Катодная секция алюминиевого электролизера

Союз Советскик Социалистических республик(22) Заявлено 230779 (21) 2800165/22-02 51) М(з С 25 С 3/08 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР во делам нзобретеннй н открытий(54) КАТОДНАЯ СЕКЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГОЭЛЕКТРОЛИЗЕРА 10 Изобретение,относится к оборудованию электролитического производства алюминия, в частности к конструкции катодного устройства алю-. миниевого электролизера.Известна катодная секция, состоящая из углеродистого блока с продольным пазом, в котором с помощью чугунной заливки закреплен стальной токопроводящий стержень 1). Недостаток этой. секции-при эксплуатацим электролизера катодный алюминий, заполняющий нижнюю часть шахты, проникает через межблочные 15 швы под углеродистую подину и постепенно растворяет токопроводящие стержни, что ухудшает качество получаемого алюминия-сырца, Поэтому часто приходится преждевременно 20 отключать электролизер на капитальный ремонт.Известна катодная секция электролизера, состоящая из углеродистого блока и стального стержня, который защищен от воздействия алюминия слоем химстойкого бетона 21.Однако в период работы электролизера в связи с большими термическими нагрузками в бетоне и на по верхности раздела его с секцией появляются трещины, по которым алюминий проникает к стержню, Поэтому длительность эксплуатации электролизера с такими секциями существенно не возрастает.Наиболее близкой к изобретению является катодная секция, включающая углеродистый блок с продольным пазом, в котором закреплен стальной токо- подводящий стержень, который для защиты от воздействия расплавленного алюминия покрывают специальной защитной массой, состоящей из жидкого связующего и электропроводного наполнителя, В качестве наполнителя используют например, графит, кокс, алюминиевый порошок, кремний и карбид кремния, а в качестве связующего - глины, крахмалы, декстриты, природные и синтетические смолы, силикаты щелочных металлов, этилсиликаты, коллоидную окись кремния и фосфаты алюминия 3 ).Недостатком известной секции является то, что компоненты, входящие в состав связующего, улетучиваются или расплавляются под действием высоких температур, в результате этого, в слое защитной массы обраВНИИПИ Заказ 2011/3 Тираж 704 Подписное л -ППП "Патент",ород, ул.Проектная,4 ил .У зуются поры и трещины, по которымрасплав проникает к стержню и растворяет его.Цельоизобретения - увеличение длительности эксплуатации электролизеров и сокращение объемов их капитального ремонта, 5Поставленная цель достигается тем, что защитный слой выполнен из кремнезема и нанесен на нижнюю ,грань секции.Кроме того, кремнезем содержит 1 О связующее, например, водный раствор силиката натрия, или он дополнительно покрыт слоем подовой массы, цемента или алюминия,После пуска электролизера и во время его работы алюминий проникает под катодные секции и взаимодействует с кремнеземом, образуя соединения типа ЗА) 0 2510;которые перекрывают норы й препятствуют продвижению расплава к стержню. С целью упрощения операции по нанесению защитного слоя и исключениявозможности образования в нем полостей во время монтажа катодного уст ройства, в кремнезем добавляют связующее, или его дополнительно покрывают слоем подовой массы, цементаили алюминия,Нанесение покрытия только на нижнюю грань секции обеспечивает достаточно надежную защиту стального стержня от контакта с расплавомТаким образом, отличие предлагаемой катодной секции заключаетсяв том, что применяется материал,химически активной по отношению красплавленному алюминию,На фиг. 1 показана катоднаясекция, поперечный разрез; на фиг, 2 - 40то же, продольный разрез,Секция состоит из угольного блока 1, стального стержня 2, чугунной заливки 3 и защитного слоя 4 из кремнезема.На типовых электролизерах с верхним токоподводом, работающих на силе тока 156-157 кА, выполнение защитного слоя из кремнезема позВоляет увеличить длительность, эксплуатации электролизеров на полгода и .тем самым значительно сократить объемы из капитального ремонта. Увеличение . срока службы на полгода позволит: снизить расходы на 1 т алюминия. Формула изобретения1. Катодная секция алюминиевого.электролизера, включающая углеродистый блок с продольным пазом, в котором закреплен стальной токоподводящийстержень, и защитного слоя из материала,предохраняющего стержень от воздействия расплавленного алюминия, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения срока службы электролизера,защитный слой выполнен из кремнезема и нанесен на нижнюю гранькатодной секции.2, Секция по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, к кремнезему защитного слоя добавлено связующее, предпочтительно водный растворсиликата натрия.3, Секция по и. 1, о т л Н ч аю щ а я с я тем, что защитный слойдополнительно покрыт слоем углеродистой массы, цемента или алюминия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник металлурга по цвет"ным металлам, Производство алюминия.М., "Металлургия", 1971, с. 238-247.2, Авторское свидетельство СССРР 248239, кл. С 25 С 3/08, 1965,3. Патент Великобритании М 1317437кл, В 2 Е , опублик. 1973.