Катодное устройство алюминиевого электролизера

СОЮЗ СОЦЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ О АНИ РОИСТВО АЛВИИ- со е жащее коТОРСКОМУ СВ пиридоновследователь алюминиеой промыв" идетельство СССР 3/02,СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(5")(57) КАТОДНОЕ УСТНИЕВОГО ЭПЕКТРОЛИЗЕРА, д р жух, угольные подовые блоки со стальными токоподводящими стержнями и огнеупорные плиты, расположенные под угольными подовыми блоками, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы электролизе" ра, огнеупорные плиты выполнены с отверстиями и жестко соединены с токоподводящими стержнямй посредством металлических шпилек, причем между угольными подовыми блоками и огнеупорными пластинами расположен слой термостойкой герметизирующей замазки.е25 30 35 40 45 50 55 1 102Изобретение относитя к оборудова. нию цветной металлургии, конкретно,к усовершенствованию катодного устройства алюминиевого электролиэера.При разработке конструкции катод"ного устройства алюминиевого электро"лиэера одной из проблем является увеличение срока службы устройства, атакже упрощение монтажа.С увеличением мощности. и размеровэлектролизера срок службы катодногоустройства снижается, причем однойиз главных причин снижения срокаслужбы является вспучивание подины,раскрытие продольного шва между подо"выми угольными блоками и проникнове. ние алюминия к стальным токоподво, дящим стержням и их растворение алюминием, что приводит также к снижению сортности алюминия при работеэлектролиэера и к преждевременномуего отключению.Известно катодное устройство, вкотором с целью защиты токоподводя"щих стальных стержней от растворения"алюминием, нижняя поверхность уголь"ных подовых блоков залита слоем жаропрочного химически стрйкого цемента толщиной 200-300 мм 1.Недостатком устройства являетсято, что при нагреве слой бетона отслаивается от угольных блоков из"заразности коэффициентов линейногорасширения. В бетонных блоках образуются трещины и разрывы, в реэуль"тате чего алюминий получает щирокийдоступ к стальным токоподводящимстержням и растворяет их.Недостатком устройства являетсятакже. сложность монтажа, которыйвключает нанесение слоя сырого бетона на угольные блоки и поСледуоциеоперации по его твердению и сушке.В условиях алюминиевых заводов выполнение этих операций затруднено от".сутствием современных механизированных участков по производству бетонаи площадей для выдерживания бетони"рованных блоков.Кроме того, при сушке таких блоковпары воды при выходе создают каналыи разрывы в плоскости раздела междуУгольным блоком и бетоном, которые9 дальнейшем при нагреве увеличивают-.ся, что еще более снижает эффективность применения бетона,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуг 72882к предлагаемому является катодноеустройство алюминиевого электролизе"ра, содержащее кожух, угольные по-довые блоки со стальными тоководво дящими стержнями и огнеупорные плиты,расположенные под угольными подовы"ми блоками 171.Однако металлические пластины6известного устройства при 750"800 С 10 в местах соединения с подовыми блоками недостаточно прочны, чтобы про"тивостоять Огромным усилиям, возникающим при изгибе токоподводящихстержней при их неравномерном нагре ве. Пластины вытягиваются ввиду пластичности металла при температурахи разрываютсяувеличить количество пластин, распределив их равномерно по площади подины не представляет" 20 ся возможным, так как они расположе" ны только между железобетонными плита миЦелью изобретения является увеличение срока службы электролизера.Поставленная цель достигается тем,что в катодном устройстве алюминиевого электролизера, содержащем кожух,угольные подовые блоки со стальнымитокоподводящими стержнями и огнеупорные плиты, расположенные под угольными подовыми блоками, огнеупорные плиты выполнены с отверстиями и же" стко соединены с токоподводящими стержнями посредством металлических шпилек, причем между угольными подовыми блоками и огнеупорными пластинами расположен слой термостойкой герметизирующей замазки.В предложенной конструкции уменьшен изгиб тоководводящих катодных стержней, так как ему препятствуют жестко соединенные с ними бетонные плиты. И хотя верхние волокна токо" подводящих стержней по-прежнему удли" няются больше нижйих, изгиба стержней не происходит, так как в этом случае происходит пластический сдвиг верхних слоев металла относительно нижних слоев и наклон торцовой плос" кости стержней в сторону от стержней,Поскольку бетонные плиты притянуты шпильками к угольным блокам и между ними проложен слой термостойкой замазки, заполняющей воэможнйе эаэо" ры между блоками и плитами, исключается образование зазоров между угольными блоками и бетонными плита" ми. Возможное образование микротре7288 4ложены бетонные плиты 8 имеющие отверстия 9 через которые пропущеныметаллические шпильки 10, жестко соединенные с тоководводящими .стержня"ми 6. Блоки 5 и плиты 8 притянутыодин к другому с помощью гаек 11,при этом между блоками расположенслой термостойкой замазки 12, кото"рая заполняет возможные зазоры междублоками и тем самым герметически закрывает доступ алюминия к стальнымтокоподводящим стержням 6. Под бетонными блоками расположен слой тепловой изоляции 13.Преимущество катодного устройствасостоит в увеличении срока службыпо предварительным данным на 10"153,что сокращает объемы капитального ре"монта на 3-4 ед. в год на корпус О электролиза. г Составите Техред К. едактор угрыше 43 2 ВНИИП по 11303аз. Подписноа СССРтийнаб. д. М 5 Тир осударстве лам изобре Москва Жного комит ений и отк 5 Раушска Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул тная 3 102 щин не представляет опасности, так как через них может проникнуть лишь очень небольшое количество алюминия. Циркуляция же алюминия, растворение железа и преждевременный выход из строя блюмса исключается.На Фиг, 1 представлено устройство, поперечный разрез; на Фиг. 2 " сече" ние А-А на Фиг, 1.Конструкция катодного устройства 1 О выполнена следующим образом.В металлическом кожухе 1, имеющем -днище 2, заключена Футерованная ван" на, состоящая из продольных стен 3 торцовых стен 4 и многослойной, поди ны, Верхняя часть подины выполнена из угольных блоков 5, в нижнюю часть которых вмонтированы стальные токо- подводящие стержни 6, залитые чугуном 7. Под угольными блоками распо" 2 Арнольд Карре ктор О Ти гор