Электролизер для получения металлов и сплавов

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ Союз Соватсва Социалистических Раснубанн91090/22-02 вки И таверна вюетмевстрюа СССи хзюбрвтвей ащзмВйаатаха далаа ан(72) Авториизобретен ку тский попитехнически Ф) Заявител тигутУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к электрометаллургии и прикладной алектрохимии. Преимущественной областью его исполь зования является алектролиз расплавленных солей с горизонтально расположенными электродами, применяемый для получения алюминия, сплавов свинца со щелочными металлами и при производстве кальция в методе электролиза с медным катодом,широко используютсясодержащие футерованный, жидкометаллический каный в алектролит анод,таких алектролизеров явметаллическая (или солея растворенный металл)могут контактировать тки уров ле) случае ние ропес- оренночего катодшает 80-90% агаемому в резуль друг с другом,ный выход по т Наиболеебл изобретению яв получения метал ленных средах,и углероцнсгыйку не превыким к предлется алектр лучшеение оливер дляв в расплавия ло- металл и сплав включающий порог, смок нод, каированны т катода к аноду в сти,люче Известны и алектролизеры катодный кожу тод и погружен Недостатко ляется то, что ая, содержащ газоЬая фазы11.78. Бюллетень41 анни описания 15.11.78 по периметру шахты и выступающий над подиной до уровня подошвы анода 1.Известный алектролизер обладает следующими недостатками. При выполнении порога выше отметки уровня металла на нем неизбежно концентрирование силовых линий алектрического поля, в результате которого на поверхности порога вместе с алюминием выделяется металлический натрий, Эти процессы приводят к снижению выхода по току и к разрушению порога. Выполнение порога ниже отменя металла (утопленным в метал15 бесцельно, так как порог в этомне может повлиять на распределеэлектрического поля, а также насы конвективного переноса раствго металла к газовой фазе.20 Целью изобретения является уние алектрического поля и повышвыхода по току за счет устраненкального переноса растворенного631560 ИИПИ Заказ 6294/28 Тираж 696 Подписн пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной между анодом и бортовой футеровой. Эта цель достигается тем, чго поверхности углеродистого порога, соприкасающиеся с расплавом, футерованы 3электроизоляционным ма гвриалом.В качеств изоляционного материалаиспользован нитрид кремния с добавкой5 % карбида кремния,При исследовании гидродинамики элвкт-Юролизеров установлено, что процесс конввкгивного переноса и потерь растворенного металла носит локальньй характер,Он сосредоточен преимущественно внемвжполюсного зазора в области ъслщвно зго циркуляционного контура зоны свободной конвекции и примыкает к боковойповерхности анода.Благодаря этому сушесгвуег возможность уменьшигь скорость конвекгивного 20переноса растворенного металла и величину его потерь, отделив основной циркуляционный контур ог поверхности металла путем введения порога, высота когорого больше уровня металла, Скорость 25омывания металла электролитом уменьшаегся почти на порядок. Уровень металла в течение всей работы элекгролнэеране превышает высогы порога. Высотапоследнего может достигать высоты ог 3 Оподины элекгролизера до подошвы анода.Катодная плотность тока новышаегся исгабилиэируегся во времени, Однако использование порога без нарушения характеристик электрического поля и без 3выделения металла на пороге возможнотолько в том случае, если стенки последнего, соприкасающиеся с расплавленными электролитом и металлом, фугерованы электроизоляционными материалами, 40 На чертеже схематично изображен алек гролизер,Электролизер содержит фугерованный кагодный кожух 1, анод 2, погруженный в расплавленный электролит, жидкий металлический кагод Э, углеродистый порог 4, фугерованный плитками, выполнен ными из диэлектрика 5.За счет воздействия на стадию конвективного переноса растворенного метал. ла ог катода к аноду удается уменьшить потери металла и повысить катодный выход по току. В го же время, судя по протяженности эон интенсивных потерь металла, выход металла по току при внедрв нии изобретения может быть увеличен с 8590% до 95-98%. Ф ор мула и эобре гения 1. Элекгролизер для получения метал-.лов и сплавов в расплавленных средах,включающий анод, катод и углеродистый1порог, смонтированный по периметру шахты и выступающий над подиной до уровня подошвы анода, о г л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выходапо току, порог с поверхности футерованэлектроизоляционным материалом.. 2. Элвктролиэер по п, 1, о т л ич а ю ш и й с я тем, что в .качествеизоляционного материала использован.нитрид кремния с добавкой 5% карбидакремния,Источники информации, принягыв во внимание при акснертизе:1. Авторское свидетельство СССР % 138063 е кл С 22 д 3/02 с 1960,