Электролизер

(23) Приоритет (32) 17. 05. 77 С 25 С 3/08 Гасударственный комитет СССР ио аыяи изобретений и открытий(53) УДК 6,69.71 З. . 721 (088. 8) Дата опубликования описания 150481 4 Иностранцы. Аллен Стивенсон Расселл и Элмер(У) Авторы изобретения МяадЬНйа.;:Генри Ра Иностранная фирмалюминиум Компани оф Аме(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕ Изобретение относится к получению алюминия электролиэом в ванне расплавленной соли.Известен электролизер для получения металла в водных электролитических системах, в футеровке которого применяется пластмассовый лист, в котором электрическая изоляция достигается благодаря тонкому плотному слою электропроводящих частиц огнеупорного минерала определенного размера Г 13Однако такой электролизер нельзя применять при .электролизеалюминия вследствие высоких температур процесса.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электролизер для получения алюминия электролизом в ванне расплавленных хлоридов, которая включает металлический охлаждаемый кожух, электроизоляционный слой блоков из стекла и термоизоляционный слой магнезитового кирпича ,2).Недостатком этого электролизера являетсяотсутствие достаточного электроизолирующего и механического слоя в футеровке. 30 Цель изобретения - создание электроизолирующего дополнительного механического слоя е футеровке электролизера.Поставленная цель достигается тем, что между стеклянной внутренней стенкой н металлической наружной стенкой расположен слой из резины или пластмассы.ТаКое выполнение футеровки обеспечивает хотя бы частичное снятие напряжения с кожуха электролиэера, а также снижает возможность контакта выделяющегося хлора с металлическим кожухом и, как следствие, разрушения последнего.На фиг. 1 изображена часть стенки электролизера, вертикальный разрезу на фиг; 2 - ахема измерения сопротивленияЭлектролизер включает стальную стенку 1, резиновую или пластмассовую прокладку 2, стеклянные блоки 3, кирпичные блоки 4. Охлаждающая среда, например вода, проходит через рубашку 5 для отвода тепла от электролизера. Кожух б, например из стали, закрывает и удерживает электролизер и охлаждающую рубашку 5.Внутренние поверхности электролизера,включающего ванну, т.е. поверхности, образованные стенкой .1 и соответствующим стальным днищем, футерованы сплошной коррозионностойкой электроизолирующей футеровкой 2 из пластмассы или резины. Хорошие результаты получают с футеровкой 2, состоящей из перемещающихся слоев термотвердеющей краски на основе эпоксидной смеси или стекловолокна. Другими пластмассовыми или резиновыми материлами для применения являются природный пластик, на. - пример асфальт, или искусственная. пластмасса, например политетрафторэтилен и,в общем, эпоксидные смолы. 5 Резиновые материалы включают в себя как природный, так и синтетический каучукМогут применяться различные наполнители, включая волокнистые усилители, например стекловолокно, 20Также могут присутствовать антиокислители, стабилизаторы тепла и пластификаторы. Данный состав пластмассы или резины выбирается, принимая во внимание, например температуру в точке ее нахождения, способ укладки и срок службы электролизера.Внутри футеровки за стенкой 1 размещены стеклянные блоки 3. Боковые стенки электролизера футерованы слоем огнеупорного кирпича 4 из теплоизоляционного, электронепрОводящего материала на основе нитрида, который стоек к действию ванны расплавленного галида.Стальная оболочка или кожух, обра зованный сторонами 1 и днищем (не показано) подвергают пескоструйной чистке со стороны его внутренних поверхностей для удаления окалины, а затем обдувают сухим воздухом для удаления инородных частиц. На внутренние поверхности наносят четыре покрытия из эпоксидной краски, а между каждыми двумя смежными покрытиями из .эпоксидной краски наносят покрытие из эпоксидной краски с запрессованной в нем стекловолокнистой тканью. В общей сложности получается покрытие толщиной 1/8 дюйма. Покрытие может быть из эпоксидной .крас О ки с активатором катализатора. Соотношение смешивающихся компонентов для системы приготовления краски из двух частей следующее: 1 часть катализатора и 7 частей эпоксидного основания. Покрытие наносится частями, высыхает за 96 ч. при комнатной температуре.После нанесения первого простоя покрытия из эпоксидной краски на влажную поверхность толщиной.8 мм 60 наносится второй слой эпоксидной краски, причем в него запрессовывается слой краски, когда она еще влажная, Покрытие высушивается и наносится другое покрытие из эпок сидной краски с запрессованными в нем стекловолокном.:Части ткани ук" ладываются в нахлестку По бокам электролизер имеет. отверстия для приема керамических трубок под анодные и катодные подводы. Подобное сложное покрытие из пластмассы нано; сится на агент этих отверстий.В остальноя электролизер выполнен как,биполярная ячейка (фиг. 1,) из 12 отделений и. затем он заполняется ванной расплавленной соли следующего состава, вес.Ъ.:МаС, 51,0 -С 1 40,036,5И 9 С2,5На стенках ячеек работающих с)таким составом и с естественно возникающими примесями, всегда содержатся составы, соли, которые остаются расплавленными при температуре ниже 120 СС и обычно частично расплавленными при комнатной температуре. Электролизер для получения расплавленного А 1 и С 1 проводится при напряжении в электролизере и средней температуре 715 С. Биполярная ячейка 7 снабжена анодной 8 и катодной 9 шиной.Измерение сопротивления покрытия 2 в биполярной ячейке 7 достигается путем подсоединения прибора для измерения сопротивления 10 между любой произвольной точкой 11 на стальнойстенке 1 и анодной шиной 8. Однако при таком соединении измерителя сопротивления не важно, будет ли стеклянный барьер 3 или кирпичная футеровка 4 делать основной. вклад в сопротивление потоку электрического тока через покрытие 2, а важно то, что сопротивление есть. Еще большее преимущество достигается при подсоединении другой стороны измерителя 10 сопротивления к рубашке 5, поскольку рубашка 5 находится в прямом контакте на ее .концах со стен- кой 1. Прибор 10 работает непрерывно во время проведения электролиза в электролизере, причем может бытьустановлена сигнализация 12 для получения предупреждающего сигнала и, например, выключения источника 13 тока для .электролиза, когда сопротивление падает ниже, например, 2 ома. Во время работы электролизера сопротивление между шиной и стенкой 1 находится в пределах 40-100 Ом. Было обнаружено, что такое колебание сопротивления вызывается, например пылью снаружи стального кожуха, проходящей над кожухом к шине. Таким образом, отверстия э пластмассовом покрытии не являются причиной колебания сопротивления. Когда сопротивление падает ниже величины, например 2 ома, только тогда следует обращать внимание на отверстия в покрытии,822762 Формула изобретения Составитель Н. КоробоваКасарда Техред.М.Коштура Корректор О. Бил ор 3/86 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушаказ Подписноекомитета. ССи открытийкая наб., д ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ил Электролизер для получения алюминия электролизом из расплавленной соли, включающий. наружную металлическую стенку, стеклянную стенку и охлаждающий кожух, расположенный с зазором снаружи. указанной металлической стенки и заполненный охлаждающей жидкостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью создания механического и электрически изолирующегобарьера между электролитом и наружной металлической стенкой, междуней и стеклянной стенкой расположенслой резины или пластмассы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США В 3372105,кл, 204-243, опублик. 1968.2. Патент США В 3773643,кл. 204-243, опублик. 1973.