Обжиг подины - первый этап пусковой процедуры электролизёра. Он заключается в сушке и прогреве всего массива катодной футеровки, в обжиге центральных и периферийных швов. При этом углеродная часть катода становится монолитной, способной удерживать расплав (электролит и металл) и отвечать принятому назначению - «электролизная ванна». Обжиг подины производится двумя способами: путём подключения в серию с использованием тепла электрической энергии или с применением внешних источников тепла (газовые или жидкотопливные горелки). Последний способ получает всё большее распространение, как при капитальном ремонте электролизёров, так и при пуске новых серий.
Перед обжигом газопламенным способом анодный массив поднимается над подиной, по продольным сторонам и в торцах устанавливаются топливные горелки. В местах установки горелок по направлению факела подину желательно защитить стальными листами или другим способом. Очень важно расположить горелки параллельно к поверхности катода, чтобы избежать фронтального попадания пламени горелок на катодные блоки, избежать местных перегревов и окисления поверхности.
Анодный массив и пространство борт-анод электролизёра утепляется специальным укрытием с использованием теплоизоляционного материала, а также пускового сырья. На подину устанавливаются термопары контроля и управления.
Обжиг пламенным способом с использованием современных автоматизированных топливных систем обеспечивает более равномерное температурное поле в подине и хорошую управляемость процесса. Хорошие результаты получены при использовании автоматизированной топливной системы обжига английской фирмы Hotwork, оснащенной топливными горелками, работающими на дизельном топливе или керосине. Контрольно-управляющее устройство этой системы, смонтированное на транспортной тележке, включает регулятор температуры, панель электрического управления, топливный насосный узел, топливные фильтры, клапанные механизмы для топлива и сжатого воздуха.
Перед розжигом горелок в программу исполнения контроль- но-управляющего устройства вводится график обжига, и система обжига включается в автоматический режим. Эффективность этой системы позволяет сократить время обжига до 62-64 часов.
При заданном темпе подъёма температуры и продолжительности обжига температура подины достигает 900°С и выше. При этом следует учитывать некоторые особенности температурного режима огневого обжига. До 270-300°С температура подины может быть поднята с высоким темпом (до 50°С и более в час), т.к. в этом интервале в связующем материале набивной массы не происходит глубоких структурных изменений, а в самом катоде не возникает серьезных температурных напряжений.
Интервал от 300 до 600°С наиболее ответственный при обжиге. При этих температурах формируется коксовая структура в набивных швах с удалением в качестве газов коксования преимущественно метана и смол. Чем меньше будет темп подъема температуры (например, 7-8°С в час), тем более плотная структура набивного шва будет образована. Этот период обжига заканчивается образованием полукокса. Выше 600°С происходит уплотнение уже образованной структуры с удалением в качестве продукта коксования водорода. Темп подъема температуры может быть ускорен (до 12-14°С в час).
Обжиг подины считается законченным при достижении заданной температуры нагрева и завершения коксования всех швов - центральных и периферийных. Если этого не удаётся достичь, то окончание коксования швов происходит при пуске ванны в резуль-
тате заливки большого количества расплава и мгновенного повышения температуры. Естественно, что такой вариант завершения обжига ванны будет иметь негативные последствия.