Способ обжига подины электролизера для получения алюминия

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для обжига подин алюминиевых электролизеров после капитального ремонта. Цель изобретения - повышение срока службы электролизера за счет равномерного нагрева подины. Равномерный обжиг подины достигается тем, что в углеродистый защитный слой 9, заполняющий объем алюминиевой обечайки 1, лежащей на подине 2, введены тепловыделяющие элементы 7 с контактами 8. Верхние концы элементов 7 предварительно жестко соединены с анодными штырями 5 через отверстия в теле анода 4. Защитный слой, равномерно нагреваясь, передает тепло обечайке 1, а через нее и подине 2. Равномерность прогрева регулируется также подключением различного числа штырей 5 с элементами 7 в различных участках подины: центральных, периферийных и торцовых. После обжига подины защитный углеродистый слой 10 вместе с анодом 4 отрывают от подины 2 и заливают жидкий алюминий в межэлектродное пространство . Защитный слой работает при электролизе как анод. 1 ил. (л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s С 25 СЗ/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4651168/02 (22) 15,02.89 (46) 30,10.91, Бюл. М 40 (71) Красноярский политехнический институт (72) Г.А.Потылицын и М.К,Кулеш (53) 669,713.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 185085, кл. С 25 С 3/12, 1966. (54) СПОСОБ ОБЖИГА ПОДИНЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для обжига подин алюминиевых электролизеров после капитального ремонта. Цель изобретения — повышение срока службы электролизера за счет равномерного нагрева подины. Равномерный обжиг подины доИзобретение относится к цветной металлургии, в частности может быть использовано при обжиге подины алюминиевого элетролизера после капитального ремонта.

Цель изобретения — повышение срока службы электролизера за счет равномерного нагрева подины.

Защитный слой, выполненный иэ углеродистой массы, обжигают с помощью предварительно установленных в нем электронагревательных элементов, жестко соединенных с токоподводящими штырями.

Штыри включены параллельно между собой и равномерно распределены по площади подины, образуя группы: торцовых, центральных и периферийных нагревательных элементов. По мере завершения обжига углеродистой массы защитного слоя, анод с

S U, „1687647 А1 стигается тем, что в углеродистый защитный слой 9, заполняющий объем алюминиевой обечайки 1, лежащей на подине 2, введены тепловыделяющие элементы 7 с контактами

8. Верхние концы элементов 7 предварительно жестко соединены с анодными штырями 5 через отверстия в теле анода 4.

Защитный слой, равномерно нагреваясь, передает тепло обечайке 1, а через нее и подине 2, Равномерность прогрева регулируется также подключением различного числа штырей 5 с элементами 7 в различных участках подины: центральных, периферийных и торцовых. После обжига подины защитный углеродистый слой 10 вместе с анодом 4 отрывают от подины 2 и заливают жидкий алюминий в межэлектродное пространство, Защитный слой работает при электролизе как анод. 1 ил. защитным слоем отрывают от поверхности подины. Затем заливают металл и начинают электролиз.

Защитный слой при пуске является анодом, он постепенно сгорает, обеспечивая равномерное распределение тока по анодным штырям.

На чертеже представлена часть электролизера, разрез, Пример. Перед отключением электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом на капитальный ремонт токоподводящие штыри устанавливают на один горизонт. Электролизер работает до .тех пор, пока токоподводящие штыри не коснутся поверхности электролита, т.е. подошвы анода. Отключают электролизер, снимают анод и производят демонтаж ка1687647

Известный способ! (8PM().ГР«Упr ((8нтр. Гр14 и

П1

1 и 3«43ла об200 170

2 ссс I ncO! 3 750 450 (и 4 лс асс !

00 тодного «;cTpOyic;83. устанавливают катодныи кожух, ф«(тероеанный изнутри тепГ!Оизоляционной и углеграфитовой ((утеровкой, на бетонные опоры, !«лонтиру((4Т ал.оминиеву(0 обечайку 1 и устанавлива-!!«т 86 Н3 пОдину 2.

