Анодное устройство электролизера для получения алюминия

СОЮЗ СОВЕТ сщааОМ РЕСПУБЛИК О 9) (И) СНИХ 3/1 ПИ САНИ ОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1, Авторское свидетельство СССР % 185670, л, С 25 С 3/12, 1965.2. Авторское свидетельство СССР % 737504, кл, С 25.С 3/12, 1978. (54) (57) 1. АЦОДНОЕ УСТРОЙ:ТВО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АПЮспаре-теплоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН МИНИЯ, включающее самообжигающийсяанод и тепловые трубы с зонами конденсации и испарения, расположенные в жидкой части анода, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества анода за счет регулирования температуры жидкой части анода, концы тепловых труб в зонах конденсации и иния закреплены в трубаых досках изпроводного материала, предпочтительноал юминия.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а - ш е е с я тем, что оно снабжено менизмом для изменения положения трубных досок с тепловыми трубами по высожидкой части анода.101499 Изобретение относится к электролити ческому получению алюминия и может быть использовано в конструкции алюминиевых электролизеров.Известна конструкция електролизеров 5 с устройствами для охлаждения центральной и обогрева периферийной зон самооб-. жигаюшегося анода алюминиевых электролизеров, в которой, с целью дифференцированного отвода тепла от различных 10 зон анода, предусмотрен теплообменник,состоящий иэ трубок, расположенных вжидкой части анода, по которым проходит воздух, отводящий тепло анода в атмосферу 1. 15Недостатком данного устройства является невозможность регулирования от. 1вода тепла в зависимости от технологического режима и состава анодной массы. 20Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является анодное устройствоэлектролиэера для получения алюминия,включающее самообжигаюшийся анод и 25тепловые трубы с зонами конденсации ииспарения, расположенные в жидкой части анода .21,Однако в данном устройсгве охлаждение центральной зоны анода не регулирует температурный режим в зоне рнода.В известном устройстве применены тепловые трубы, охлаждающие центральнуюи угепляюшие наружную часть жидкойфазы анода. Тепловые грубы имеют малый диаметр и интенсивный отбор теплапроизводится из сравнительно малой поразмерам зоны жидкой фазы анода, Теплопроводность анодной массы невелика,Поэтому в условиях интенсивного теплоотвода около испарительных концов40трубок температура жидкой фазы резкопонижается, изменяется ее вязкость, чтооказывает отрицательное влияние накачество анода, гак как нарушаются нормальные условия коксования в этой зоне, и анод становится неоднородныМ.Вокруг конденсационных концов трубок жидкая фаза перегревается, что также нежелательно. Кроме того, наблюдается неравномерность температурного поляпо высоте и площади жидкой части ано-,да, В известных устройствах отсутствует возможность регулирования температуры анода в течение года, при различныхусловиях эксплуатации и г. д. 55Пель изобрегения - повышение качества анода эа счет регулирования температуры жидкой части анода. 4 2Поставленная цель достигается тем, что в анодном устройстве электролизера для получения алюминия, включающем самообжигаюшийся анод и тепловые трубы с зонами конденсации и испарения, расположенные в жидкой части анода, концы тепловых труб в зонах конденсации и испарения закреплены в трубньь. досках из теплопроводного материала, предпочтительно алюминия.Кроме того, устройство снабжено механизмом для изменения положения трубных досок с тепловыми трубами по высоте жидкой части анода.На чертеже показан самообжигаюшийся анод с верхним подводом тока и узел механизма для изменения положения трубных досок с тепловыми трубами.Предлагаемое анодное устройство для получения алюминия включает скоксованную 1 и жидкую 2 части углеродистого тела анода, ток к которому подводится с помощью штырей 3. В жидкую часть 2 анода помещены тепловые трубы 4, зоны испарения которых находятся в центральной, а зоны конденсации - в периферийной частях анода. Концы тепловых труб 4 в зонах испарения и конденсации ф закреплены в трубных досках ф выполненных из теплопроводного материала, например алюминиевого листа. Положение трубных "досок 5 с тепловыми трубами 4 в жидкой части 2 анода регулируется с помощью механизма, состоящего из механических тяг 6, закрепленных на кронштейне 7.Устройство работает следующим образом.В жидкую часть 2 анодной массы погружают тепловые трубы 4 с теплоносителем, например дефинильной смесью, закрепленные в трубных досках 5, Положение трубных досок 5 в жидкой части 2 анодной массы регулируются с помощью механизма, включающего механические тяги 6, закрепленные на кронштейне 7. С помощью тепловых труб 4 тепло из центральной зоны анодной массы передается для утепления периферийных зон. Применение трубных досок позволяет выравнивать температурное попе в тепе анода и нескоксовавшейся части и обеспечивает улучшение его качества.Применительно к типовому электролизеру с верхним токоподводом предлагаемое анодное устройство может быть выполнено следующим образом; в 34 - промежутках между двумя соседними рядами штырей (всего 72 штыря) размещаются 34 геп.Составитель А. АрнольдРедактор П. Макаревич Техред М.Гергель Корректор Л. Бокшане Тираж 643 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 3150/26 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проекгиа, 4 3 ,101 ловые трубы, Длина стальной трубы равна 0,95 м, диаметр - 32 мм, В качеств ве неполнителя труб можно применять серу с иодом. К концам труб 4 прикреплены алюминиевые пластины размером 0,35 0,10 0,02 м. Для крепления снаружи на концевых частях труб нарезана резьба и трубы ввинчиваются в отверстия, сделанные в середине алюминиевых пластин, благодаря чему плошадь контакта труб в местах соединения с пластинами значительна, а, следовательно, обеспечиваются и хорошие условия теплопередачи от труб к алюминиевой пластине (в зоне конденсации трубки) и от последней - к окружакщей пластину жидкой фазе анода. Таким же образом обеспечивается интенсивный подвод тепла через алюминиевые пластины к зоне испарения трубы. Удельная теплопроводность алюминия примерно в 150 раэ выше, чем жидкой анодной массы. Трубы и пластины полностью погружены в жидкую фазу анода. В жидкой фазе трубы расположены наклонно. Нижний срез алюминиевой пластины, примыкакеций к зоне испарения трубы, находится на расстоянии 0,02 - 0,05 м ог конуса спекания (границы жидкой и твердой фаэ 4994 4анода) в зоне температур 350-250 С.Верхний срез пластины, примыкаюшей к зоне конденсации трубы, находится на расстоянии О 02 - 0,05 м от поверх-ности жидкой фазы анода и 0,05 О,08 м на расстоянии от стенки анодного кожуха в зоне температур 50-120 С, Труба с помошью двух жестких гяг 6 прикреплена к кронштейну 7 на стенке о анодного кожуха. В случае необходимости (иэменения в технологии анода, свойствах анодной массы и проч.), изменяя дли, ну тяг, можно регулировать расположение труб с алюминиевыми пластинами в жидкой фазе анода. 1За счет улучшения качества периферийной зоны анода уменьшается количество-протеков пека и массы в электролит,26 т.е. количество технологических нарушений, что позволит повысить значение выхода по току, примерно, до 0,5%, За счет,улучшения свойств периферийной зоныанода при использовании трубных досок с2 ю тепловыми трубами возможно снижениеудельного расхода анодной массы до:15 кг/т А 6 (. 950 г/г. анодной массы,в расчете на одну электролиэную сериюалюминиевого завбда),