ООО «РУСАЛ ИТЦ»:

С. И. Ножко, нач. отдела электролиза, e-mail: Semen.Nozhko@rusal.com

ГОУ ВПО «Братский государственный университет», г. Братск:

А. А. Блашков, аспирант

Условно можно выделить три поколения алюминиевых электролизеров: с боковым токоподводом и самообжигающимся анодом (максимальная сила тока 100 кА), с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом (175 кА), с предварительно обожженными анодами, максимальная токовая нагрузка на которых составила 500 кА. Лимитирующей стадией дальнейшего увеличения токовой нагрузки на электролизерах третьего поколения являются магнитогидродинамические процессы в электролизере. Качественно решить проблему магнитогидродинамики электролизеров третьего поколения можно только лишь созданием четвертого поколения электролизеров. Существуют три направления их создания.
1. Карботермическое восстановление алюминия, подразумевающее использование мощных рудно-термических печей, которые в 30–50 раз производительнее современных электролизеров. Способ можно использовать для переработки низкокачественных руд с повышенным содержанием кремния. Однако получаемый данным способом низкокачественный силумин (до 36 % кремния) ограничивает распространение данного способа ввиду необходимости его дальнейшей очистки либо расшихтовки чистым алюминием.
2. Электролиз хлорида алюминия. Преимуществом данного способа интенсификации получения алюминия является более низкое напряжение разложения хлорида алюминия в сравнении с оксидом алюминия, что может привести к существенному снижению расхода электроэнергии. Однако электролиз хлорида алюминия подразумевает строительство дополнительных мощностей и увеличение стоимости газоочистных сооружений и расходов на их обслуживание.
3. Создание электролизера с биполярными электродами, которые работают при сравнительно небольшой силе тока и высоком напряжении. Токовая нагрузка биполярного электролизера 15–50 кА соответствует монополярному электролизеру на 100–300 кА.
Установка подобного типа электролизеров позволит увеличить производительность и уменьшить удельный расход электроэнергии за счет снижения потерь напряжения в токоподводящих элементах. Основной проблемой подобного электролизера является коррозионная активность криолит-глиноземного расплава.

1. Минцис М. Я., Поляков П. В., Сиразутдинов Г. А. Электрометаллургия алюминия. — Новосибирск : Наука, 2001.
2. Терентьев В. Г. и др. Производство алюминия. — Иркутск : Папирус-АРТ, 1998.
3. Бегунов А. И., Бегунов А. А. Решения по радикальной модернизации электролизных производств с анодами Содерберга российской алюминиевой промышленности // Цветные металлы — 2010 : сборник докладов второго международного конгресса. — Красноярск : ООО «Версо», 2010. С. 581–589.
4. Пингин В. В., Завадяк А. В., Архипов Г. В., Пак М. А., Платонов В. В., Прошкин А. В., Скачко А. П., Пузанов И. И. Высокоамперные технологии РУСАЛа — 8 лет динамичного развития // Там же. С. 442–456.
5. Vittorio de Nora // The Electrochemical Society Interface. Winter 2002. Veronica and Tinor-2000 — New technologies for Aluminum Production Interface. Vol. 11, N 4. Р. 20–24.
6. Ветюков М. М., Цыплаков А. М., Школьников С. Н. Электрометаллургия алюминия и магния. — М. : Металлургия, 1987.
7. Лебедев В. А., Седых В. И. Металлургия магния. — Иркутск : Издательство ИрГТУ, 2009.
8. Пат. 2401884 РФ. Электролизер Полякова для производства алюминия / Поляков П. В., Ключанцев А. Б.; заявл. 19.09.2008 ; опубл. 27.03.2010, Бюл. № 9.