Анодное устройство электролизера для получения алюминия

 

1. АНОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ , включающее самообжигагощийся, анод и тепловые трубы с зонами конден|Сагган и испарения, расположенные в жидкой части анода,, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества анода за счет регулирования температуры жидкой части анода, концы тепловых труб в зонах конденсации и исят рения закреплены в трубных досках из теплопроводного материала, предпочтительно алюминия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом для изменения положения трубных досок с тепловыми трубами по высоте жидкой части анода.Q «Л

G0IO3 СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Oi) цц С 25 С 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3338451/22-02 (22) 15.09.81 (46) 30.04.83. Бюл. % 16 (72) А. А. Пмитриев, Я. М. Абугов, Г.Ф.Ведерников, В.И.Савинов и В.Я.Бабич (71) Всесоюзный научна-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (53) 669. 713.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 185670, «л. С 25 С 3/12, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

М 737504, кп. С 25.С 3/12, 1978. (54) (57) 1. АНОДНОЕ УСТРОЙ:ТВО

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АДЩМИНИЯ, включающее самообжигающийся, анод и тепловые трубы с зонами конден1сапии и испарения, расположенные в жидкой части анода, о т л и ч а ю ш „e ес я. тем, что, с целью повышения качества анода за счет регулирования температуры жидкой части анода, конпы тепловых труб в зонах конденсации и испаре- ния закреплены в трубных досках из теппо-проводного материала, предпочтительно алюминия.

2. Устройство по и. 1 о т л и ч а— ю ш е- е с я тем, что оно снабженр механизмом для изменения положения трубных досок с тепловыми трубами по высо-. те жидкой части анода.

4 101499

Изобретение относится к электролити. ческому получению алюминия и может быть использовано в конструкции апюминиевых электропизеров.

Известна конструкция епектропизеров с устройствами для охлаждения центральной и обогрева периферийной зон самообжигаюшегося анода алюминиевых электролизеров, в которой, с целью дифференцированного отвода тепла от различных зон анода, предусмотрен теплообменник, состоящий иэ трубок, расположенных в жидкой части анода, по которым проходит воздух, отводящий тепло анода в атмосферу t 1 . 15

Недостатком данного устройства является невозможность регулирования от» . 1 вода тепла в зависимости от технологического режима и состава анодной массы. 20

Наиболее бпиэким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является анодное устройство электропиэера для получения алюминия, вкпючаюшее самообжигающийся анод и 25 тепловые трубы с зонами конденсации и испарения, расположенные в жидкой части анода .2 "1 .

Однако в данном устройсгве охлаждение центральной зоны анода не регулирует температурный режим в зоне анода. . В известном устройстве применены тепловые трубы, охлаждающие центральную и угепляющие наружную часть жидкой фазы анода. Тепловые грубы имеют малый диаметр и интенсивный отбор тепла производится из сравнительно малой по

pBGM8pBM зоны жидкой фазы анода. Теплопроводность анодной массы невелика.

Поэтому в условиях интенсивного теплоотвода около испаритепьных концов

40 трубок температура жидкой фазы резко понижается, изменяется ее вязкость, что оказывает отрицательное влияние на качество анода, гак как нарушаются нормальные условия коксования в этой зоне, и анод становится неоднородныМ.

Вокруг конденсационных концов трубок жидкая фаза перегревается, что также нежелательно. Кроме того, набпюдаегся неравномерность температурного поля по высоте и площади жидкой части ано-, да. В известных устройствах отсутствует возможность регулирования температуры анода в течение года, при различных условиях эксплуатации и r. д. 55

Ileab иэобрегения - повышение качества анода эа счет регулирования темперагуры жидкой части анода.

4 2

Поставпенная цель достигается тем, что в анодном устройстве электропизера дпя получения алюминия, включающем самообжигаюшийся анод и тепловые трубы с зонами конденсации и испарения, расположенные в жидкой части анода, концы тепловых труб в зонах конденсации и испарения закреплены в трубньв досках из теплопроводного материала, предпочтительно алюминия.

Кроме того, устройство снабжено механизмом дпя изменения положения трубных досок с тепловыми трубами по высоте жидкой части анода.

