Катодная секция электролизера для получения алюминия

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть исполь ////////////7//////////// . Т /7/// ////////f/77777//77/j зовано при монтаже подины электролизера для получения алюминия. Целью изобретения является повышение срока службы, качества алюминия и снижение энергозатрат. Катодная секция электролизера для получения алюминия состоит из угольного блока 1, металлического стержня 2, сжимаемой прокладки 3 и чугунной заливки 4. Установка прокладки между стенками стержня и чугунной заливки позволяет устранить образование трещин в угольных блоках. 1 ил,, 1 табл. со 4 05 О5 СО О5 Т /f/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

46696 А1 (19) (Н1 (50 4 C 25 С 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985526/22-02 (22) 06. 12, 85 (46) 23. 10,87. Бюл. У 39 (72) Н. П. Геращенко, С. В, Можаровский, В. А. Крюковский и В. М, Можаев (53) 669. 713. 72 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 685162, кл. С 25 С 3/16, 1979. (54 ) КАТОДНАЯ СЕКЦИЯ ЭЛЕ КТРОЛИЭ Е РА

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при монтаже подины электролиэера для получения алюминия, Целью изобретения является повышение срока службы, качества алюминия и снижение энергозатрат. Катодная секция электролизера для получения алюминия состоит иэ угольного блока 1, металлического стержня 2, сжимаемой прокладки 3 и чугунной заливки 4, Установка прокладки между стенками стержня и чугунной заливки позволяет устранить образование трещин в угольных блоках. 1 ил., l табл, l 346696

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при монтаже подины электролиэера для получения алюминия.

Целью изобретения является повышение срока службы катодной секции, качества алюминия и сии ения энергозатрат.

На чертеже приведена подовая секция электролизера для получения алюминия.

Катодная секция включает угольный блок 1, металлический стержень

2, сжимаемую прокладку 3 и чугунную 15 заливку 4.

В паэ угольного блока 1 укладывают металлический стержень 2. Вдоль стенок стержня устанавливают сжимаемые прокладки 3 (например, из угольного войлока ВИНН-250). Оставшуюся часть пространства между металлическим стержнем и стенками паза угольного блока заливают чугуном 4.

В таблице приведены результаты испытаний катодных секций предлагаемой конструкции.

Об эффективности предложенных изменений судят по механической прочности связи стержня с угольным блоком, образованию угольных трещин в блоке при его нагреве до температуры эксплуатации, наличию литейных дефектов в чугунной заливке и по электросопротивлению в контакте стержень угольный блок при температуре зксплу.—

35 атации.

Как следует иэ таблицы, наилучшим вариантом катодной секции по всем перечисленным параметрам является катодная секция, в которой сжимаемая прокладка установлена между стенками металлического стержня и чугунной

Заливкой при соотношении толщины прокладки к ширине стержня равным 0,0070,022 °

Йри нагреве катодной секции во время обжига и пуска электролизера происходит тепловое расширение стержня, чугунной заливки и угольного 50 блока. Поскольку величины линейного теплового расширения чугунной заливки и угольного блока примерно равны (0,46 и 0,54 мм соответственно), тем самым обеспечивается прочный механический контакт заливки с блоком. Тепловое расширение металлического стержня, имеющее наибольшую величину (3,24 мм), компенсируется упругим сжатием прокладок, установленных между стержнем и чугунной заливкой, Механическая и электрическая связь стержня с блоком обеспечивается наличием чугунной оболочки, внутри которой находится стержень с прокладками °

Установка сжимаемой прокладки между стенками металлического стержня и чугунной заливкой снижает термические напряжения в углах паза при поперечном тепловом расширении стержня, препятствуя возникновению и развитию угловых трещин. А поскольку после заливки чугуна стержень и прокладка оказываются соединенными чугунной оболочкой с угольным блоком, механическая прочность связи стержня с блоком и контактные свойства поверхности раздела чугунная заливка — паз блока остаются более высокими, чем при установке прокладки между пазом и заливкой, При этом все тепловые деформационные изменения, влияющие на прочность связи стержня с блоком и определяющие развитие угловых трещин в блоке, будуг локализованы в зазоре между стержнем и чугунной заливкой и скомпенсированы упругим сжатием прокладки.

Верхний предел отношения толщины прокладки к ширине стержня, равный

0,02 2, определяется полнотой и качестном заливки расплавленным чугуном пространства в пазу между металлическим стержнем с прокладками и стенками блока. При толщине прокладки, занимающей более половины пространства между стенкой стержня и стенкой блока, в чугунной заливке появляются литейные дефекты — раковины, пустоты и т ° п., ухудшающие электрический контакт соединения стержень блок ° Ширина пространства между стенкой стержня и стенкой паза под чугунную заливку (в месте заливки чугуна) составляет обычно 10 мм, т.е. максимальная толщина прокладки должна составлять не более 5 мм, а отношение ее к ширине стержня при этом не должно превышать 0,022, Экономический эффект состоит в увеличении срока службы электролиэера, повышении сортности получаемого алюминия, снижении энергетических затрат на его производство за счет предотвращения образования трещин в угольных блоках °

Л 1 346696

4 формул а изобретения Катодная секция электролизера для получения алюминия, содержащая угольный блск с продольным пазом, метал5 лический стержень, чугунную заливку, прокладку из электропроводного сжимаемого материала, о т л и ч а ю щ а—

Конструкция катодной секции

Механическая

Электросопротивление в конт акте стержень блок, мкОм

Известная конструкция (прокладка установлена между стержнем и поперечной стенкой блока) Прочная

Образуются Нет

187

Прокладка установлена между чугунной заливкой и стенкой блока

Стержень расшатывается и просаживается в пазу

146

Предлагаемая конструкция (прокладка установлена между стержнем и чугунной заливкой)

Отношение толщина прокладки к ширине стержня:

Прочная

126

Нег

44

Образуются 176 раковины и пустоты в заливке

Составитель Л, Романова

Редактор Г. Волкова Техред M.яндык Корректор М, Максимишинец

Заказ 5098/27 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,0065

0,007

0,022

О, 024 прочность связи стержня и угольного блока я с я тем, что, с целью повышения срока службы, качества алюминия, снижения энергозатрат, прокладка установлена между стенками металлического стержня и чугунной заливкой, причем отношение толщины прокладки к ширине стержня составляет 0,007-0,022.

Образование Наличие угольных литейных трещин при дефектов нагреве