Способ изготовления подины электролизера

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16789 5 С 3/О РЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛ У В олируют друг от ектрический ток водящим стержруг от друга блоблока по каждой стержни изолиников на время является снижен и повышение пр чного шваслой толельным на противле му сопро токопроводящего льные или алюмие или алюминиеядка 1 кг на 1 и, м, , снизу и по всему материал ьзуют ста и, стальнсчета пор ые сверх дят к токопроее удаленных й стороне подГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(56) Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия, - М.: Металлургия, 1970, с. 253 - 259.Авторское свидетельство СССР М 1145058, кл. С 25 С 3/06,1985.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДИНЫ ЭЛ Е КТРОЛ ИЗ Е РА(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении и капитальном ремонте катодИзобретение относится к цветной ме таллургии и может быть использовано пр изготовлении и капитальном ремонте катод ного узла электролизера. Целью изобретения расхода электроэнергии изводительности,При набивки каждого межбло формируют электропроводящий щиной меньше высоты шва с уд единицу длины электрическим со нием, близким к соответствующе тивлению блока,Электрический ток подво водящим стержням, наибол друг от друга блоков по каждоного узла электролизера. Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и повышение производительности. Для этого нагревают электрическим током последовательные цепи. содержащие один или несколько последовательных участков из граней блоков и токопроводящих вставок в шве, ток подводят через блюмсы, наиболее удаленные друг от друга по длине подины, в то время как остальные. блюмсы изолируют друг от друга и деталей конструК- ции электролизера, В качестве источника тока может быть использована и электролизная серия. При этом токи, достаточные для качественного обжига швов подины, составляют 1100 А при напряжении 15 В,2 3. п. ф-лы, 2 ил. ины, остальные стержни издруга на время обжига. Элмогут подводить к токопроням наиболее удаленных дков и к стержню среднегостороне подины, остальныеруют друг от друга и источобжига.Удельэлектропр10 Ом/мв конце обжига.В качестве аслоя (ТС) исполниевые стружк ьвые ленты из рашва, уплотненн У ное электрическое сопротивлениесводящего слоя имеет порядок1 в начале нагрева и 10 4 Ом/мсвободному пространству между элементами коксовой пылью. Используют электродный графит, раздробленный дофракций 8-0,0 мм, и засыпают слоем высотой 40 - 50 мм, 5На фиг, 1 показан фрагмент подины; нафиг. 2 - схема подключения источников тока.Подина содержит угольные блоки 1 и 2,шов из угольной массы 3, токопроводящий 10слой-вставку 4, блюмсы 5 и 6 (стрелкамипоказан ход тока от блока к блоку при пропускании его вдоль подины; а - сечение ТСсо стружками, б - с лентами, в - с графитовой крупкой). 15Способ осуществляют следующим образом.При крайнем, нижнем положении вставок 4 в зазоры между блоками 1 и 2 катодного узла, подготовленного,к набойке швов, 20засыпают слоем высотой 20 - 30 мм коксовую пыль и планируют по высоте, затем(вариантно) либо слой металлических стружек, либо металлические ленты. Стружки.следует брать от фрезерных, разделочных 25станков длиной 3 - 15 мм.Металлические ленты (полосы) должныбыть выровнены по длине, если после рубки(резки) они потеряли плоскость. Длина этихлент 0,5 м, возможна иная, 30Засыпка стружек должна сопровождаться планировкой их таким образом, чтослой стружек у граней блоков не ниже, чеммежду ними.Ленты следует положить так, что одно 35ребро, например, верхней, ленты взаимодействует с гранью блока 1, а нижней - сгранью блока 2, ленты в середине шва образуют нахлест,Контролировать взаимодействие следует путем визуального наблюдения и измерением нагревавставок по,длине, Для этогок блюмсам блоков подключают (фиг, 2) источники тока с напряжением 40 В, мощностью 350 - 400 кВт. 45Источник О 1 подключен к стержням поодной стороне, источник 02- к стержням подругой стороне. Каждый из источников на40 В и ток до 5000 А. Потенциалы стержнейдолжны быть приблизительно одинаковыми, Наряду с гарантированным качествоморганиэации ТС при указанном контроледостигается нагрев стенок блоков, что бла- .гоприятно для последующей набойкишвов. 