Системы и способы защиты электролизеров - заявка 2015143601 на патент на изобретение в РФ

1. Установка, включающая:
электролизер, включающий:
анод;
катод в отстоящем от анода положении;
ванну расплавленного электролита в жидкостном сообщении с анодом и катодом;
корпус электролизера, включающий боковую стенку и подину,
причем корпус электролизера выполнен с возможностью удерживать ванну расплавленного электролита;
причем боковая стенка содержит: поляризованную часть боковой стенки, причем поляризованная часть боковой стенки находится в жидкостном сообщении с ванной расплавленного электролита.
2. Установка по п. 1, в которой поляризованная часть боковой стенки является одной из:
анодно-поляризованной боковой стенки, катодно-поляризованной боковой стенки и их сочетаний.
3. Установка по п. 2, в которой поляризованная часть боковой стенки содержит:
катодно-поляризованную боковую стенку, причем катодно-поляризованная боковая стенка размещена ниже границы раздела ванна-пар и смежной с подиной корпуса электролизера, так что катодно-поляризованная боковая стенка находится в жидкостном сообщении с подиной электролизера.
4. Установка по п. 1, в которой поляризованная часть боковой стенки составляет:
по меньшей мере 50% поверхности внутренней боковой стенки.
5. Установка по п. 1, дополнительно включающая:
неполяризованную часть боковой стенки, причем поляризованная часть боковой стенки и неполяризованная часть боковой стенки являются смежными друг с другом и находятся в жидкостном сообщении с ванной расплавленного электролита.
6. Установка по п. 5, в которой неполяризованная часть боковой стенки размещена выше катодно-поляризованной боковой стенки и находится в сообщении с границей раздела ванна-воздух.
7. Установка по п. 5, в которой неполяризованная часть боковой стенки выбрана из группы, состоящей из:
проводника тепла; стабильного материала; гарнисажного устройства и их сочетаний.
8. Установка по п. 7, в которой, когда неполяризованная часть боковой стенки содержит проводник тепла, причем проводник тепла является смежным с поляризованной частью боковой стенки и находится в жидкостном сообщении с по меньшей мере одним из: (а) слоя металла и (b) подины электролизера, причем проводник тепла выполнен с возможностью приема тепла от ванны расплавленного электролита рядом с точкой контакта проводника тепла, при этом посредством проводника тепла образуется настыль между проводником тепла и ванной расплавленного электролита вдоль той части боковой стенки, где проводник тепла контактирует с расплавленным электролитом.
9. Установка по п. 7, в которой неполяризованная боковая стенка выполнена проходящей от подины электролизера до некоторой высоты над границей раздела металла с ванной, и при этом неполяризованная часть боковой стенки выполнена смежной сив сообщении с анодно-поляризованной боковой стенкой.
10. Установка по п. 7, в которой неполяризованная часть боковой стенки выполнена проходящей от боковой стенки и обеспечивающей ступенчатую конфигурацию, причем неполяризованная часть боковой стенки содержит стабильный материал.
11. Установка по п. 2, в которой поляризованная часть боковой стенки содержит: анодно-поляризованную боковую стенку, причем анодно-поляризованная боковая стенка размещена выше подины корпуса электролизера и смежной с границей раздела ванна-пар, так что анодно-поляризованная боковая стенка находится в сообщении с границей раздела ванна-пар.
12. Установка по п. 1, в которой электролизер дополнительно содержит питатель, выполненный с возможностью подачи питающего материала в ванну, где питатель удерживается вдоль по меньшей мере части боковой стенки.
13. Установка по п. 7, в которой неполяризованная боковая стенка содержит гарнисажное устройство, причем гарнисажное устройство выполнено с возможностью прикрепления к боковой стенке и отведения тепла от расплавленной солевой ванны рядом с гарнисажным устройством для образования гарнисажа вдоль части боковой стенки, смежной с гарнисажным устройством.
14. Боковая стенка электролизера, включающая:
корпус электролизера, имеющий подину и по меньшей мере одну боковую стенку, причем корпус электролизера выполнен с возможностью удерживать ванну расплавленного электролита, причем боковая стенка содержит:
первую часть боковой стенки, выполненную с возможностью установки на теплоизоляционную футеровку боковой стенки и удержания электролита, причем первая часть боковой стенки содержит анодно-поляризованную часть боковой стенки; и
вторую часть боковой стенки, выполненную проходящей вверх от подины корпуса электролизера,
причем вторая часть боковой стенки продольно разнесена с первой частью боковой стенки, так что первая часть боковой стенки, вторая часть боковой стенки и основание между первой частью и второй частью боковой стенки образуют желоб;
причем желоб выполнен с возможностью приема защитного осадка и удерживания защитного осадка отдельно от подины электролизера.
