Катодная секция алюминиевого электролизера

ОП ИСАИИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистическикРеспублик 1 1836226 Ф4г(22) Заявлено 23.08. 79 (2 ) 2814284/22-02с присоелинением заявки ра(51)М. Кд, С 25 С 308 3 Ьвударствввый кемктет СССР ае делам иаабретвккк и откритнй(53) УДК 66973.72(088.8) Дата опубликования описания 17.06,81(7) Заявите ОДНАЯ СЕКЦИЯ ХЛЮИИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА(5 5иалюмин аявмонщий стерблок е ия - знакатодш аж их.еское реш ный блок подводящи ой залившного использоваированным в блокржнем необходимо Изобретение относится к области металлургии алюминия электролизом расплава солей и может быть использовано при монтаже катодных секций алюминиевого электролизера.Известна катодная секция евого электролизера, содержащ углеродистый блок,. в которую тирован стальной токоподводя кань1. установка стараяс в осуществляется либо в процесс прессования блока, либо после его обжига с помощью углеродистой массы или заливкой сплава с температурой плавления выше, чем рабочая температура в электролизной ванне.Недостатком известной конструк.ции катодной секции является то, что прн обжиге и пуске электролизера, когда происходит нагрев подины от нормальной температуры до 950- 970 С, в теле углеродистого блокаоиэ-за различия в линейных к фф циентах теплового расширени лью появляются трещины. По этим трещинам под действием гидростатического давления алюминий проникает до токоподводящих стержней и постепенно растворяет их. В результате качество получаемого алюминия снижается и электролизер останавливают;.на ремонт.Известна также катодная секция, токоподвод в которой осуществляется через стальные стержни, расположенные в теплоизоляционной футеровке 21. Недостаток данного рчительная сложность монных секций и подины изИзвестно также техниние, в котором в углеродсекции вмонтированы токстержни с помощью чугунки 3.Однако для успешя секции с вмонттокоподводящим сте836226стержня 2 и блокаотносительно другдруга при дальнейшем нагреве подиныдо рабочей температуры.Через 2" 3 суток после пуска электролизера в результате взаимной диффузии железа и алюминия ц-твердыйраствор переходит в фазу ГеА 1 и температура плавления. заливки становится 1150 С.Использование предложенного изобретения позволит обеспечить компенсацию механических напряжений в месте соединения углеродистого блокасо стальным стержнем,.возникающихиэ-за различия линейных коэффициентов теплового расширения, и, темсамым, уменьшить число разрушенныхсекций в подине и количество поступаемого в алюминий железа от токоподводящих стержней. Формула изобретения Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1, Патент США У 4076610,кл. 204-290, опублик, 1975,2, Патент ФРГ У 1187809,кл, 40 с 3/12, опублик. 1965,45 3. Авторское свидетельство СССРУ 583206, кл, С 25 С 3 08, 1976,обеспечить компенсацию механических напряжений в месте их соединения, возникающих при нагреве подины в период обжига и пуска электролизера, что и является целью настоящего изобретения.Поставленная цель, достигается тем, что в известной катодной секции, содержащей углеродистый блок и токоподводящий стальной стержень, 10 вмонтированный в блок с помощью металлической заливки, заливка выполнена из сплава алюминия с 25-357 (по массе) железа.Пример исполнения предложенной 15 катодной секции изображен схематически в поперечном разрезе на чертеже.Она состоит йз углеродистого блока 1, токоподводящего стержня 2 и заливки 3 иэ сплава алюминия с 25-357 железа.При использовании заливки из указанного сплава, кристаллизация которого начинается с 1050-1100 С и заканоочивается при 655 С, почти в два ра з а сокр аща ется темпер атурный интервал, в котором возникают механические напряжения из-за различия линейных коэффициентов теплового расширения блока 1 и стержня 2, и резко зо уменьшается образование трещин при охлаждении секции до нормальной температуры. Структура заливки 3 в готовой секции представляет собой каркас из кристаллов фазы ГеА 1 у, по гра- з 5 ницам которых расположена эвтектика из К.-твердого раствора железа в алюминии и фазы ГеА 1,В период пуска электролизера при температуре выше 655 С заливка 3 из твердого состояния переходит в твердо-жидкое, что обеспечивает компенсацию возникших в секциях при на"реве до данной температуры механических напряжений, а также свободное расширение токоподводящего Катодная секция алюминиевогоэлектролизера, включающая углеродистый блок, и стальной токоподводящий стержень, вмонтированный в блокс помощью металлической заливки,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью компенсации механическихнапряжений в соединении блока состержнем, возникающих при нагревеподины в период обжига и пуска электролизера, заливка выполнена из сплава алюминия, с 25-353 (по массе) железа.,83622 б Составитель Н.КоробоваРедактор В.Большакова Танкред Т.Иаточка Корректор Г.Назарова Подписное филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная,Заказ,2846 17 Тираж 7 4 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5