55Контролировать нагрев ТС можно прибором типа ЭТП или термопэрой с милливольтметром, падение напряжения на ТС -вольтметром. Падение напряжения на всехвставках должно быть одинаковым, Следующая операция - засыпка проводящей вставки коксовой пылью слоем 20 - 30 мм с последующей планировкой слоя по высоте. Затем укладывают на вставку первый слой подовой массы высотой 30-50 мм и утрамбовывают его как обычно, При этом уплотняется и фиксируется ТС, Таким образом делают вставки во всех межблочных швах,При изготовлении вставок иэ дробленого электродного графита коксовая пыль не используется. Засыпается графитовая крупа с фракциями 8-0 мм слоем высотой 50 - 60 мм (в уплотненном состоянии 40 - 50 мм), планируется, уплотняется вместе со слоем шва, Контроль качества монтажа ТС аналогичен описанному.В последующем производится набойка всех межблочных швов как обычно, если вставки обесточены.Если одновременно с набойкой продолжать пропускать ток по вставкам, то швы, стенки блоков в процессе набойки разогреваются, повышается уплотняемость подовой массы, ее адгезия со стенками блоков - повышается качество набойки.Возможна установка ТС выше, чем показано на фиг. 1, например на высоте верхней грани блюмса.Тогда производится по обычной технологии набойка шва до укаэанной высоты, затем изготавливают ТС по одному из описанных вариантов, затем продолжается набойка шва до шапочки,Высота установки ТС влияет на время разогрева швов, градиент температуры по высоте шва,При нижнем положении вставок следует ожидать наибольших значений градиента температуры по высоте швов, наименьшей скорости нагрева верхних слоев швов. Зато весь шов монолитен по высоте. Это обусловливает высокую прочность подины,При установке ТС на уровне 0,5 высоты блока градиенты по высоте шва минимальны, быстрее прогреются самые верхние слои шва. Однако наличие нескоксовавшейся вставки в середине шва может его ослабить механически.Для различных типов электролизеров, в зависимости от задач нагрева, положение ТС по высоте может быть разным в пределах указанного интервала.В процессе нагрева подины большая часть теплопотока идет от ТС, Вставки иэ ТС нагреваются на 50-100 С выше, чем сама подина. В составах ТС возможны физические и химические превращения,Наименьшие изменения происходят во вставках из электродного графита. Они за 1 б 78907ключаются в температурном увеличении линейных размеров, контактных взаимодействиях между частичками графита,температурном изменении сопротивления.Причем до 400 С сопротивление уменьшается, выше - растет.Анализ и опыты показывают, что процессы,в ТС ведут к выравниванию распределения тока по длине. В особенности этопроявляется, когда нагрев чередуют с бестоковыми паузами.Во вставках из коксовой пыли и металлических стружек идут еще процессы карбонизации металлическихвключений. Карбонизация ведет к относительному росту удельного сопротивления материала ТС. Чем большетемпература перегрева случайного места вставки, тем быстрее в этом местеидут карбониэация и относительный 20рост сопротивления. Это обусловливает снижение местного тока в лидере изамедление скорости его нагрева. Таким образом, процессы карбонизациитак же способствуют выравниванию условий нагрева вставок и швов по длинеи, следовательно, всей подины по пло-щади.При включении подины по схеме фиг. 2вначале ожидается величина тока по каждой стороне 2000 - 2500 А, в конце обжига3500 - 4000 А при напряжении источника40 В,Такие величины тока и напряжения переменного или выпрямленного тока технически освоены. Управление ими - рядовая техническая задача.Следовательно, разогрев подины по заданному графику в автоматизированным режиме может быть реализовано на любом алюминиевом заводе с помощью серийных приборовтипа КСП, РУили аналогочных контактных или бесконтактных выключателей. Формула изобретения 1. Способ изготовления подины электролизера, включающий монтаж углеграфитовых рлоков с токоподводящими стержнями, набивку швов подовой массой и обжиг с пропусканием электрического тока черезподину, отличающийся тем,что, с целью снижения расхода электроэнергии и повышения производительности, при набивке шва в нем формируют электропроводный слой, а обжиг осуществляют пропусканием электрического тока вдоль подины.2. Способ и и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что удельное электросопротивление слоя составляет 10 -10Ом м .3. Способ по пп,1 и 2,отл ича ющ и й с я тем, что электрический ток подводят к токоподводящим стержням, наиболее удаленным друг от друга,1678907 Составитель А,ЛютикоТехред М.Моргентал Корректор И Редактор И.Шмакова Заказ 3186 Тираж 376 Подписно 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5м при ГКНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10