Катодный стержень алюминиевого электролизера

 

Сеюа Соввт сник

Социаяистичвсиик

Республик

Oll NCAHNK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 901366 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено I О. 06. 80 (21) 2939126/22-02 с присоелинением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 01. 82 Бюллетень №

Дата опубликования описания 30 01 (5l)M. Кл, С 25 С 3/08

1ееуАерстееиеый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (53) VaK 669.71: ..72 (088.8) Г. Д. Козьмин, П. В. Поляков, В, И. Заливной; †.В;*;--Евменов; — ..-, М.Ê.Êóëåø, В. Ф. Виноградов, В. И. Голыш, А.: И. Иокрышеа и P. Г. Лещинский

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной про(нышленности. (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) КАТОДНЫЙ СТЕРЖЕНЬ АЛ0МИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к катодному устройству алюминиевых электролизов.

Известен стальной катодный стержень алюминиевого электролизера, установленный в катадный угольный блок с чугунной заливкой (l) .

Основной недостаток конструкциив процессе электролиза расплав проникает через межблочные швы под блоки и постепенно растворяет чугунную заливку и катодный стержень, при этом сортность выпускаемого алюминия ухудшается в результате обогащения его железом. В конечном счете наступает такой момент, когда происходит отключение электролизера на капитальный ремонт в аварийном порядке или вследствие низкого качества металла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому. эффекту является катодный стержень алюминиевого электролизера, выполненный из стали, который защищен химстойким бетоном 21.

Недостатком данной конструкции является то, что в период работы электролизера в связи с большими терФ мическими нагрузками в бетоне и на поверхности раздела секции появляются трещины, по которым алюминий проникает к стержню. Поэтому длительность эксплуатации электролизера с такими стержнями существенно; не возрастает. т5

Цель изобретения - увеличение срока службы катодного стержня.

Поставленная цель достигается тем, что нижняя часть катодного стержня выполнена с инертной по отношению к расплаву оболочкой, причем отношение высоты оболочки к вы" соте стержня составляет 0,02-0;6.

Оболочка выполнена из окиси алюминия или алюмонитрида бора, 3 9013

Отношение высоты защищенной оболочкой нижней части вертикальных гра-. с ней к высоте стержня менее 0,02 осуществить практически невозможно.

При отношении более 0,6 увеличивается электросопротивление катодной секции.

В процессе подготовки к монтажу нижнюю часть катодного стержня покрывают инертным материалом, напри- to мер окисью алюминия или алюмонитридом бора, способом плазменного напыления.

На Фиг. 1 изображен катодный стержень, поперечный разрез; на 15

Фиг. 2 — то же, продольный разрез, Катодный стержень состоит из стального тела 1 и защитной оболочки 2.

Перед монтажом электролизера катодный стержень покрывают окисью алю-. 2О миния или алюмонитридом бора.на специальной установке способом плазменного напыления, а затем вставляют его в продольный паз угольного блока. Прочие операции по монтажу катод- ной футеровки выполняются как обычно.

В период эксплуатации электролизера расплав проникает под катодные секции, при этом защитный слой инертного материала предохраняет нижнюю поверхность катодного стержня от воздействия расплава.

П р и и е р. Катодные стержни перед монтажом электролизера покрывают окисью алюминия. Толщина слоя

35 защитного материала при этом составляет 1,0-1,3 мм. Отношение высоты защищенной окисью глинозема нижней части вертикальных граней к высоте стержня составляет 0,2-0,5.

66 4

Опытный электролизер, смонтированный с такими катодными стержнями, проработал в сравнении с контрольными больше на 0,3 года и был отключен на капитальный ремонт не из-за снижения сортности алюминия, а из-за вспучивания подины.

Таким образом, применение на алюминиевых электролизерах катодных стержней данной конструкции позволяет увеличить срок службы катодного устройства и способствует повышению сортности выпускаемого алюминия.

Конструкция предлагаемого катод" ного стержня позволяет увеличить срок службы электролизеров примерно на

0,3 года, что, снижает расходы на 1 т алюминия. Годовая экономия составляет 80»9 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Катодный стержень алюминиевого электролизера, выполненный из стали, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, нижняя часть катодного стержня выполнена с инертной по отношению к расплаву оболочкой, причем отношение высоты оболочки к высоте стержня составляет

0,02-0,6.

2. Стержень по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что оболочка выполнена из окиси алюминия или алюмонитрида бора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия.

М., "Металлургия", 1971, с..238-247.

2. Авторское свидетельство СССР

У 248239» кл. С 25 С 3/08, 1965.

9ъг f

Редактор С. Тараненко

Составитель Н. Коробова

Техред М.Рейвес Корректор А. Гриценко

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

Заказ 12310/27 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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