Электролизер для рафинирования алюминия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВ ИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сагид-ву (22) Заявлено 11. 11. 79 (21) 2860500/22-02 (5 М с присоедимемием заявки ¹

С 25 С 3/08

Государственный коюитет

СССР ло делаю изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 669.714 7 (088. 8) Опубликовано 30,08.81. Бюллетень 89 32

Дата опубликования описания 30. 08. 81

Л.Г. Андреен, Н. И..Кабанов, Г;К. Колесников и Я.Ш. Катон (72) Авторы изобретемия (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ ч

Н =d Т "1

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в цехах электролитического рафинирования алюминия. 5

В алюминиевой промьпаленносхи в цехах рафинирования алюминия нашли применение электролизеры различных конструкций, обладающие различными недостатками, требущие повышенного расхода электроэнергии и с определенньвеи сроками службы.

Наиболее близким к предлагаеМому является электролизер для рафинирования алюминия, имеющий кожух, футе- . рованный неэлектропрЪводным материалом, токопроводящуЬ подиму, электроды и свод, выполненный в ниде металлического короба, заполненного теплоизоляционным материалом погруженный в катодный металл (11.

Недостатками известного устройства является прежде всего то, что свод своей нижней поверхностью,состоящей из огнеупорных блоков, йогружен в катодный металл. При работе электролизера вся поверхность авода, погруженная в металл, зарастает электролитной коркой. При чистке боковой и нижней поверхностей свода от преобраэовавшихся наростов свод раз- ЗО рушается и выходит иэ строя. Известная конструкция свода не позволяет регулировать тепловой (температурный) режим электролизера в течение одного цикла работы, так как свод находится в состоянии постоянного погружения в катодный металл. Это не позволяет использовать.ее на электролизевах для рафинирования алюминия, особенно большой мощности, где температурный параметр является одним из определяющих.

Цель изобретения — регулирование теплового режима электролиэера. указанная цель достигается тем, что снод закреплен подвижно с помощью тяг, соединенных q приводным механизмом, и установлен в электролиэере по отношению к катодному металлу с зазором, причем размер зазора определяют по формуле где Н вЂ” зазор между сводом и катодным металлом, см;

Т вЂ” температура окружающего воздуха, град;

Ч - рабочее напряжение, В

859482 максимальное напряжение электролизера без свода, 9 В (из практики);

cL — эмпирический коэффициент, см/град; для электролизеров на силу .тока 60-65 тыс.A

*= 4 см/град.

Формула получена кз графика кри-. вой, построенной экспериментальным путем по точкам замеров.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электролизер для рафинирования,поперечный разрез; на фиг. 2 — ряд кривых изменения зазора при определенных температурах и различных рабочих напряжениях.электролизера.

Электролкзер имеет кожух 1, футе- 15 рованный неэлектропроводным материалом 2, электропроводную подину 3, электроды 4 и свод 5. Свод 5 закреплен подвижно с помощью перемещаемых тяг б., соединенных с приводныа механизмом

7, установленным на раме 8. Между сводом 5 и катодным металлом: 9 имеется зазор 10.

Установка свода 5 на злектролкзере осуществляется с помощью мостового крана. После установки свода 5 на электролизер он располагается так, :чтобы зазор 10 между сводом 5 и катодным металлом 9 способствовал. при постоянном рабочем напряжении наиболее рациональному тепловому (температурному) режиму работы электролизера в зависимости от температуры окружающего воздуха. Для достижения этого зазор 10 рассчитан по предлагаемой формуле. Для практического определения величины зазора выведено ряд кривых зависимости зазора прк различных рабочих напряжениях, определенной температуре окружающегс воздуха, Например (фиг.2), определяют ф} величину зазора при рабочем напряжении на электролизере V 5,1 В к при температуре окружающего воздуха

Т.= 10О. Проводят прямую кз точки

5,1 В на оси абсцисс до пересечения с крквой, соответствующей 10ОC. Помучаем точку A. Из точки А проводят перпендикуляр до пересечения с осью

Н и получают величину требуемого зазора Н 15 см для данных условий.

Для получения определенной величины зазора 10 свод 5 перемещается с иомощьв тяг б, которые соединены с приводным механизмом 7. Чистка поверхности катодного металла 9 производится после подъема свода 5 с помощьв тяг 6. После чистки свод 5 устанавливается в нужное положение.

Устранение непосредственного контакта между сводом и катодньм металлом повышает качество рафинйрованного алюминия, так как предотвращается переход примесей иэ огнеупорных блоков в жидкий металл. Создание зазора нужной величины посредством переме" щаемых тяг, соединенных с приводным механизмом, помогает стабилизировать тепловой (температурный) и энергетический режим работы электролизера в зависимости от температуры окружающего воздуха. формула .изобретения

Электролйэер для рафинирования алкиккния, включающий кожух, подину, электроды и свод, подвешенный с помощьв тяг, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью регулирования теплового режима электролизера, . свод закреплен подзижна с помощью перемещаемых тяг, соединенных с приводным механизмом, и установлен в электролиэере по отношению к катодному металлу с зазором, олределяемьи по формуле ч„

Н = T где Н - зазор между сводом и катодным металлом, см;

T - температура окружающего воздухаi градi

Ч - раб".чее напряжение, В;

К, - максимальное напряжение электролизера без свода, 8;

«з, - эмкиркческий коэффициент, см/град, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 360397, кл. С 25 С 3/08, 1971.

859482

so т! sz p 5p ss sy Г7 ss кУ кУ к1 u

Put. 8

Составитель Н. Коробова

Ф

Техред И. Асталсш Корректор Н. Швыщкая

Редактор К. Лембак

Тиран 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7480/45

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