Электролизер с биполярными электродами для получения алюминия

(45) Бата опублик вкиГасудврственныи к Совете Мнннотров оо делам нзобретн открытнй тет) УДК 621.35 ,1:669.713,724 1(088 8 72) Авторы изобретеннв Н. М. Зуев, Г. В, Мельникова, Г. М. Шарунова и О. В. Ладария ТРОДАМ НЫМИ Э АЛ ЮМИН ЕКТРОЛИЗЕР С БИПОЛ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИ навками втельным пность удалчто вынужный ограниобмена элеанстне. РЦелью изобретения является упрощениеизготовления биполярных. электродов, улучшение условий эвакуации газообразных про- О дуктов из межполюсных пространств и снижение расхода электроэнергии.Это достигается тем, что канавки выполнены наклонно с увеличением глубины в сторону канала для разделения электролита и анодных газов. Причем угол накло.на верхней образующей канавок к горизон-.тали составляет 0,5 - 5.Это обеспечивает полное удаление газообразных продуктов из межполюсного пространства в канавки, расположенные в теле электродов, что позволяет максимально приблизить анодные поверхности к катодным.Переменная глубина канавок позволяет ии.тенсифицировать эвакуацию анодных продуктов и улучшить обмен электролита в межполюсном пространстве. Выполнени канарол изера явя анода с каИзобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству алюминия.Известен электролизер с горизонтальными биполярными электродами, разделенными подставками. Электролизер отличается неупорядоченной циркуляцией электролита и повышенным газонаполнением в межполюсном пространстве, так как горизонтальные анодно-поляризованные поверхности не способствуют достаточно быстрой эвакуации газообразных продуктов из зоны их образования 1. Такой электролизер не может работать на малом межполюсном расстоянии, что приводит к повышенному расходу электроэнергиии,Известен электролизер для получения алюминия с.биполярными электродами, у которого анодные поверхиости имеют продольные и поперечные канавки постоянной глубины для эвакуации анодных газов, причем параллельные канавки расположены с интервалами и сообщаются с обгцей боковой канавкой, выполненной перпендикулярно к параллельным канавкам и имеющей ограничительный порог Я.Недостатком такого элек 1ляется сложность изготовлени двух направлениях и ограничи. орогом, недостаточная интенсивения анодных газов из канавок, дает предусматривать специальчительный порог; малая скорость ктролита в межполюсном прост629248 Формула изобретения енв г ЦИИИПИ Заказ 6021/26 Тнраж 738 .ПодпнсноеФнлнал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 1 вок только одного направления значительно, упрощает изготовление анодов.На фиг,изображен предлагаемый электролиэер, продольный разрез; на фиг. 2 -биполярный электрод, поперечный разрез, 5Основными элементами электролизера являются горизонтальные биполярные электроды 1, расположенные внутри рабочего пространства, образованного огнеупорной футеровкой 2. Нижние поверхности биполярных электродов 1 выполняют роль анодов,10а верхние - . катодов. Катодом служит иподина 3, выполненная из углеродистого материала и снабженная токоподводом 4, Анодный потенциал подведен к верхнему электроду 5 токоподводом 6, Для отделения анод-, 15ных газов от электролита предназначено про.странство, образующее так называемый от-водящий канал 7 (сепарационйое устройство). Отсос анодных газов предусмотрен через патрубок 8, Подвод электролита к межполюсным пространствам осуществлен че-.рез канал 9, Получаемый алюминий собирается в накопителе О. На нижних поверхностях электродов выполнены продольные канавки 11 переменной глубины, предназначенныедля эвакуации анодных газов. Верхняя по зверхностьбиполярных электродов 1 и токоподводящей подины 3 выполнена в видечаши 12 н служит для образования жидкого катода;Электролизер работает следующим образом,При включении электролнзера в сериюток, протекая через электроды, разлагаетхлористый алюминий и выделяет на нижних анодно-поляризованных поверхностяхэлектродов хлор, а на верхних катодно-по- Ээляриэованных - алюминий, Отрываясь отанодно-поляризованных поверхностей, пузырьки хлора потоками электролита увлекаются в канавки, где направление их движения определяется переменной глубиной 4последних. В результате упорядоченного движения газожидкостных потоков внутри электродов улучшается обмен электролита, что исключает местные обеднения электролита хлористым алюминием или какие-либо температурные нарушения, Окончательное разделение электролита и анодных продуктов происходит в канале 7. Алюминий, выделяясь на катодно-поляризованных поверхностях электродов, по мере накопления стекает в накопитель 10.Предлагаемый электролиэер позволяет уменьшить величину межполюсного расстояния примерно на 30 - 50%. В результате удельный расход электроэнергии сокращается на 5 - 8%, а мощность электролизера соответственно возрастает. 1. Электролизер с биполярными электродами для получения алюминия с анодиымиповерхностями, снабженными канавками дляэвакуации из межполюсных пространств анод-.ных продуктов с накопителем металла внижней зоне, и каналом для разделенияэлектролита и анодных газов, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовленияэлектродов, улучшения условий эвакуациигазообразных продуктов из межполюсныхпространств и снижения расхода электроэнергии, канавки выполнены наклонно с увеличением глубины в сторону канала.2. Электролиэер по п. 1, отличающийсятем, что угол наклона верхней образующейканавок к горизонтали составляет 0,5 - 5.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР238457, кл. С 25 С 3/08, 1966,2, Патент США3755099, кл, 204 - 64,1971.