61 / 397
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
61
УДК 621. 92
Электромеханическая очистка растворопроводов
на Братском алюминиевом заводе
Баранов А.Н.
1a
, Кутовенко М.В.
2
,
Янюшкин С.А.
2
,
Коренюгин К.В.
1
1
Иркутский национальный исследовательский технический университет, ул. Лермонтова 83, Иркутск,
Россия
2
Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия
а
baranov@istu.eduКлючевые слова:
Производство алюминия, газоочистка, трубопроводы, сульфаты, фториды,
сода, зарастание, очистка
В производстве алюминия при мокрой очистке отходящих газов используется трубопроводы для
перекачки растворов с высоким содержанием солей. При этом происходит интенсивное зарастание со-
левыми отложениями растворопроводов, что приводит к снижению эффективности газоочистки. Для
очистки трубопроводных систем предлагается электромеханическая очистка. Удаление солевых отло-
жений в трубе происходит в результате мощного электрического разряда в водном растворе, который
протекает по трубопроводу. В статье описаны составы возможных отложений на стенках трубопро-
водов. В лабораторных условиях определены условия и режимы очистки трубопроводов. Подобрана час-
тота, мощность импульса и марка кабеля, с помощью которого передается импульс в рабочую зону тру-
бопровода, при котором происходит дробление и измельчение осадка и не повреждается защитная осно-
ва трубы. Предложена конструкция установки для эффективной электромеханической очистки трубо-
проводов в условиях Братского алюминиевого завода.
В настоящее время растворопроводы в цехе «Производства фтористых солей» (ПФС)
Братского алюминиевого завода предназначены для подачи раствора кальцинированной со-
ды на пенные аппараты, в которых происходит очистка газовых выбросов от фтористых и
сернистых соединений электролизных цехов. Перекачка по трубопроводам растворов с вы-
соким содержанием солей 2…4% кальцинированной соды (Na
2
CO
3
), 4…8% сульфата натрия
(Na
2
SO
4
), 0,1…0,6% фторида натрия (NaF) приводит к зарастанию трубопроводов солевыми
трудно растворимыми соединениями сложного химического состава, содержащие сульфаты,
фториды, карбонаты и силикаты натрия, алюминия и кальция [1].
В состав участка фторсолей ДЭ входит 25 газоочистных сооружений. Для обеспече-
ния нормальной работы пенных аппаратов необходима постоянная подача раствора в коли-
честве 250…300м
3
в час. Трубопроводная система состоит из гуммированных труб диамет-
ром 80мм (8,2км), диаметром 100мм (2,6км), диаметром 150мм (0,9км). Несмотря на приме-
нение гуммированных труб при закачке смешанного раствора на газоочистку, в растворо-
проводах происходит интенсивное зарастание солевыми отложениями за счет высокой кон-
центрации солей. Скорость отложения осадка 7 см/год и в результате пропускная способ-
ность трубопровода снижается на 30% в квартал. Зарастание прямого растворопровода при-
водит к уменьшению объема содового раствора на орошение пенных аппаратов, что снижает
эффективность работы газоочистки. Для полноты реакционного поглощения HF, SO
2
из га-
зов приходится повышать концентрацию соды кальцинированной в растворе в 1,4 раза, при
этом возрастает процесс высаливания на внутренней поверхности трубопроводов. Буферные
емкости работают в непрерывном режиме и подача содового раствора на газоочистные со-
оружения завода осуществляется по растворопроводам, имеющих различную степень зарас-
тания. Это приводит к тому, что система газоочистки становится разбалансированной. Ос-
новной задачей обслуживающего персонала является устранение зарастаний и восстановле-
ние пропускной способности либо путем монтажа временных схем подачи раствора по сбор-
ному трубопроводу и механической очисткой стационарного, либо полной его заменой.
Кроме этого есть неработающие трубопроводы, у которых пропускная способность снижена
на 50% и более, существующими способами восстановить их работоспособность невозмож-
но. Скорость коррозии стали в растворах газоочистки составляет 0,0072 мм/год, что относит-