ИСТИНА

1. Изучить влияние рабочих условий на толщину, состав, структуру и свойства гарнисажа, разработать прототип зонда для непрерывной оценки толщины гарнисажа в электролизере 2. Определить возможность выполнения экспресс-анализа концентрации глинозема в электролитах системы Na-K-Ca-Al-F-O методом лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии с точностью не ниже 10% отн. (при доверительной вероятности P=0.95). 3. Измерить и сравнить скорость растворения проб модифицированного глинозема.

One of the most complex and important tasks in the analytical support of aluminum production is the analysis of the concentration of alumina in the electrolyte, which can vary quite a lot in a short period of time. The methods currently used to analyze the concentration of alumina do not allow them to be used in the control of electrolysis technology, because. they are either not fast enough or not accurate enough. According to the literature data, the method of laser-spark emission spectroscopy makes it possible to perform an express analysis of the alumina concentration both in electrolyte melt samples and in cooled crystallized electrolyte samples. Therefore, it is necessary to study the possibilities of this method and variants of analysis methods that allow one to quickly and accurately determine the concentration of alumina in the electrolyte.

1. Разработка прототипа зонда для непрерывной оценки толщины гарнисажа в электролизере. Выбор конструкции зонда и теплоносителя, испытание прототипов зонда в течение 8-10 ч, исследование толщины, состава, структуры и теплопроводности гарнисажа, величины теплового потока через зонд и коэффициента теплопередачи на границе расплав/гарнисаж 2. Изучение возможности анализа расплавленного электролита. Сбор системы фокусировки и сбора излучения с поверхности расплава. Проверка возможности создания плазмы на поверхности расплава без поврежедения оптических элементов. Выбор условий (энергия лазера, задержка) обеспечивающий наибольшую контрастность излучения плазмы на фоне излучения расплава. Проверка наличия достаточной интенсивности сигналов интенсивности сигналов, выбранных для анализа твердых образцов, в случае расплавов. Построение зависимости сигнал – содержание глинозема и оценка возможности построения калибровок для определения его содержания в расплаве. Выработка рекомендаций по использованию вариантов определения глинозема (перетертая проба, плав, расплав) в условиях производства и заводской лаборатории. 3. Видеомониторинг процесса растворения образцов модифицированного глинозема в указанных условиях

1. Исследованы толщина и теплопроводности гарнисажа, величины теплового потока через зонд и коэффициента теплопередачи на границе расплав/гарнисаж в расплавах с КО* =1.8 (5 мас.% KF, 3 мас.% CaF2; 920, 930, 940 оС) и КО* =1.4 (12 мас.% KF, 3 мас.% CaF2; 860, 870, 880 оС) в стационарном состоянии (по стабилизации температуры стенки зонда и внутри гарнисажа). Исследованы условия формирования гарнисажа на охлаждаемом зонде при температуре расплава 890-910 С для КО = 1.7 при избыточном содержании глинозёма и при поддержании концентрации глинозёма посредством порционного дозирования. 2. Получены зависимости эволюции аналитических сигналов (О, F, AlO, K) во времени для различных величин криолитового отношения при испарении порошкообразных проб и плавов в инертной атмосфере (аргон) без обдува при давлении 1 бар. После оптимизации экспериментальных параметров (фокусировка, временная эволюция) получены калибровочные зависимости сигнала О, F, K, AlO для набора образцов, в котором независимо варьируется KO и содержание KF. После нормирования сигналов получены кусочно-линейные зависимости интенсивностей аналитических сигналов от концентрации, которые могут использоваться в качестве калибровки. Сопоставлена достигаемая точность определения глинозема (по кислороду, по AlO) на воздухе и в инертной атмосфере: в инертной атмосфере (аргон) достигается существенное улучшение точности градуировочной зависимости для определения кислорода – до 15% без нормирования, до 8% с нормированием аналитического сигнала. 3. Проведено сравнительное изучение растворимости методом видеомониторинга процесса растворения порошка и методом вращающегося цилиндра для согласованных с заказчиком составов.