На чертеже показан самообжигающийся анод с верхним подводом тока и узел механизма дпя изменения положения трубных досок с тепловыми трубами.

Предлагаемое анодное устройство для получения алюминия включает скоксованную 1 и жидкую 2 части углеродистого тела анода, ток к которому подводится с помощью штырей 3. В жидкую часть 2 анода помещены тепловые трубы 4, зоны испарения которых находятся в центральной, а зоны конденсации — в периферийной частях анода. Концы тепловых труб 4 в зонах испарения и конденсации закреплены в трубных досках . выполненных из теппопроводного материала, например алюминиевого листа. Положение трубных "досок 5 с тепловыми трубами 4 в жидкой части 2 анода регулируется с помощью механизма, состоящего из механических тяг 6, закрепленных на кронштейне 7.

Устройство работает следующим образом.

В жидкую часть 2 анодной массы погружают тепловые трубы 4 с теплоносителем, например дефинильной смесью, закрепленные в трубных досках 5. Положение трубных досок 5 в жидкой части

2 анодной массы регулируются с помощью механизма, включающего механические тяги 6, закрепленные на кронштейне 7.

С помощью тепловых труб 4 тепло из центральной зоны анодной массы передается дпя утепления периферийных зон.

Применение трубных досок позволяет выравнивать температурное попе в тепе анода и нескоксовавшейся части и обеспечивает улучшение его качества.

Примени гельно к типовому электролузеру с верхним токоподводом предлагаемое анодное устройство может быть выполнено следующим образом; в 34 - промежутках между двумя соседними рядами штырей (всего 72 штыря) размещаются 34 err

Составитель А. Арнольд

Редактор П. Макаревич Техред M.Ãåðãåëü Корректор Л. Бокшан е

Тираж 643 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и orxpbrmN

113035, Москва, ?K-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3150/26

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3,101 ловые трубы. Длина стальной трубы равна 0,95 м, диаметр - 32 мм, В качеств ве неполнителя труб можно применять серу с .иодом. К концам труб 4 прикреплены алюминиевые пластины размером

0,35 0,10 0,02 м. Для крепления снаружи на концевых частях труб нарезана резьба и трубы ввинчиваются в отверстия, сделанные в середине алюминиевых пластин, благодаря чему плошадь контакта труб в местах соединения с пластинами значительна, а, следовательно, обеспечиваются и хорошие условия теплопередачи от труб к алюминиевой пластине (в зоне конденсации трубки) и от последней — к окружакщей пластину жидкой фазе анода. Таким же образом обеспечивается интенсивный подвод тепла через алюминиевые пластины к зоне испарения трубы. Удельная теплопроводность алюминия примерно в 150 раэ выше, чем жидкой анодной массы. Трубы и пластины полностью погружены в жидкую фазу анода. В жидкой фазе трубы расположены наклонно. Нижний срез алюминиевой пластины, примыкакеций к зоне испарения трубы, находится на расстоянии 0,02 - 0,05 м or конуса спекания (границы жидкой и твердой фаэ

4994 ф анода) в зоне температур 350-250 С.

Верхний срез пластины, примыкаюшей к зоне конденсации трубы, находится на расстоянии О,"02 — 0,05 м от поверх ности жидкой фазы анода и 0,05 О,08 м на расстоянии от стенки анодного кожуха в зоне температур 50-120 С.

Труба с помошью двух жестких тяг 6 прикреплена к кронштейну 7 на стенке

fo анодного кожуха. В случае необходимости (иэменения в технологии анода, свойст вах анодной массы и проч.), изменяя дли-, ну тяг, можно регулировать расположеIние труб с алюминиевыми пластинами в жидкой фазе анода.

3а счет улучшения качества периферийной зоны анода уменьшается количество

- протеков пека и массы в электролит, gp т.е. количество технологических нарушений, что позволит повысить значение выхода по току, примерно, до 0,5%. За счет .улучшения свойств периферийной зоны анода при использовании трубных досок с

25 тепловыми трубами возможно снижение удельного расхода анодной массы до

:15 кг/т А6 (- 950 т/г. анодной массы, в расчете на одну электролиэную серию алюминиевого завода).