Электролизер для получения первичного алюминия

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союэ Советских Сониалистических Республикиоритет 21.Х.1965,2375/65. Италия ите лел изебретемий и ори Совете М тий(088.8) иковано строе ата опубликования описания 15.1.191 бретения Иностранец Джузеппе де Варда(Италия) Иностранная фирма Монтекатини Эдисон С. п, А,и иностранец Джузеппе де Вардааявители ЭЛЕКТРОЛ ИЗЕР ЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРВИЧНОГОАЛЮМИНИЯ таящей из нитрида и карбида кремния или из предварительно спеченного угля плп графита;г) подставки могут быть в виде конуса, усеченного конуса или пирамиды;д) подставки в нижней своей части выполнены из электроизоляцчонного огнеупорного материала, а в верхней части - из одной и более профильных пластин, наложенных друг на друга, причем угольные пластины сделаны с отверстиями или пазами для отвода газов.На фиг. 1 изображена часть предложенного электролизера, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 показано два расположенных друг над другом биполярных электрода с дистанционными подставками; на фпг. 3 - возможное устройсчво дпстапцпонных подставок,Электролпзер состоит пз боковых стенок 1 и подппы 2, выполненных пз огнеупорного матсрпала, предпочтптельпо пз смеси карбида и нитрида кремния. Если электролизер выложен из угольных блоков, то их футеруют электро- изоляционным огнеупорным материалом 8. Слой 4 расплавленного алюминия на падине электролизера является катодом. Обожжен Зависимый от патентаИзвестен электролизер для получения алюминия высокой чистоты методом трехслойного электролитического рафинирования, в котором установлены биполярные горизонтальные углеродистые электроды тарелкообразной формы, расположенные между анодам и слоем катодного алюминия на падине электролизера.Предложен электролпзер с биполярными электродами для получения первичного алюминия электролизом глинозема. Его отличие заключается в том, что:а) между горизонтально расположенными биполярными электродами, плавающими в электролите и удерживаемыми гидростатической подъемной силой, установлены дистанционные подставки:б) биполярные электроды в нижней своей части выполнены с углублениями для посадки их на дистанционные подставки, причем углубления выполнены большего размера, чем размеры дистанционных подставок;в) дистанционные подставки выполнены из электроизоляционной огнеупорной смеси, сосВзамен ранее изданного23845745 50 55 60 65 3ный угольный анод б с металлическим токо- подводом б изолирован огнеупорной оболочкойили металлической рубашкой. Между анодом 5 и слоем 4 катодного алюминия горизонтально расположены друг над другом тарелкообразные угольные биполярные электроды д - 10,11 олученный электролизом алюминий в пространстве ванны между двумя оиполярными электродами собирается на вогнутой поверхности нижнего оиполярного электрода и служит катодом. Выпуклая поверхность, лежащая ниже вогнутои поверхности того же электрода, наооорот, служит промежуточным анодом, 1 о мере нако 1 лсния алюминия на оиполярных электродах он переливается через борта углуоления и в конечном счете стекает на подину электролизера,Ьиполярные электроды устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга при помощи дистанционных подставок 1 и 2.11 рижатие биполярных электродов к стацио,нарным подставкам осуществляется подъемной силой электролита, ооусловленной плавучестью биполярных электродов, удельный вес которых меньше удельного веса расплава. ок поступает через токоподвод Ь в конечный анод 5, далее через слой Ы расплавленного алюминия и электрод 8, через слой 14 электролита во второй слой 1 б расплавленного алюминия, затем в электрод 9, из него в слой 16 электролита, в третий слои 17 расплавленного алюминия, в электрод 10 и слой 18 электролита и, наконец, достигает слоя 4 расплавленного алюминия на подине электролизера, т. е, конечного катода.