Катодное устройство алюминиевого электролизера

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции катодных устройств алюминиевого электролизера с металлическим днищем. Цель изобретения - повышение срока службы электролизера. В металлическом днище алюминиевого электролизера выполнена перфорация, причем отверстия расположены поперечными и продольными рядами с шагом 0,05-0,10 длины днища, а суммарная площадь отверстий составляет 0,0002-0,0007 площади днища. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„1583470

А1 (У1)5 С 25 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4382105/23-02 (22) 04.01.88 (46) 07,08.90. Бюл. 11 - 29 (71) Иркутский филиал всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промьппленности и иркутский алюминиевый завод (72) В,Н. Дерягин, А.Н. Маленьких, И.С. Маркелов, В.Т. Степанов, Е.Н, Кирюшатов, Ю.Д. Лозовой, В.В. Елисеев, Л.А. Беляев и Б,И. Рогозин (53) 669.713.724 (088.8) (56) Производство алюминия. Справочник металлурга по цветным металлам.

N.: Металлургия, 1971, с. 186, 193, 194, 203.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей и касается конструкции каi тодных устройств алюминиевого электролизера с металлическим днищем.

Цель изобретения — повьппение срока службы электролизера.

В катодном устройстве алюминиевого электролизера, включающем катодный кожух с металлическим днищем и окнами для пропускания катодных < стержней, подину из угольных блоков, периферийные и межблочные.швы и теплоизоляционный цоколь от огнеупорных материалов, металлическое днище выполнено перфорированным, кроме того, отверстия в металлическом

2 (54) КАТОДНОЕ УСТРОЙСТВО АЛЮМ1ШИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции катодных устройств алюминиевого электролизера с металлическим днищем. Цель изобретения — повышение срока службы электролизера, В металли.ческом днище алюминиевого электролизера выполнена перфорация причем отверстия расположены поперечными и продольными рядами с шагом 0,05-0,10 длины днища, а суммарная площадь отверстий составляет 0,0002-0,0007 площади днища. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 табл. днище расположены с продольными и поперечными рядами с шагом 0,050,10 длины днища, а суммарная площадь отверстий составляет 0,0002

0,0007 площади днища.

В процессе нагрева катодного устройства происходит нагрев футеровочных материалов. В направлении сверху вниз в этот период выделяются летучие из периферийных и межблочных швов пары вода, которые выделяются за счет влаги, содержащейся в огнеупорных материалах. Так как нижняя часть огнупорного цоколя и металлическое днище имеет температуру гораздо меньшую, чем в верхней части, происходит их . конденсация.

1583470

Наличие

Наличие

Тепловое сопротивление цоколя, доли ед,»

Суммарная плоШаг расположетрещин боковой футеров

Ке (+)-да (-)-нет микротрещин между отверстиями (+) -да (-) -нет

Поищадь отверстий, 1/площадь ния рядов с отверстиями, 1/длину днища мер

Среднее эа периПосле испытаний од испытаний днища (-) 0,90 (-) О, 88 (-) 0,86 (-) 0,90 (+) 0,78 (+)- О, 78

0,90 (-), (-) (-) (-) (-) (-) (+) 0,95

0,94

0,93

0,95

0,89

0,89

0,95

0,0007

0,0005

0,0002

0,0002

0,0002

0,0001

0,0008

1 0,04

2 0,07

3 Otj0

4 0,03

5 0,12

6 0,07 7 0,07

8 иэвестимй (-) О, 76 0,88

+ За единицу принято тепловое сопротивление цоколя в исходном состоянии для всех примеров.

В виду того, что днище по всей своей площади выполнено перфорипован—

1 ным, происходит удаление влаги за пределы катодного устройства. При равномерном расположении отверстий на днище исключается образование застойных зон влаги.

На фиг.l,èçîáðàæåíî катодное устройство алюминиевого электролизера, продольный разрез; на фиг.2 — металлическое днище, вид снизу, Катодное устройство состоит из металллических кожуха 1 и днища 2, снабженного отверстиями 3, бортовых 15

4 и подовых угольных блоков 5, межблочных 6 и периферийных швов 7, теп,лоизоляционного цоколя 8, выполненного из огнеупорных материалов.

В процессе подготовки электролизе- 20 ра к пуску происходит нагрев катодного устройства до температур, близких к эксплуатацион1ым. В процессе

1 этого нагрева из межблочных 6 и периферийных 7 швов, состоящих из сырой 25

I подовой массы, выделяются летучие.Кроме того, в процессе нагрева из огнеупорных материалов теплоизоляционного цоколя 8 выделяется влага в виде ïàÐà. Весь поток газо-паровой 30 смеси направляется в нижнюю зону к ! днищу 2, где температура намного ниже, чем в верхней части. Газо-паровая смесь конденсируется в районе днища 2 и выходит через отверстия 3 за его пределы. После пуска электролизера отверстия в днище при необходимости могут быть заделаны с помощью, например пробок с резьбой, Результаты испытаний представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что в предлагаемом устройстве (примеры

1-3) достигается высокая стойкость боковой и подовой футеровки и повышенное тепловое сопротивление огнеупорного цоколя.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить срок службы электролизера, катодное устройство которого снабжено металлическим кожухом с днищем.

Формула изобретения

1. Катодное устройство алюминиевого электролизера, содержащее катодный кожух с металлическим днищем и окнами для пропуска катодных стержней, подину из угольных блоков, периферийные и межблочные швы, теплоизоляционный цоколь из огнеупорных материалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с . целью повышения срока службы электролизера, металлическое днище выполнено перфорированным.

У

2. Устройство по п,l о т л и ч аю щ е е с я тем., что отверстия в днище расположены с поперечными и продольными рядами, выполненнымы с шагом 0,05-0,10 длины днища, а суммарная площадь отверстий составляет

0,0002-0,0007 площади днища.

1583470

Составитель Л. Кольцова

Техред М.Ходанич

Корректор Т. Малец

Pедактор Н. PoгУлиЧ

Заказ 2232 Тираж 545 Подписно

ННИФН1И i осударственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101