Катодный съемный элемент для электролитического получения алюминия

 

„,SU „„05779

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ

РЕСПУБЛИН

Ш4 С 25 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3520360/22-02 (22) 09.12,82 (31) 8123780 (32) 11.12,81 (33) FR (46) 15.01.86. Бюл. )"- 2 (71) Алюминиюм) Пешинэ (FR) (72) Морис Кейнборг, Филипп Варен, Ив Берто и Мишель Леруа (FR) (53) 669.713.7 (088.8) (56) Патент Франции Ф 2430464, кл. С 25 С 3/06, опублик,1980. (54)(57) ).КАТОДН )й СЬЕМН )й ЭЛЕМЕИТ

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ

АЛЮМИ,!ИЯ в расплаве криолита, содержащий активный элемент из жаро-, прочного токопроводящего материала, такого как диборид титана, и промежуточную инертную к расплав,ленному алюминию и электролиту опору преимущественно из графита, выполнея.ые как единое целое, о тлич ающи".с я тем, что, с целью упрощения обслуживания электролизера,плотность катодного эле-, мента ниже 2,3 )0 кг/м при 930960 С и катодный элемент снабжен средствами крепления, выполненными в виде опор и упоров из онеупорного керамического материала или металла.

2. Элемент по и,), о т л и ч а юшийся тем, что плотность катодного элемента составляет (2,!в

2,3) 10 кг/м при 930-960 С.

3. Элемент по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что плотность катодного элемента ниже

2,1 10 кгlм при 930-960 С.

4ч. Элемент по пп.)-3, о т л и ч а ю шийся тем, что группа активных элементов установлена на инертной опоре, 1205779

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, и касается конструктивных элементов электролиэера °

Пель изобретения — упрощение обслуживания электролизера.

На фиг,1 и 2 изображен электролизер для получения алюминия с катодным съемным элементом, общий вид, варианты выполнения ; на фиг.3 — катодный съемный элемент, общий вид; на фиг.4 и 5 " активный элемент съемного элемента по фиг.3, варианты выполнения ; на фиг.б—

12 — катодный съемный элемент, варианты выполнения.

Катодный съемный элемент 1 устанавливают на подине 2 электролиэера, 20 непосредственно под анодом 3. Подина 2 выполнена из неэлектропроводного материала. Токоподвод к элементу 1 осуществляется шиной 4 с коллектором

Р через слой алюминия, Катодный съемный элемент 1 содержит активные элементы 5 иэ жаропрочного токопроводящего материала, например диборида титана, и промежуточную опору 6, например, из графита. Средняя плотность съемного элемента 1 должна быть меньше плотности алюминия при 930-960 С, т.е. меньше

3.10з г/мз

Активные элементы 5 могут быть выполнены в виде головки 7 и хвостовика 8. Хвостовики 8 расположены в отверстиях опоры 6. Головки 7 лежат непосредственно на опоре 6 или могут быть снабжены выступами 9 (фиг.4! или закрылками 1О (фиг.5), обеспечивающими4О наличие зазора между опорой 6 и голов- кой 7 активного элемента 5, через который алюминий стекает на подину 2 электролизера.

Промежуточная опора б может быть выполнена с пазом 11 (фиг.б), снабженным ограничителями. Перемещение промежуточной опоры б ограничено

Т-образной опорой 12, на которой она установлена. В этом случае целесообразно выполнение активных элементов 5 в виде отрезков прорезанных труб, насаженных на T-образные выступы 13 промежуточной опоры 6.

Ход перемещения катодного съемного 55 элемента 1 определяемый высотой, Т-образной опоры 12, должен быть по меньшей мере равен изменению высоты зеркала жидкого алюминия во время электролиза и выборки металла. При этом активные элементы 5 из диборида титана должны быть выше границы pasдела алюминий — электролит не менее чем на 10 .мм, а опора 6 должна быть всегда погружена в алюминий.

По варианту выполнения, приведенному на фиг.7, опора 6 иэ графита выполнена в виде двутавра, а активный, элемент 5 — в виде покрытия из диборида титана. Перемещение опоры 6 ограничено перфорированным бетонным блоком 14, установленным на подине 2 электролизера.

По варианту выполнения, приведенному,на фиг.9-12, а стивный элемент 5 из диборида титана установлен на опо ре 6 в виде поплавка. Перемещение опоры 6. ограничивается заплечиками 15 опоры 16 ° Активный: элемент 5 выполнен в сечении Т-образным и может быть вставлен в отверстия опоры 6 в виде кольца (фиг. 9) или в полость 17 опоры 6, выполненной в форме кюветы (фиг.11 и 12). Полость 17 в процессе электролиза заполняется жидким алюминием.

Активный элемент 5 может быть выполнен в виде пластины (фиг.10) и закреплен на опоре 6, например, винтом 18.

Во всех случаях плотность катодного съемного элемента должна быть ниже 2,3 10 кг/мз, предпочтительно (2,1-2,3 1Оз кг/м, или ниже

2,! 1Оэ кг/м при 930-960 С °

Электролизер для получения алюминия с использованием предлагаемого катодного съемного элемента работает следующим образом, K анодам 3 и катодным элемен" там 1 с помощью шин 4 подается разность потенциалов. При протекании тока через электролизер на активных элементах 5 выделяется алюминий, который стекает на подину 2 электролизера.

В процессе электролиза катодный съемный элемент располагается вблизи границы раздела металл— электролит, препятствуя возникнове-. нию волн на границе раздела металлэлектролит.

Не задерживаясь на поверхности активных элементов шлам, образующийся. s процессе электролиза опускается на подину 2 электролизера.

Образующийся металл периоди-— чески удаляют из электролизера.

Использование изобретения упрощает обслуживание электролизера, так как отдельные элементы легко

1205770 заменяются, а их плавающий характер делает их менее уязвимыми по отношению к механическим ударам, которые могут иметь место в процессе эксплуатации. г zosvre

"Т " . 7, 7;, 7Т дрыг 8

1205779 фиа 11

ГР

1Т

Фж. 1ß

ВНИИПИ Заказ 8551/62 Тираж 615- Подписное

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