Подовая секция алюминиевого электролизера

(51) 4 С 25 С 3 08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СССРКРЫТИЙ фл .О РОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нина алюминие(5 РО тности ролизо ллургии, в ч алюминия эле олей, и каса ого устройст лизера. Цельснижение па а алюми- изобретения является ения 5(71) Братский ордена Левый завод(56) Производство алюминия; Справочник металлурга по цветным металлам. - М.: Металлургия, 1971, с,185.Авторское свидетельство СССР 9 836226, кл. С 25 С 3/08, 1979. 4) НОДОВАЯ СЕКЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕК).- ЛИЗЕ РА(57) Изобретение относится к области цветной мета аск производству кт м расплавленных с ется конструкции катодн вниевого электро ю ряжения в подовой секции. Поставленная цель достигается тем, что углеродистый блок 1 выполнен с наклонными сквозными каналами 4, расположеноными под углом 10-40 относительно горизонтальной плоскости и выходящими внизу на горизонтальную поверхность 6 паза блока, при этом каналы заполнены твердым токопроводящим материалом 5 с температурой плавления 600-900 С. В качестве такого материала используют алюминий. Суммарная площадь поперечного сечения каналов составляет 0,001-0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопроводящим материалом, равна 0,8-0,95 его длины, Применение изобретения позволит уменьшить расход электроэнергии на получение 1 т алюминия за счет снижения падения напряжения в подовой секции и в подине в целом. 2 з,п.Ф-лы, 2 ил.При обжиге и пуске электролизера подина, собранная из подовьгх секций, прогревается и по достижению теьгпе ратуры плявлсцкя токопроводящего матегиаля З, заполняющего наклонные сквозные каналы ( в блоке 1, этот ма ТЕРИЯЛ 5 РЯСП 11 ЯВЛЯЯСЬ, ПО НсЗКЛОЕЕЦЫМ каналам 4 самопроизвольно заполняет зазор 7 между гсриэснтдлье 10 й поверх - 35 Нс СТЕМС ГГ 113 с 1 ОЛОКЯ И г 1 УГУНной 3 ЯЛИВ - кой ссздявьтя на этом участке,цополцительный токопровод.1 ший спой, за счет чего обеспечивается хоооший электрический контакт. Суммарная пло щядь токспрогсдящего контакта чугунная заливка - блок увеличивается, электрическое сопротивление уменьшается Ероме того, путь прохождения электрического тока в блоке сокраша ется, Б итоге падение напряжения В подовой секции снижается. Далее расплавленный материал, например алюминий в Зазоре ВЗяимодействует с чу - гунной заливкой, образуя тре 1 этом (1 интерметаллицы УеЛ:1. (плотностью 3,8 г/сы и температурой плавленияг11 8 И. 11(идкотекучесть тдкогс материала резко снижается тем сяееымпредотвращается возможность протекдего в трешипь бттокя, которые могутобразоваться г процессе эксп,1 ата 55 ц.ии. Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству длкмиция электролизом расплавленных солей, и касается конструкция катодного устройства алюмие 1 иевого электролизерэ.Цель изобретеция - сокращение расхода электроэнергии путем падения напряжения в подовой секции.Иа Фиг, 1 показана подовяя сек О ция после монтажа подины электролизера", ця фиг, 2 - то же, в процессе эксплуатации электролизера,.Подовая секция содержит углеродистый блок 1, стальной токоподво дящий стержень 2, чугунную заливку 3 и наклонные сквозные каналы е 1 дполцен:Еые твердым токопроводящкм материалом 5, Между горизонтальной поверхнотью б паза блока и чугунной заливкой 3 после монтатка подины электролизеря имеется зазср 7, котсрый при Обжиге и пуске электролизера самопроизвольно заполняется расп 25 лявлецным токопроводящим мя гериялом 8. Углеродистый блок выполнен с няк- ЛОЦЕ 1 ЫМИ СКВОЗНЫМИ КЭНЭЛЯМИ, РЯСПОЛО- женными под у 1 лом 10 вотцоситель - цо горизонтальной плоскости и вьходящкми внизу ця горнзснтальную поверхность паза блока, при этом кяцаль 1 заполнены твердым токопроводящим материалом с температурой плавления б 00-900 С, Б качестве твердого токоопрводящего материала,ппя заполнения каналов используют элюмкний и его сплдвы. Суммарная площадь поперечного сечения кацалов составляет 0,001 001 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопроводящим материалом, равна 0,8-0,95 его длины.