Катодный стержень алюминиевого электролизера

Сфеа Сфввт сникСфциапистичвсиикРеспублик ОП ИСАНИЙИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а 901366. свид-в 6.80(21) 2939126/22-02явки М 22)Заявлено 10 5 )М. С 3/ присоелинением з23) ПриоритетОпубликовано аудерстееиеый комитет СССР о делам изобретений и открытийДата опубликоввция описания 30 01Гв Де Козьмин Пе М.К.Кулеш, В. ф. и(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский и проектный и алюминиевой, магниевой и электродной проышленност титут(5 Й) КАТОДНЫЙ СТЕРЖЕНЬ АЛОМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ЬИзобретение относится к металлургии алюминия, в частности к катодному устройству алюминиевых электролизов.Известен стальной катодный стержень алюминиевого электролизера, установленный в катодный угольный блок с чугунной заливкой 11 .Основной недостаток конструкции- в процессе электролиза расплав проникает через межблочные швы под блоки и постепенно растворяет чугунную заливку и катодный стержень, при этом сортность выпускаемого алюми" ния 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 качест" ва металла.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому, эффекту является катодный стержень алюминиевого электролизера,выполненный из стали, который защи"щен химстойким бетоном 121.Недостатком данной конструкцииявляется то, что в период работы 5электролизера в связи с большими термическими нагрузками в бетоне и наповерхности раздела секции появляются трещины, по которым алюминийпроникает к стержню. Поэтому длитотельность эксплуатации электролизера с такими стержнями существенно;не возрастает. 5Цель изобретения - увеличениесрока службы катодного стержня.Поставленная цель достигаетсятем, что нижняя часть катодногостержня выполнена с инертной поотношению к расплаву оболочкой, причем отношение высоты оболочки к вы"соте стержня составляет 0,02-0;6.Оболочка выполнена из окиси алюминия или алюмонитрида бора,9013Отношение высоты защищенной оболочкой нижней части вертикальных грасней 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 О 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-.2 О миния или алюмонитридом бора.на специальной установке способом плазменного напыления, а затем вставляют его в продольный паз угольного блока. Прочие операции по монтажу катод-г 5 ной Футеровки выполняются как обыцно.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 слоя35 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 4Опытный электролизер, смонтированный с такими катодными стержнями,проработал в сравнении с контрольнымибольше на 0,3 года и был отключен накапитальный ремонт не из-за снижения сортности алюминия, а из-за вспучивания подины.Таким образом, применение на алюминиевых электролизерах катодныхстержней данной конструкции позволяетувеличить срок службы катодного устройства и способствует повышению сортности выпускаемого алюминия,Конструкция предлагаемого катод"ного стержня позволяет увеличить срокслужбы электролизеров примерно на0,3 года, что, снижает расходы на 1 талюминия. Годовая экономия составляет 80,9 тыс. руб.Формула изобретения1. Катодный стержень алюминиевогоэлектролизера, выполненный из стали,о т л и ц а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения срока службы, нижняя часть катодного стержня выполненас инертной по отношению к расплавуоболочкой, причем отношение высотыоболочки к высоте стержня составляет0,02-0,6.2. Стержень по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что оболочка вы.полнена из окиси алюминия или алюмонитрида бора.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия.М., "Металлургия", 191, с.,238-2 Ц.2. Авторское свидетельство СССРМ 248239, кл. С 25 С 3/08, 1965. РогРедактор С. ТараненкоСоставитель Н. КоробоваТехред М.Рейвес Корректор А. Гриценко Филиал ППП нПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 12310/27 Тираж 686 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5