Анодное устройство алюминиевого электролизера

 

Относится к производству алюминия электролитическим способом. Нижняя часть зазора между поясом и анодом под глиноземной засыпкой заполнена застывшим электролитом. Для поддержания электролита в застывшем состоянии между поясом и. телом анода имеются ребра охлаждения, прикрепленные к нижней кромке анодного, кожуха. 2 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 25 С 3/ 12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4909464/02 (22) 08,02,91 (46) 07.02.93. Бюл, М 5 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности и Иркутский алюминиевый Завод (72) M.Ã.Ëûêîa, Б.А.Хороших и В,В.Ростовцев (56) Патент ФРГ М 866098, кл. С 22 0, 1953.

Предлагаемое техническое решение относится к производству алюминия электролитическим способом. В настоящее время на электролиэерах с верхним токоподводом, оборудованных колокольным газосборником, нижняя боковая поверхность тела анода недостаточно надежно защищена от окисления ее кислородом воздуха. Это приводит к повышенному содержанию угольной пены в электролите, т.е, к нарушению нормального технологического процесса и снижению выхода по току, Об этом говорит и тот факт, что на электролизерах с боковым токоподводом, не имеющих колокольного газосборника, образование угольной пены в несколько раз меньше, чем на электролизерах, снабженных этим газосборником. Известен электролизер для получения алюминия. Известное техническое решение позволяет уменьшить вредное влияние газосборного колокола тем, что его установили не на анодном кожухе, как обычно, а на борту катодного кожуха. Кроме того, известное техническое решение позволяет отделить нижнюю боковую поверхность анода от окружающей среды, способствующей.ЫЛ 1793010 А1 (54) АНОДНОЕ УСТРОЙСТВО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Относится к производству алюминия электролитическим способом. Нижняя часть зазора между поясом и анодом под глиноземной засыпкой заполнена застывшим электролитом. Для поддержания электролита в застывшем состоянии между поясом и. телом анода имеются ребра охлаждения, прикрепленные к нижней кромке анодного кожуха, 2 ил. окислению ее кислородом воздуха, глиноземной засыпкой, размещаемой на корке электролита между анодом и газосборным колоколом. Однако самонамораживание корки электролита в промежутке между телом анода и газосборником, установленным на борту катодного кожуха, является маловероятным, т.к, этот промежуток испытывает наиболее высокую тепловую нагрузку.

Поэтому защита боковой поверхности анода глиноземнбй засыпкой является также маловероятной.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является анодное устройство, выполненное в виде наклонных, окружающих анод заслонов-металлических листов, установленных в направляющих с возможностью перемещения в них. Заслоны являются внешней стенкой небольших бункеров, в которые загружают глинозем.

Внутренней стенкой этих бункеров является анодный кожух, а боковыми стенками — направляющие. Нижний слой глинозема, находящийся в непосредственной близости о . ванны, может быть заменен криолитом или кусочками использованного электролита.

Таким образом, бункеры предназначены не

1793010 только для питания электролизера, но и для защиты боковой нижней поверхности анода от окисления.

Недостатком известной конструкции является то, что боковая поверхность анода под нижней кромкой анодного кожуха защищена от окисления атмосферным воздухом постоянно обновляющейся глиноземной засыпкой, которая является недостаточно надежной защитой от проникновения через "0 нее воздуха.

Целью изобретения является повышение срока службы путем предохранения ни>кней боковой повсрхности анода отокисления, 15

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем анод, анодный кожух, пояс, установленный с зазором к телу анода, заполненным глиноземной засыпкой, нижняя часть зазора между поясом и 20 анодом под глиноземной засыпкой заполнена застывшим электролитом.

Общими признаками предло>кенного технического решения и прототипа являются наличие пояса (заслонов), образующего 25 зазор с телом анода, заполненный глинозе лом.

Отличительной особенностью предложения является то, что нижняя часть зазора между поясом и анодом подглиноземной за- 30 сыпкой заполнена застывшим электролитом в виде сплошного наморо>кенного монолита, тогда как у прототипа весь зазор заполнен глиноземом, Известное решение допускает наличие в бункерах электролита, 35 но только в виде отдельных кусочков, чтобы не препятствовать прохождению глинозема в ванну, Однако в таком виде электролит недостаточно надежно защищает анод от внешней окислительной cpept Таким обра- 40 зом, данное предложение позволяет более надежно изолировать боковую поверхность анода от окисления воздухом, Сравнение предло>кенного технического решения с другими известными показы- 45 вает, что ни в одном из известных не использовалось для защиты боковой поверхности сочетание застывшей электролитной корки с глиноземной засыпкой. Следовательно предложение отвечает критерию 50

"Существенные отличия".

На фиг,1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1, Устройство представляет собой анод 1 55 с анодным кожухом 2. К ни>кней кромке анодного кожуха 2 прикреплен пояс 3 через ребра 4, образующий зазор А (размером 5-8 см), заполненный в нижней части застывшим электролитом 5, а в верхней части глиноземной засыпкой 6. При этом электролит

5 намораживают в зазоре Б с таким расчетом, чтобы он соединился со стенкой анодного кожуха 2 и стал продолжением анодного кожуха с минимально возможным зазором В (размером 5-10 см) до уровня расплавленного электролита 7 в ванне 8.

Каждое ребро 4 частично выступает за пределы зазора Б. Такое выполнение позволяет использовать их не только для крепления пояса 3 к кожуху 2, но и для отвода тепла от намороженного в зазоре Б электролита 5.

Для повышения теплоотводящих свойств ребра 5 могут быть снабжены отверстиями

Проем между анодом 1 и ванной 8 перекрыт электролитной коркой 10, на котором имеется глиноземная подсыпка 11.

Устройство работает следующим образом.

В"процессе работы электролизера анод

1 по мере подгорания его подошвы опускают, а анодный кожух 2 вместе с прикрепленным к нему предложенным устройством поддергивают вверх. При этом связь наморо>кенного электролита 5 с коркой 10 электролита может быть нарушена, т.е. в месте их соединения могут появиться трещины. Однако, разгерметизация подкоркового пространства не происходит благодаря глиноземной подсыпке 10. Глиноземная подсыпка 6 над застывшим электролитом 5 выполняетту же роль, что и подсыпка 10, т.е. заполняет возможные трещины в застывшем электролите 5 и тем самым ограничивает доступ газа и атмосферного воздуха к телу анода 1.

Удаление газа из полости 12 производится через отверстие в корке 10 электролита (на чертеже не показано), т.е, аналогично тому как это делается на электролизерах с боковым токоподводом, у которых отсутствует газосборный колокол, Питание электролизера глиноземом производится с помощью системы АПГ также по аналогии с электролизерами с боковым токоподводом, Таким образом, данное предложение более надежно предохраняет нижнюю боковую поверхность анода от окисления горячими газами и атмосферным воздухом. т.е, уменьшает количество образующейся в электролите угольной пены и, как следствие, способствует повышению выхода по току.

1793010

Формула изобретения

Составитель М. Лыков

Фиг.2

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь

Заказ 484 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Анодное устройство алюминиевого электролизера, включающее анод, анодный кожух, пояс, установленный с зазором к телу . анода, и глиноземную засыпку, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы путем предохранения нижней боковой поверхности анода от окисления, нижняя часть зазора между поясом и анодом под глиноземной засыпкой заполнена застывшим электролитом.