Нсзлкчие в блоке сквозных цяклонНь 1 Х КацаЛОВ, ВЫХОдящКХ ВНИЗУ цд ГО- ризонтальцую поверх:.1 ость паза блока и заполненных материалом, име 1 В 1 ьцм температуру плавления ниже рабочей температуры подовой секции сбссгечивает создание хорошего контакта между горизонтальной поверхностью паза блока и чугунной заливкой за счет расплавления данцсгс материала и самопроизвольного зяпо 11 цеция имзазора между укязяе 1 цыми горизонтальными поверхностями во время обжигаи пуска электролизеря, В результатеца данном участке созцяется токопроводящий контакт,Бо избежание протека расплавленного токопроводящего материала через трещинь блока, 11 оторые могут образоваться при эксплуатации электролизера, каналы зяполнецы материаломсгособным в расплавленном состояниивзаимодействовать с чуггуцной заливкой, теряя при этом жидкотекучесть,цо сохраняя электропроводцостт . Таким материалом является алюминийи его сплавы.Рясплавлее 1 ный 1 алюминий в контакте с чугуе 1 ной зс 1 ливксй Образует интер- МЕтаЛЛИДЫ РЕИг., С тЕМПЕРЯтУРСЙ 1111 аВоления 1158 С, превьпцэюшей рабочую температуру подовой секции, .равную 900-930 С.Заполнение каналов В блоке твердым токопроводя 11 им матер 11 ялом: имеющим температуру плавления выше 900 С, це позволяет осуществить качественное заполнение зязсрд Вследствие резкого сетевкения жидкотекуче:тк цэ 11 но - го материала, а имеющим 1 СЕязрятуру414 1260 2, Секция по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что в качестве твердого токопроводящего материала она содержит алюминий и его сплавы.3. Секция по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что суммарная площадь поперечного сечения каналов составляет 0,001 - 0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненноготвердым токопроводящим материалом, составляет 0,8 - 0,95 его длины.(Оие, Я55НИИПИ Заказ 5193/23 Тираж 6 одписнае Ужгород иэв.-полигр. пр-т Проектная, 4 3плавления ниже 600 С - ведет при достижении рабочей температуры подовойсекции 900 - 930 С к потерям этогоматериала от испарения за счет перегрева. 5С уменьшением угла наклона канаола менее 10 относительно горизонтальной плоскости не обеспечиваетсякачественное самопроизвольное заполнение жидким токопроводящим материа Олом зазора между горизонтальной поверхностью паза блока и чугуннойОзаливкой, а с увеличением более 40каналы не выходят на горизонтальнуюповерхность паза блока. 15С уменьшением суммарной площадипоперечного сечения каналов менее0,001 площади горизонтальной поверхности паза блока не обеспечиваетсясоздание плотного контакта из-за нехватки токопроводящего материала, ав увеличении более 0,01 нет необходимости,Уменьшение длины участка канала,заполненного твердым токопроводяцим 25материалом, менее 0,8 его длины необеспечивает полного заполнения зазора между горизонтальной поверхностью паза блока и чугунной заливкой вследствие нехватки этого материала, а увеличение более 0,95 ведетк потерям токопроводящего материалапри его расплавлении и протекам втрещины блока, которые могут образоваться при обжиге и пуске электроли- Ззера.Изобретение целесообразно использовать при изготовлении подовых секций, применяемых в катодных устройствах алюминиевого электролизера, чтопозволит сократить расход электрической энергии на получениет алюминия за счет снижения падения напряжения в подовых секциях и в подине вцелом. Формула изобретения 1. Подовая секция алюминиевого электролизера, включающая углеродистый блок с пазом и стальной токоподводящий стержень, вмонтированный в блок чугунной заливкой, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии путем снижения падения напряжения в подовой секции, углеродистый блок выполнен со сквозными каналами, проходящими с боковой поверхности блока к горизонтальной поверхности паза блока, каналы выполнены под угломо10 - 40 к горизонтальной плоскости и заполнены твердым токопроводящим материалом с температурой плавления 600 - 900 С,