Дан краткий анализ возможных подходов к регулированию энергетического баланса электролизеров и состава электролита. Проведены исследования влияния различных факторов на температурные характеристики электролитов при производстве алюминия. Цель работы - определение оптимальных параметров и создание алгоритма управления энергетическим балансом электролизеров путем контроля и автоматического поддержания в заданных пределах рабочего напряжения и распределения температуры электролита. Результаты работы можно использовать при разработке и внедрении технологии автоматизированного управления производством алюминия в электролизере.

The article presents the research results related to the domain of science relating to the metallurgy, nanomaterials and ecology. With regard to the theoretical concepts and a well-known practice of gray cast iron inoculation a new ultra-dispersed modifier containing highly active carbon is considered. It is determined that carbon nanostructures are present in the composition of coal foam, electrolysis dust from electrostatic precipitators and alumina treated in the dry gas purification system. The raw material for modifying additive production is described as well as the methods and materials for experiments. The paper provides the results of a series of cast iron smelting with the different content of the modifier and its introduction method when 50% of the standard graphite is replaced by a carbon-containing part of the carbon foam. The modifier's effect on the phase formation is examined under gray cast iron hardening by quenching from the liquid state. The chemical composition of the samples of the experimental cast iron and check test cast iron are analyzed as well as their mechanical characteristics. It has been found out that the modifier can improve the type/brand of gray cast iron. A theoretical mechanism of carbon nanotube formation in the production of aluminum is proposed. A technology of carbon structure extraction from the raw material is introduced. It is shown that the production of one ton of aluminum with the use of the developed technological solutions for deactivation and disposal of industrial waste enables to produce a complex carbon nanostructure-based modifier.

Представлен анализ потерь тепла через газосборный колокол электролизера с верхним токоподводом. На основе анализа предло- жено техническое решение, обеспечивающее снижение этих потерь и увеличение энергетической эффективности электролизеров такого типа.

Разработан способ определения концентрации глинозема в криолит-глиноземном расплаве. Расхождение между значениями кон- центрации глинозема, определяемой по предлагаемому способу и по методу выщелачивания AlCl3, составляет в среднем 1,5 мас. % Al2O3. Установлено, что температура плавления электролита в значительной степени зависит от текущей концентрации глинозема в расплаве. Определены значения удельных коэффициентов влияния содержания AlF3, CaF2, MgF2, LiF и Al2O3 в электролите на тем- пературу ликвидус расплава. Способ позволяет исключить погрешность, связанную с остаточным содержанием нерастворенного глинозема в пробе электролита, благодаря применению устройств, обеспечивающих оперативное и точное определение данных, не- обходимых для расчета концентрации глинозема.

Представлены результаты применения новых подходов к решению проблем переработки отходов кремниевого и алюминиевого про- изводств с достижением практически полной утилизации отходов и получением нескольких товарных продуктов - шарообразных частиц диоксида кремния, концентрата углеродных нанотрубок, низкомодульного криолита, сульфата натрия высшего сорта и сбри- кетированного углеродного восстановителя. Это может кардинально улучшить ситуацию в зоне расположения предприятий.

Представлены результаты исследований и опытно-промышленных испытаний по получению чугуна, модифицированного углерод- ными наноструктурами, для использования при заливке ниппелей предварительно обожженных анодов алюминиевых электроли- зеров. Модифицированный чугун, выплавленный в условиях чугунолитейного участка действующего алюминиевого производства, прочнее обычного серого чугуна на 28% и более кислотостоек - потеря массы при обработке кислотами на 17% меньше по сравнению с обычным чугуном. Results of studies and pilot tests for obtaining cast iron modified by carbon nanostructures for use in filling of stubs of pre-baked anodes of aluminum electrolysers are given. Modified cast iron which was obtained at ironworks site of operating aluminum production is stronger by 28% than ordinary grey iron and has improved corrosion properties - weight loss when processing acids is less by 17% compared to conventional cast iron.

The chemical composition of quartzites from the Cheremshanskoye deposit was investigated by the methods of X-ray fluorescence, atomic-emission analysis, mass spectrometry and X-ray phase analysis. The article provides the results of studying thermal strength and the dependence of specific surface area on the heating rate and temperature, including the application of scanning electron microscopy. It demonstrates the possibility to use the quartzite of fraction 0-20 mm in the production of glass, molding sands for foundry, silicon carbide and spherical quartz grains of fused quartz for electronic component base.

The authors studied theoretical and practical aspects of fluorides distribution in aluminum production. They examined the solubility in the systems of NaF Na2SO4 Na2CO3 NaHCO3 H2O. It is shown that it is economically feasible to process all fluorine products to produce low module electrolyte to reduce sodium load on the balance of fluoride salts.