Электролизер для получения алюминия

(57) Изобретение оти металлургии цвечастности к электризводству алюминияс поперечным размещ носится к обланых металлов,литическому прв электролизер ением в корпус ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магиивой и электродной промышленности,кл. С 25 С 3/12, опублик. 1965.Патент Франции У 959374,публик. 1947.ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ электролизера. Целью изобретения является повышение срока службы, сокращение электроэнергии и увеличение выхода адюминия по току.В период обжига высокие термические напряженияподовых блоков 5 приводят к раскрытию межблочных швов 8 и попаданиюрасплавленного металла в цоколь 7, адалее - к прорыву через днище катодного кожуха 2. Улавливающие колодцы14 закреплены верхним основанием наднище катодного кожуха 2, а нижнимчерез штифт 18 связаны с токоподводящим стержнем 9. Его верхний конецрри заливке чугуном образует монолитс подовым блоком 5, в котором имеются участки 12, расположенные под углом 10 - 45 к вертикали. Переноскатодной шины 6 от бортов катодногокожуха под его дно способствует снижению величины магнитного поля в расплаве. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к металлургии цветных металлов, н частности кэлектролитическсму производству алюминия н электролизерах с пспереч 5ным размещением н корпусе электролиза.Целью изобретения является повышение срока службы, сокращение электроэнергии и увеличение выхода алюминия 10по току,МНа фиг. изображен электролизер сдвумя рядами токоподводящих стержнейв подине и одной катодной шиной, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, 15при выполнении подины с одним рядомтокоподводящих стержней и двумя катодными шинами, поперечный разрез,Электролизер содержит анод 1, катодный кожух 2, шахту 3, футерованную угольными бортовыми 4 и подовыми 5 блоками, и катодные шины 6,Подовые блоки 5 уложены на цоколь 7.Между блоками набит межблсчный шов 8иэ подовой массы, Токопроводящийстержень 9 верхним концом, снабженный канавками 1 О, путем заливки 11чугуном закреплен в подовом блоке 5.В блоке 5 предусмотрены заглубленныена 1/3-1/2 его высоты и под углом 10- 30о45 к вертикали пазы, образующиен"результате щаливкн участки 12 токоподвода.Токоподнодящий . гржень 9 проходит через канал 13 в цоколе 7 в улавливающий колодец 4, Он имеет формуусеченного конуса и жестко закреплен на днище электролизера, Улав -Ливающий колодец заполнен герметизирующей (уплотняющей ) пастой 15, 40содержащей легкоплавкие соли, например соли аммония, и вещества, плохосмачиваемые алюминием, например глинозем и угольную крупкуНижний конец стержня 9 гибкой шиной 16 (алюминиевым спуском) соединен с катодной шиной 6. В нижнемконце стержня расположено отверстиедля установки через электроизоляционную прокладку 17 крепежного штифта18, фиксирующего подовый блок (секцию) к днищу катодного кожуха.В верхней части .гокопсдводящегостержня 9 расположено гнездо 19, вкотором через улавливающий колодец 55установлена термопара 20.Разделение чугунной заливки 11 наряд участков 12, заглубленных н подовый блок, снн,"ает разрушающее воздействие чугунной заливки на подоный блок. Он равномерно и дифференциально распределяет термические напряжения, возникающие в токонодах в процессе нагрева подины, а также снижает потери тока в подине на 50- 80 мВ,Количество и диаметр участков 12 токоподводящих стержней выбирается при монтаже катода из расчета, чтобы величина термического расширения тоководон была меньше или равна величине упругой деформации подовых блоков, а суммарная площадь их поперечного сечения равна площади поперечного сечения токопддводящегс стержня. Причем заглубление тоководов в блок менее чем на 1/3 высоты блока ослабляет механическую связь блока с токоподводящим стержнем, а заглубление более чем на 1/2 высоты блокаувеличивает возможность разрушениятоконодов расплавом, проникающим вмикропоры блока при электролизе.Надежность механического соединения и электрического контакта подоный блок - токсподводящий стерженьобеспечивается заглублением токовоодов в блок под углом 10-45 к нертикали, При этом отклонение тоководов от вертикали менее чем на 10увеличивает вероятность выхода токовода из блока при подъеме подовойсекции, а при наклоне токонодов боолее 45 к вертикали при подъеме сек,;ции возможен скол нижней части блока,находящейся под токонодами и, какследствие, н обоих случаях нарушениеэлектрического контакта между стержнем и блоком,В процессе пуска электролизерапри термической нагрузке подовыхблоков и интенсивном газовыделениисо стороны цоколя токоподводящиестержни, закрепленные в подовых секциях на днище электролиэера черезулавливающий колодец посредствомштифта 18, препятствуют подъему подовых блоков (секций) и раскрытию межблочного шва между ними.В результате предотвращается проникновение расплава в кирпичную клад.ку цоколя и каналы в цоколе для вывода токоподводящих стержней, а также нарушение электрического контактан подине., В случае проникновениярасплава по каналу в цоколе вдоль стержня в улавливаюший колодец, за-. полненный специальной герметизирующей пастой, легкоплавкие соли, входящие в состав пасты, расплавляясь, увеличиваются в объеме и плотно герметизируют каналы для вывода токоподводящих стержней в цоколе и внутреннюю полость улавливающего колодца, предотвращая прорыв расплава из электролизера.Формирующиеся в процессе электролиза бортовые настыли, практически не влияют на электросопротивление участков 12 токоподводящих стержней 9, так как они расположены в зоне проекции анода.Катодные шины, расположенные под днищем электролизера, снижают напряженность магнитного поля, так как увеличивается расстояние от ошиновки до расплава и ослабляется ее магнитный поток, проходящий через днище и цоколь катода.Снижение напряженности магнитного поля, влияющей на перекос и циркуляцию расплава, уменьшает величину электромагнитной силы, что способствует повышению выхода по току на 0,5 Ж. формула изобретения 1. Злектролизер для получения алюминия, включающий анодный узел, катодный узел с угольным блоком,катодным кожухом, токоподводящимстержнем, верхний конец которогозакреплен в угольном блоке посредст 5вом токоподвода в виде чугунной заливки, а нижний размещен в каналепод днищем катодного кожуха, и уплотнен герметизирующий засыпкой, икатодные шины с гибкими спусками,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения срока службы,сокращения электроэнергии и увеличения выхода алюминия по току, он 1 дополнительно снабжен улавливающимколодцем в виде усеченного конуса,охватывающего катодный стержень,большее основание улавливающего колодца жестко соединено с днищем катодного кожуха, меньшее основание выполнено с электроизоляципнной прокладкой и соединено с нижним концомтокоподводящего стержня посредствомштифта, а катодные шины расположены 25 под днищем катодного кожуха вдольбоковых сторон электролизера, приэтом токоподвод блока установлен подуглом 10-45 к вертикальной оси.2, Электролизер по п,1, о т л и- ЗО ч а ю щ и й с я тем, что токоподводящие стержни расположены на подине в два ,или один ряд, а катодныешины - в один или два ряда вдоль продольной оси катодного кожуха или З вдоль боковых сторон электролизера.Корректор А,Обруч аказ 646 3 Подписи ВПК 3 Произв венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,. ектная,Тираж 622И Государствделам изобрМосква, Жнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, 4/5 .