Катодная секция алюминиевого электролизера

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1)4 С 25 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К И Ал ИЯ ИСАНИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ РСК нных солеи, в ву катодной с астности к оикции алюминиев о 36 ретения яво току иУкаэанная лью из выхода емкости,тем, чт ыполнен в ового сеч ежду собо одводвух токо виде В.В.Бурнакин,бинин8)ельство СССР3/08, 1964.88,АЛЮМИНИЕВОГО ения, жестй,Частьиодом, вычасть -под а ешняя оводпаде- ократня Мед- Я ние эл воляет сниз не и мно нты стер лем емо алюминиевогося к металлуризом расплаветс ажа очищаливки. иной(71) Красноярский орКрасного Знамени инсталлов им.М,И.Калики(57) Катодная секцияэлектролизера относигии алюминия электрол ена Трудовогоитут цветных меа электролизера.ляется повышениснижение металл цель достигается дящий стержень в элементов одинак ко соединенных м стержня, находящ полнена из меди, из стали. Примен ного металла поз ние напряжения в но использовать ная часть послеот остатков чугу 1 табл.Изобретение относится к металлургии алюминия электролизом расплавленных солей, в частности к устройству катодной секции алюминиевого элек гролизера.Цель изобретения - уменьшение горизонтальной составляющеи тока, падения напряжения в подине и снижение металлоемкости за счет многократного использования токоподводящих стержней.В предлагаемой катодной секции, включающей углеродистый блок с закрепленным в нем с помощью чугунной заливки токоподводящим стержнем, последний выполнен в виде двух элементов одинакового сечения, причем элемент стержня, находяшийся под проекцией анода, выполнен из более электропроводного по сравнению с алюминием металла или сплава меди, а остальная часть из менее электропроводного, чем алюминий материала стали.На чертеже представлена катодная секция, продольный разрез.Она состоит из углеродистого блока 1, в котором с помощью чугунной заливки 2 закреплены в периферийной части стальной стержень 3, медный стержень 4 под проекцией анода 5,соединенные между собой каким-либо способом (сваркой, трением и др.).Ток от анода через электролит достигает поверхности жидкости алюми - ния, При конструкции катода по прототипу вследствие ее большого электросопротивления по сравнению с алюминием основной ток от центральных областей ванны к периферии протекает по жидкому алюминию, а не по токоподвоцящему стержню, имеющему в 4 раза более высокое электросопративление, и только затем проходит через угольные блоки к стержням и далее.Возникающая при этом горизонтальная составляющая тока будет тем больше, чем меньше электросопротивление периаерийнои части стержня по сравнению с центральной. Взаимодействие горизонтальной составляюшей поля с вертикальной составляющей напряженности магнитного поля возбуждает циркуляцию жидкого алюминия, скорость которой прямо определяет потери алюминия и, слецовательно, выход по току.Предложенная катодная секпия обеспечит уменьшение горизонтальных потоков в алюминии, поскольку энергетические затраты на прохождение тока по цепи подина - медный стерженьбудут меньше, чем по цепи жидкий алюминий - подина, ток от анода к катодному стержню будет течь вертикально и величина горизонтальных токовв жидком алюминии существенно уменьшится, что обусловит снижение скорос ти,цвижения и потерь алюминия, а этоприводит к увеличению выхода по току,Применение электропроводного металла позволит также существенно снизить падение напряжения в подине. 5 Кроме того, применение предлагаемойкатодной секции позволит многократно использовать элементы стержня.Медная его часть после демонтажаэлектролизера очищается от остатков 20 чугунной заливки и снова используется при монтаже катодной секции.Стальная часть, находясь в периферийной зоне в области низких температур, меньше подвергается окислению и науглероживанию, поэтому онатакже может использоваться повторнов отличии от известной катодной секции, в которой вследствие высокойстепени науглероженности централь- ЗО ной части стержня после каждой кампании стержни направляются на переплав.В случае проникновения алюминияк медной части стержня и ее растворения алюминий с повышенным содержанием меди в отличии от алюминия с высоким содержанием железа будет иметь широкое применение в процессе электрического рафинирования алюми ния, где сырьевой металл утяжеляется добавками меди, а также для производства сплавов и лигатур,В таблице приведены результатыиспытаний предлагаемой катодной сек ции и прототипа для электролизера насилу тока 150 кА.Изобретение по сравнению с прототипом позволит снизить расход элект роэнергии и повысить выход по току.формулаизобретенияКатодная секция алюминиевого Ы электролизера, включающая анод, углеродистый блок с закрепленным в немс помощью чугунной заливки токоподводяшим стержнем, о т л и ч а юКатодная секция Показатели предлагаемая прототип Количество катодных секций, шт,30 30 Злектросопротивление в контакте стержень - углеродистыйблок, мкОм 36 44 Падение напряжения в подинеэлектролизера, мВ 330 290 Выход алюминия по току (повылитому металлу) 85,2 86,5 1 2 Составитель Л.РомановаТехред И.Ходанич Корректор А.Тяско Редактор М.Дылын Тираж 615 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ 5193/23 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 з 1260412 4щ а я с я тем, что, с целью повыше- кового сечения, жестко соединенных ния выхода по току и снижения метал- между собой, причем часть стержня, лоемкости, токоподводящий стержень находящаяся под анОдом, выполнена из выполнен в виде двух элементов одина- меди, а внешняя часть - из стали.