Дистанционная подставка (см. фиг. 2) состоит из несущего элемента 19, выполненного из огнеупорного электроизолированного материала, на который наложена одна или несколько угольных сферической формы пластин 20, которые имеют центральные 21 или периферийные 22 отверстия для отвода газов,Дистанционная подставка (см. фиг. 3, а) состоит из графитовых или предварительно спеченных углеродистых элементов 2 д, основания которых находягся сверху, а на фиг.4, б показана также конструкция дистанционных подставок, но основания элементов 24 находятся снизу. Эти элементы имеют выемки 25, назначение которых такое же как отверстий 21 и 22. Дистанционная подставка (см. фиг. З,в) имеет форму усеченного конуса 2 б и вььполнена из электроизоляционного огнеупорного материала. Эта подставка своей верхней частью входит в углубление 27, выполненное на анодной поверхности вышележащего биполярного электрода. Углубление 27 имеет большие размеры, чем размеры входящей в него части дистанционной подставки. Зазор между стенками биполярного электрода и подставкой предназначен для сбора газов, которые предохраняют последнюю от воздействия электролита.Когда в процессе работы биполярные элек 5 1 О 15 20 25 30 Ю 40 троды становятся тоньше, возникает необходимость соединять их и устанавливать новый биполярный электрод. Операция соединения и установки нового биполярного электродов осуществляется следующим образом. Ниж ний электрод 10 при помощи металлического ломика погружают на некоторое расстояние вниз и удаляют расположенные на нем дистанционные подставки с помощью клещей или сталкивают их вниз на подину электролизера.В случае применения углеродистых дистанционных подставок при нажатии вниз биполярного электрода они всплывают на поверхность ванны и удаляюгся любым способом.осле удаления дисгапционных подставок электрод 10 всплывает вверх до соприкосновения с вышележащим электродом 9, образуя один нижний биполярный электрод. Затем поднимают анод б на такую высоту, чтобы верхний электрод В в" плыл на поверхность ванны. На нем устачавливают выловленные или новые дистанционные подставки, на которых размещают новый предварительно подогретый биполярный электрод при помощи мостового крана, и опускают конечный анод до тех пор, пока он не соприкоснется с вогнутой поверхностью нового биполярного электрода, а затем всю систему погружают на некоторую глубину в электролит,Для лучшего электрического контакта конечного анода с вновь установленным биполярным электродом на вогнутую поверхность последнего предварительно засыпают алюминиевую стружку или заливают жидкий алюминий,Применение предлагаемого электролизера снизит капитальные затраты на сооружение электролизеров, уменьшит эксплуатационные расходы и сократит удельный расход электроэнергии на единицу чолучаемого алюминия,Предмет изобретения1. Электролизер для получения первичного алюминия, включающий биполярные горизонтальные электроды тарелкообразной формы, установленные вертикально между конечным анодом и слоем катодного алюминия на падине электролизера, ог,гичаюигийся тем, что, с целью снижения капнгальных затрат и эксплуатационных расходов на тонну получаемого алюминия, а также уменьшения удельного расхода электроэнергии, между горизонтально расположенными биполярными электродами, плавающими в электролите и удерживаемыми гидростатической подъемной силой, установлены дистанционные подставки,2. Электролизер по и. 1, отличающийся тем, что биполярные электроды в нижней своей части выполнены с углублениями для посадки их на дистанционные подставки, причем углубления выполнены большего размера, чем размеры дистанционных подставок.3. Электролизер по и. 1, отличающийся тем, что дистанционные подсгавки выполнены из электроизоляционной о,неупорной массы, сос238457 8 тоящей из нитрида и карбида кремния или предварительно спеченного угля или гра. фита.4, Электролизер по п. 3, отличающийся тем, что дистанционные подставки выполнены в виде конуса, усеченного конуса или пирамиды.5. Электролизер по пг; 3 и 4, отличающийся тем, что дистанционные подставки в нижней своей части выполнены из электроизоляцнонного огнеупорного материала, а в верхней части из одной и более профильных пла стин, наложенных друг на друга, причем этипластины выполнены с отверстиями или пазами для отвода газов.