15. Боковая стенка по п. 14, в которой вторая часть боковой стенки содержит катодно-поляризованную боковую стенку.
16. Боковая стенка по п. 14, в которой вторая часть боковой стенки содержит неполяризованную боковую стенку, включающую стабильный материал, причем стабильный материал, который включает компонент химического состава ванны, и при этом посредством химического состава ванны и степени насыщения нереакционноспособного материала в ванне боковая стенка является практически нереакционноспособной в расплавленном солевом электролите.
17. Боковая стенка по п. 14, дополнительно включающая направляющий элемент, причем направляющий элемент размещен между анодно-поляризованной боковой стенкой и второй частью боковой стенки, и при этом направляющий элемент поперечно разнесен над основанием желоба, так что направляющий элемент выполнен с возможностью направления в желоб питающего материала, удерживаемого в нем в качестве защитного осадка в желобе.
18. Боковая стенка по п. 17, в которой направляющий элемент содержит: анодно-поляризованный материал; стабильный материал; катодно-поляризованный материал; и их сочетания.
19. Боковая стенка по п. 14, в которой поперечное разнесение составляет не более 6 дюймов.
20. Боковая стенка электролизера, включающая:
корпус электролизера, имеющий подину и по меньшей мере одну боковую стенку, причем корпус электролизера выполнен с возможностью удерживать ванну расплавленного электролита, причем боковая стенка содержит:
первую часть боковой стенки, выполненную с возможностью установки на теплоизоляционную футеровку боковой стенки и удержания электролита, причем первая часть боковой стенки содержит неполяризованную часть боковой стенки; и
вторую часть боковой стенки, включающую катодно-поляризованную боковую стенку, причем вторая часть боковой стенки выполнена проходящей вверх от подины корпуса электролизера, причем вторая часть боковой стенки продольно разнесена с первой частью боковой стенки, причем первая часть боковой стенки, вторая часть боковой стенки и основание между первой частью и второй частью образуют желоб;
причем желоб выполнен с возможностью приема защитного осадка и удерживания защитного осадка отдельно от подины электролизера.
21. Узел, включающий:
корпус электролизера, имеющий подину и по меньшей мере одну боковую стенку, причем корпус электролизера выполнен с возможностью удерживать ванну расплавленного электролита, причем боковая стенка содержит:
первую часть боковой стенки, включающую анодно-поляризованную боковую стенку, причем анодно-поляризованная боковая стенка выполнена с возможностью установки на теплоизоляционную футеровку боковой стенки и удержания электролита; и
вторую часть боковой стенки, включающую катодно-поляризованную боковую стенку, причем катодно-поляризованная боковая стенка выполнена проходящей вверх от подины корпуса электролизера, причем катодно-поляризованная боковая стенка продольно разнесена с анодно-поляризованной боковой стенкой, так что анодно-поляризованная боковая стенка и катодно-поляризованная боковая стенка образуют зазор между собой; и
неполяризованную часть боковой стенки, выполненную с возможностью установки в зазор между анодно-поляризованной боковой стенкой и катодно-поляризованной боковой стенкой, причем посредством неполяризованной части боковой стенки анодно-поляризованная боковая стенка изолирована от катодно-поляризованной боковой стенки.
22. Способ, включающий:
пропускание тока от анода через ванну расплавленного электролита к катоду в электролизере;
подачу питающего материала в электролизер в местоположении, смежном со стенкой электролизера, так что питающий материал удерживается в желобе, образованном рядом с боковой стенкой; и
посредством стадии подачи сохранение боковой стенки в расплавленном электролите во время работы электролизера, причем боковая стенка выполнена из по меньшей мере одного компонента, который присутствует в пределах примерно 95% от насыщения в ванне расплавленного электролита.
23. Способ по п. 22, дополнительно включающий:
одновременно с первой стадией поддерживание ванны при температуре, не превышающей 960 С, причем боковые стенки электролизеров практически не имеют настыли.
24. Способ по п. 22, дополнительно включающий:
расходование защитного осадка, так что посредством расходования защитного осадка в ванну расплавленного электролита подаются ионы металла.
25. Способ по п. 22, включающий:
получение продукта-металла из упомянутого по меньшей мере одного компонента ванны.
Наверх