216 с.

84. B.C. Семенов, Г.В. Форсблом и др.// Тр. ВАМИ.-Л., 1971, С. 63.

85. Ф.С.Каплан, Л.М. Аксельрод. Теплофизические и термомеханические свойства теплоизоляционных и огнеупорных материалов, применимых в футеровке электролизеров.//ТЭВ «Русского алюминия», №4.2003.

86. S. Е. Gustafsson. Transient plane source techniques for thermal conductivity and thermal diffusivity measurements of solid materials. Rev. Sci. Instrum. 62, 1991,797-804.

87. T.Log,S. E. Gustafsson. Transient plane source (TPS) technique for measuring thermal transport properties of building materials// Fire and Materials. -1995. -№19. -p. 43-49.

88. F. B. Andersen, J. Mikkelsen. Thermal conductivity measurements of cathode insulation material// Light Metals. -2000. -p.429-435.

89. Рикке Вэйбель. Старение огнеупорных материалов катода в алюминиевых электролизерах// Skamol Information. -2002. -p. 1-13.

90. Rikke Weibel. Cathode Refractory Materials //Krasnoyarsk Aluminium Conference. -September 2002.

91. Б.Я. Литовский, H.A. Пучкевич, Теплофизические свойства огнеупоров: Справочник.-М.:Металлургия, 1982. -152с.

92. Б.С. Громов, Е.Н. Панов, Г.Н. Васильченко, М.Ф.Боженко, А.Я.Карвадский, И.Л. Шилович. Обжиг и пуск алюминиевых электролизеров. -М:.Издательский дом «Руда и металлы», 2001. —336с.

93. Сорле М., Ойя Х.А. Катоды в алюминиевом электролизере.- 2-е изд./ Пер. с англ. П.В. Поляков.- Красноярск: Краснояр. Гос. ун-т, 1997. -460с.

94. К. Шенинг, Т. Гранде, О-Я. Сильян «Материалы для футеровки катодных кожухов алюминиевых электролизеров», «Light Metals», 1999г.

95. Архипов Г.В. Расчеты на прочность катодных устройств алюминиевых электролизеров// IV Высшие алюминиевые курсы: Сб. лекций. — Красноярск, 2001.

96. В.И.Смирнов, В.И. Петухов, П.В.Поляков, Ю.В.Куликов, Н.С.Михалицин, В.Н.Тихомиров. Особенности работы электролизеров со шпангоутными кожухами// Цветные металлы. -1991. -№6. -с. 34-36.

97. Заметры температур электролизеров С-8Б, и Шпангоутного типа на БрАЗе, 1998г.

98. Замеры температур и ФРП электролизеров С-8БМ и Шпангоутного типа с разной конструкцией стенки на КрАЗе.

99. В.И. Савинов, М.П. Петухов. Дальнейшая модернизация электролизного производства ОАО КрАЗ// ТЭВ ОАО КрАЗ. -1997. -№12. -с 31-32.

100. Ю.В. Борисоглебский. Расчет и проектирование алюминиевых электролизеров. -Л:. 1981. 78с.

101. Оптимизация конструкций анодных кожухов и катодных устройств, условий соединения блюмса с блоком. Отчет по НИР для ОАО "БРАЗ", Научный руководитель Архипов Г.В. 1995г.

102. А.А. Костюков, И.Г. Киль, В.П. Никифоров, Г.Е. Вольфсон и др. Справочник металлурга по цветным металлам. «Металлургия». Москва, 1971 г, 559с.

103. Поляков П.В., Архипов Г.В., Фризоргер В.К., Соколов А.Е. Электролизер Содерберга: физико-механические свойства «конуса спекания» промышленного анода// Современные тенденции в развитии металлургии алюминия. Санкт-Петербург. 2001. с. 109.

104. В.Г. Терентьев, P.M. Школьников, И.С. Гринберг, А.Е. Черных, Б.И. Зельберг, В.И. Чалых. Производство алюминия. -И.: Папирус-APT, 1998. -350с.

105. Директор Департамента ^гг^^^веюспективных разработ —ОсЮ^Инженерпо1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

106. Предоставлен для защиты кандидатской диссертации)

107. Внедрение этих методик расчета физических полей алюминиевого электролизера в ООО «ИТЦ» показало их высокую эффективность и адекватность получаемых результатов.

108. Директор по обеспечению npoiюминиевыиргеевич20041. АКТ ВНЕДРЕН