На дно Обечайки 1 укладывают углеграфитовые опоры 3, на которые устанавливают углеродистый анод 4. Извлекают токоподводящие штыри 5 иэ T8fl3 анода 4, г!робива!От скВОзные ОтверстиЯ 6 В анОД8 тг!м, Где штыри 5 не дошли до подошвы анода. Изготавлива!От нагревательные элементы 7 из стальной пол!Осы, на Одной cTGроне которой наплавляют алюминиевые контакты 8 диане-ром, равным диаметру сквозного отверстия 6 в аноде, Нагреват8flbHI=!6 элементы .4 приВаоиВают к 04тырям !!, Устанавливают штыри 5 с нагревательными элементами 7 через отверстия 6 в аноде на дно алюминиевс!Й обечайки 1 и подклю:!ают их к анодной ошинковке. Загружают мелкодробленную углеродисту(о массу через периферийные окна 9 алюминиевой обе (айки 1 В прастран(тво между анодом и (4ном обечайки и скоебком проталкива!От ее

K центру анода, Г!потна забивая Все про;,транство, Под<л очают ток серии. углероplIAtcTIая масса расплавляется, коксуется, образуя защитный слой 10 на падине, который предохраняет ее От пере рева. Обжиг

00 ::Iêö за;(анчивается г!О мере заверц(ения !

ОэксОВания у! лерОдистой массы в Защитном слоя 10. Аног, 4: ззщитным слоем 10 отрыВа!От от поверх!-)Ости подины, заливй!ют ка"од((ый металл и злектоолит, производят и«„ ск эхЧектролизера.;Защитний слОЙ В стадии Пуска, Яеляяг:3 43стью анода, Сгорает, обеспечивая р=!В!-!Омзрное распределение тока г!О анодны:.! !!тыо, !м и нормальные те;(. -:алогические cfloaьllI! !«fl4! рабо1ы злектроЛИЗВРВ.

Способ обжига подин опробирован на злектрОлиз8ре с верхним тОкопОДВОДОм на силу TGK3 152 КА, Длг! защитно-о слоя использОвали мелкобрикетную 3НОДную мас су на нефтяном KGKc8. Нагрева е льн ые элементы Выполняют из стали Ст..ii плОскОГО 68чения, длиной 350 мм, сечеь!Ие наГревательных элементов центральной группы

314 мм, периферийной 490 мм и торцовой

2 2

520 мм . Толщину защитного cil0$I на говер2 хности подины 300 мм. В процесс"- обжига

5 углеродистой массы защитного слоя на псверхности подины измеряют температуру В двух точках соответственно центральной, периферийной и торцовой групп нагревательных элементов. !ервоначально уста10 навливают 90 кА и Выдержка в течение

10 мин, затем мгновенно подъем тока до

152 кА, В качестве электро.-изера — свидетеля принят базовый электролизер, который обжигают по извепному способу постоя15 ным током серии. Результаты измерений температуры поверхности подины представлены в таблице, Из таблицы видно, что предлагаемый способ обжига подин электролиэеров для

20 получения алюминия позволяет более плавно и равномерно обеспечить рост температуры поверхности подины. Это уменьшает вероятность образования трещин и способствует более качественному коксованию

25 шовных соединений, С увеличением прочности сцепления подовых блоков возрастает срок службы электролизеров.

30 Формула изобретения

Способ обжига подины электролизера для получения алюминия, включающий покрытие подины защитным слоем иэ углеро35 дистой массы и последующий обжиг, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения срока службы злектролиэера эа счет равномерного нагрева подины, перед покрытием подины защитным слоем в аноде под анод40 ными штырями пробивают сквозные отверстия, устанавливают под ними нагревательные элементы, опускают анодные штыри, прижимая нагревательные элементы к дну обечайки, пропускают

45 электрический ток по нагревательным элементам, обжигают подину вместе с защитным слоем, а после обжига защитный слой с анодом отрывают от подины и сжигают в процессе электролиза.

1687647

Составитель А. Костин

Редактор И. Сегляник . Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 3680 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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