Анодное устройство электролизера для получения алюминия

 

ОП ИСАНИЕ 7З75о4

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(51}M. Кл.

С 25 С 3/12 (22) Зая влено 01. 1 1,78 (21) 26804 12 2 2 02 с присоединением заявки ¹Гесударстввииы5 квкитет

СССР ив делаи изобретений и открытий (23) Прио1титет .Опубликовано 30,05.80. Бюллетень № 20 (5З} УДК669.713..7 (088.8) Дата опубликования описания 02,06.80

А. М. Абугов, В. С. Семенов, В. П. Романов, М. П. Авдеев и А. М. цыплаков (72) Авторы изобретения

Северо-Запалное отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института ВНИПИэнергопром (71) Заявитель (54) AH0ElHOE УСТРОИ

ДЛЯ ПОЛУЧЕ

Изобретение относится к области электролитического получения алюминия и может быть использовано в конструкции алюминиевых электролизеров.

Известны конструкции электролизе5 ров с. устройствами лля охлаждения центральной или обогрева периферийной зон самообжигающегося анода алюминиевых электролизеров. Так, например, с целью диффереттциального отвода тепла от раз10 личных зон анода предусмотрен теплообменник, состоящий из трубок, расположенных в жидкой фазе анода, пс которым проходит воздух, отводящий тепло анода в атмосферу 31).

Известны устройства, где предлагается с целью увеличения и дифференциации отвода избыточного тепла от анода электролизера в атмосферу устанавливать в.

20 жидкой фазе анода теплопроводящие эле» менты в виде пластин и стержней различной длины с отверстиями и вырез для подвески их на аноде 121, (31.

СТВО ЭЛЕКТР ОЛИЗ РА

Для обогрева самообжигающегося анода алюминиевого электролизера применены плоские металлические газоходы, установленные с внешней стороны торцовых стенок в верхней части анолного кожуха, по которым проходят анодные газы, имеющие высокую температуру 141, Известно устройство, в котором с помощью теплоотводящих элементов, установленных в специальных карманах .анодного кожуха, в атмосферу отводится тепло от твердой части анода f5) Наиболее близким к изобретению яв- „ ляется анодное устройство, включающее самообжигающийся анод и тепловые трубы с зонами испарения и конденсации. С целью снижения потерь тепла от анода и формирования конуса спекания самообжигающегося анода электролизера в жидкую анолную массу погружены тепловые трубы с циркулирующим теплоносителем, которые отводят тепло из нижней зоны анода В верхнюю часть или в зону, рас5

1S

45

73 пй оженную вблизи границы конуса спекания и жидкой фазы анода (6).

В известных устройствах предлагается либо охлаждать центральную зону анода, не утепляя боковые стенки жидкой фазы, либо только обогревать (притом, газами) наружную сторону aнодного кожуха. При этом избыточное тепло анода электролизера полезно не используется, а только отводится в атмосферу. К тому жэ, регулирование температурного режима в зоне анодного кожуха в известных устройствах практически не осуществляется.

Белью изобретения является утилизация избыточного тепла и улучшение качества анода электролизера.

Указанная цель дост игается тем, что зона конденсации тепловых труб выполнена в виде размещенных снаружи анода и соединейных с нагнетательной воздушной магистралью герметичных полостей, в которые внесены концы тепловых труб.

Кроме того, эона конденсации разделена вертикальными перегородками, отделяющими зону конденсации тепловых труб от зоны, прилегающей к боковым стенам анода и обогреваемой горячим воздухом из зоны конденсации тепловых труб.

В качестве теплоносителя может быть использована дифенильная смесь.

На чертеже показан самообжигаюшийся анод с верхним подводом тока.

Айодное устройство"электролизера включает скоксованную 1 и жидкую 2 части yi ëåðorièñòîãî тела анода,"ток к которому подводится с помощью штырей

3. В каждую часть помещены тепловые трубы 4, зона испарения которых находится в центральной части анода. Анодный кожух снабжен герметичными полостями 5 с металлическими йерегородками 6. Полости 5 соединены с воздушной магистралью трубопроводами 7 и 8, на которых расположены воздухораспределительные клапаны. Горячий воздух из полостей 5 по магистрали 9 может быть направлен на утилизацию тепе. Магистраль 9 с помощью байпаса 10 связана с всасом dr вей1 илятора наддува.

Анодное устройство алюминиевого электролиэера работает следующим образом.

Воздух от вентилятора наддува по трубопроводам 7 и 8 через воздухорасп-

7804,4. ределктельные клапаны подается s герметичные полости 5 анодного кодуха„в ко торые выведена эона конденсации те1тловых труб 4. Нагретый воздух из герметичных полостей 5 по магистрали 9 поступает в систему утилизации тепла.

Наличие перегородок в герметичных полостях кожуха позволяет передать часть отводимого тепла в периферийные области анода с целью выравнивания температурного поля анода и высоты скоксованной части его, что улучшит качество анода.

Регулируя расход воздуха, поступающего в полости or вентилятора наддува с помощью воздухораспределительных клапанов, можно поддерживать оптимальный температурный режим,в зоне боковых стенок анодного кожуха, что повышает эффективность работы алюминиевого электролизера по сравнению с известными техническими решениями.

Экономический эффект or применения данного изобретения может быть ориентировочно определен по экономии тепла

t от анода электролизера.

Так как через анод электролизера с верхним подводом тока теряется 13%

or всей электроэнергии, подводимой к агрегату, то для алюминиевого завода в районе Сибири, потребляющего примерно 30 млрд кВтч/год, при использовании даже половины тепловых потерь от анода экономия электроэнергии составит примерно 1,9 млрд. кВтч/год. При стоимости 1 кВт часа электроэнергии

0,7 коп экономический эффект составит порядка 13 млн. руб/год на один завод при внедрении энерготехнической установки с предлагаемым анодным устройством

Формула изобретения

1, Анодное устройство электролиэера для получения алюминия, включающее самообжигающийся анод и тепловые трубы с зонами испарения и конденсации, отличающееся тем,что,с целью утилизации избыточного тепла и улучшения качества анода, зона конденсации тепловых труб выполнена в виде размещенных снаружи анода и соединенных с нагнетательной воздушной магист- ралью герметичных полостей, в которые выведены концы тепловых труб.

S 737504 б

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а- 2. Авторское свидетельство СССР ю а е е с я тем,.что зона конденсации 2686 3, кл. С 25 С 3/10, 1968. разделена вертикальными перегородками, 3. Авторское свидетельство СССР отделяющими зону конденсации тепловых N 278124, кл. С 25 С 3/10, 1968. труб от зоны, прилегающей х боковым g 4. Авторское свидетельство СССР стенкам анода. N 313896, кл. С 25 С 3/12, 1969.

5. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, М 434136, кл, С 25 С 3/08, 1973. принятые во внимание при экспертизе 6. Авторское свидетельство СССР

1. Авторское свидетельство СССР 1о по заявке М 2340882/02, No. 185076, кл. С 25 С 3/10, 1965. кл. С 25 С 3/12, 1976.

Составитель Г. Титова

Редактор 3. Ходакова Техред Ж. Кастелевич Корректор Н. Степ

Заказ 2612/10 Тираж 698 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4