Электролизер для получения алюминия

 

(72) Aвторы изобретения

E. И. Дорман, Н., 3. Возиков и Я. М. Абугов

{7I) Заявитель

Северо-Западное отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института "ВНИПИэнергопром (54) ЗЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

АЛЮМИНИЯ л аждени я (1) .

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам стабилизации энергетического режима и утилизации тепла электролизеров.

Известен электролизер для получения алюминия, включающий металлический ка5 тодный кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом с герметичными полос1 тими в зонах бортов и днища. К герметичным полостям подведены магистрали

30 системы охлаждения, в которых циркулирует теплоноситель, например воздух.

Теплоноситель от вентилятора наддува по магистрали системы охлаждения попа35 дает в коллектор входа и распределяется в герметичные полости зоны бортов и днища Движение теплоносителя в полостях осуществляется по одноходовой схеме.

Нагреваемый в герметичных полостях теплоноситель, за счет тепловых потерь электролизера, попадает в коллектор выхода и.далее в магистраль системы охНедостаток указанного электролизера в том, что в нем применена одноходовая схема движения теплоносителя, которая при большой протяженности поверхности теплосъема не создает равномерного выравнивания температур в зонах теплосъема и может привести к застыванию электролита или расплавленного гарниссажа и нарушению технологии, что не обеспечивает стабилизацию энергетического режима работы и утилизацию тепла от катодного кожуха.

Ыель предлагаемого изобретения — стабилизация энергетического режима и утилизация тепла от катодного кожуха.

Указанная цель достигается тем, что в электролизере, включаюиям металличесKNA катодный кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, днищв и борта, снабженные герметичными полостями с подведенными и ним магистралями систел w охлаждения, содержпнп л и BBh кнутые каналы для прохождении теплоносителя, например воздуха, соединенные с коллек707998

3 торами входа и коллекторами выхода теплоносителя, герметичные полости разделе ны и ерегородк ами с образованием теплсизолированных друг от друга каналов, соединенных через один с коллекторами входа и выхода теплоносителя и обеспечивающих движение теплоносителя в соседних каналах с противоположных сторон.

1. Кроме того, магистраль системы охлаждения на выходе теплоносителя соединена с магистралью системы охлаждения на входе теплоносителя линией рециркуляции теплоносителя.

На фиг. 1 и 2 представлен предлагаемый электролизер; на фиг. 3 — сечение

А-А фиг. 1; на фиг. 4 ; 5 — сечения

Б-Б и В-В фиг. 2; на фиг. 6 — принципиальная схема движения теплоносителя.

Злектролизер состоит иэ металлического катодного кожуха 1, внутри которого помещена угольная футеровка 2, алюминий

3, гарниссаж 4, огнеупорный кирпич 5.

К днищу и бортам кожуха 1 приварены ребра 6 и 7. К ребрам 6 днища приварен лист 8, а к ребрам 7 бортов — соответственно лист 9. Ребра совместно с приваренными к ним листами образуют замкнутые каналы 10-13 для прохождения теплоносителя, например воздуха, соединенные с коллекторами 14-17 входа теплоносителя и коллекторами 18-21 выхода его.

Для теплоизоляции соседних каналов . 10-13 друг от друга между ними образованы каналы 22, не подключенные ни к одному коллектору.

Соседние замкнутые каналы 10-13 отличаются друг от друга тем, что подсоединены к разным группам коллекторов.

Так, например, канал 10 присоединен к коллектору 15 входа теплоносителя и коллектору 18 выхода его, а канал 11 соответственно к коллектору 14 входа и коллектору 19 ebnoga. Такое соединение каналов с коллекторами обеспечивает движение теплоносителя в соседних каналах в противоположные стороны.

На магистрали системы охлаждения входа теплоносителя установлен вентилятор наддува 23, соединенный с нагнетательной магистралью 24 системы охлаждения.

Для увеличения температуры теплоносителя, идущего на утилизацию, магистраль 25 системы охлаждения на выходе теплоносителя соединена с магистралью системы охлаждения на входе теплоноси.t теля линией 26 рециркуляции теплоносителя c регулирующим устройством 27.

Злектролизер работает следующим образом.

Теплоноситель, например воздух, из вентилятора наддува 23 нагнетается в магистраль 24 системы охлаждения, откуда попадает в коллекторы 14-17 выхода и распределяется по замкнутым кана10 лам 12, .13 бортов и каналам 10, 11 днища кожуха 1 электролизера. Пройдя все каналы, теплоноситель попадает в коллекторы 18-21 выхода, иэ которых поступает в магистраль 25 системы ох-!

5 лаждения и далее — в установку утилизации .тепла.

Движение теплоносителя в соседних каналах 10-13 осуществляется в противоположные стороны, Hî TBK KBK каналы

20 22 не подсоединены к коллекторам, то в ° них находится застойный воздух, который обеспечивает. теплоизоляцию каналов, сокращая теплообмен между потоками в соседних каналах.

В связи с тем, что соседние каналы теплоизолированы друг от друга и движение теплоносителя осуществлено в них противоточно, средние температуры теплоносителя в любом сечении электролизерв равны. Следовательно, отвод тепла от бортов и днища будет равномерным по всем теплопередающим поверхностям электролизера. Последнее предотвратит локальное образование настыли, имеющей место

35 при одностороннем подводе теплоносителя.

Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение надежности работы электролиэера, стабилизирует энергетический

40 режим с одновременной утилизацией тепла от катодного кожуха. Секционирование полостей катодного кожуха сокращает утечку жидкого алюминия, так как происходит заполнение отдельных каналов электролитом.

Формул а изобретения

1. Электролизер для получения алю50 миния; включающий металлический катодный кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, днища и борта, снабженные герметичными полостями с под55 веденными к ним магистралями системы охлаждения, содержащими замкнутые каналы для прохождения теплоносителя, например воздуха, соединенные с коллек торами входа и коллекторами выхода

А

Фиг. f

Риг. 2

5 70799 теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью стабилизации энергетического режима и утилизации тепла от катодного кожуха, герметичные полости разделены перегородками с образованием теплоизолированных друг от друга каналов, соединенных через один с коллекторами входа и выхода теплоносителя и обеспечивающих движение теплоносителя в соседних каналах с противоположных io сторон.

8 6

2. Электрог везер по п. 1, о т л и— ч а ющийся тем, чтомежлумагистралями входа и выхода теплоносителя системы охлаждения расположена линия рециркуляции теплоносителя. л

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Заявка ¹ 2359594, кл. С 25 С

3/08, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

707998

Й7 . 1/ Р 22

Фиг. Л

В-В

Составитель Я. Абугов

Редактор О. Иванова Текред Н. Бабурка Корректор H. Горват Заказ 8443/25 Тираж 698 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал НПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4