Устройство для загрузки оксида алюминия в электролизер анодом седерберга

/с энд лке м, Адольф Каштенф Олсен и Эудун 088.8)еталлурга по ц изводство алюм 1971, с. 158-1 ния9,ИДАЕДЕР ол", ф ЛЯ ЗАГРУЗКИ О ОЛИЗЕР АНОДОМ лавленного элекблоки подовой стальные стержни тропитания. Таким блоки пода предд для электроли алюмини тролита части е для под образом ветнои сл и я и для расп Углеродные мкости имеют вода шин эле углеродные собой катоеее калдаетс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОИ%ТЕНИЯМ И ОТНРЬЗТИПРИ ГКНТ ОСА ОПИСАНИЕ(54) УСТРОЙСТВО ДАЛОМИНИЯ В ЭЛЕКТРБЕРГА Изобретение относится к ц металлургии. в частности к оЬ уж " ванию электролизеров для получения алюминия, снабженных анодами Седерберга.Цель изобретения " увеличение мощности электролизера без увеличения его габаритов и более равномерная загрузка оксида алюминия в ванну элентролизера.Электролизеры или печи для получе". ния алюминия по способу Холл-Герольт содержат плоский низкий прямоугольный корпус с огнеупорной футеровкой, а также углеродные блоки в боковых стенках и на поду. Углеродные блоки образуют емкость для образующегося(57) Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности к обслуживанию электролизеров для полученияалюминия, снабженных анодами Седербер.га. Цель - увеличение мощности электролизера без увеличения его габари"тов и более равномерная загрузка оксида алюминия в ванну электролизера.В корпусе анода, сваренном иэ листо"вой стали, по его высоте выполненапо крайней мере одна вертикальная выемка, имеющая в поперечном, сеченииформу полуцилиндра. В выемках расположены питатели, Питатели могут бытьрасположены в выемках на противоположных длинных сторонах корпуса анда. В корпусе анода может быть выпнено шесть выемок с питателями.2 з.п. ф-лы-, 2 ил. ставляютзера,Расплимеет бонению стоит изределеннких как фьций,алюмин вленныи электролит, которыи .ее низкую плотность по сравасплавленным алюминием, сос"асплавленного криолита, оп"х неорганических солей, татористый алюминий, фтористыйа также растворенного оксиия. Оксид алюминия расходу"оцессе электролиза и поэтому его необходимо добавлять в элек"тролит оцень часто. В процессе электролиза расплав в ванне покрываетсязатвердевшим электролитом в виде корки.,Верхняя поверхность корки покры"та оксидом,алюминия и/или другимиматериалами, которые также добавляютв электролит. Корка уменьшает потери тепла из расплавленного электро" 10лита, но она твердая и поэтому еенеобходимо разбивать, когда требуется добавлять оксид алюминия в ваннус расплавом,8 электролизерах, оборудованныханодами Седерберга, каждая ваннаяимеет один прямоугольный анод, АнодСедерберга содержит постоянный наружный корпус, выполненный из цугу"на или стали. Этот корпус охватываетсамоспеченный углеродный анод. Неспе"ценную углеродосодержащую пасту загружают в верхнюю часть анода, кото"рая спекается, образуя твердый угле."1 родный анод под действием тепла, выделяемого при подаче электрическоготока от расплавленной ванны. Главнаяособенность электрода Седерберга состоит в том, что спеченный твердыйанод находится в движении относитель ЗОно стационарного анодного корпуса.Анод Седерберга обыцно покрывает70"80 площади электролизера, Расстояние между наружной стенкой анода ибоковой. стенкой катодной емкости длясовременных электролизеров Седербергаделается очень малым. Подача оксидаалюминия в расплавленный электролитдолжна производиться в этой небольшойзоне между анодрм и боковой стЕнкой 40канода. Это производится путем разбивания корки между боковой стенкойкатода и анодом, после чего подаютоксид алюминия. Однако такой способподачи оксида алюминия обладает рядом 45недостатков.,Поскольку оксид алюминия подаютпорционно, содержание оксида в электролите меняется, что оказывает отрицательное влияние на эффектив" 50ность использования электрическоготока и на затраты электроэнергиина тонну произведенного алюминия.Для электролизеров Седерберга подачу оксида можно осуществлять только 55между анодом и боковой стенкой катодПредлагаемое изобретение относится к средству для подачи оксида алюминия в электролизеры, предназначен ные для производства алюминия, причем эти электролизеры предСтавляют собой агрегаты типа Седерберга, в которых упомянутое средство содержит по крайней мере один местный загрузчик, предназначенный для подачи ок" сида алюминия и расположенный по меньшей мере в одной из выемок в корпусе анода. Выемки выполнены верти" кально по высоте корпуса анода и в поперечном сечении имеют форму полу" цилиндра. Оксид алюминия подается в большой объем расплавленного элек" тролита на относительно большом расстоянии от боковых стенок электроли" вера, поэтому оксид, который поступает в него, непрерывно растворяется в расплавлейном электролите, причем очень быстро. Кроме того, места за грузки оксида расположены под газовыми кожухами, которые выполнены. вокруг анода, поэтому расстояние между анодом и газовым кожухом можно увеличить в выемке по сравнению с расстоянием вне выемки. Это также ведет к существенному снижению выделения газов и пыли из электролизеров.Выемки в корпусе анода не создают таких-либо проблем при перемещении спеценного электрода относительно корпуса анода . Используя анод, можно обслуживание электролизера обеспечить через выемки в корпусе анода. Таким образом; помимо подачи оксида, осмотр, выпуск произведенного алюминия, удаление анода, введение фтористых соединений и т.д. можно производить че.рез выемки. Это означает, что площадь,анода можно увеличить без увеличения площади катодной емкости, поскольку отпадает необходимость использовать пространство электролизера между боковой стенкой катода и анодом. Поэтому можно увеличить пода,чу электроэнергии в электролизер без увеличения плотности тока на аноде.На фиг.схематично представлен электролизер, оборудованный анодом Седерберга, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1..Электролизер включает катодную емкость 1 и анод 2 Седерберга. Анод 2 Седерберга заключен в корпус 3, В противоположность обычному корпусу анода, корпус 3 имеет по5 170991 меньшей мере одну выемку 4. Кор" пус 3 анода, показанный на Фиг, 1, .имеет шесть выемок 4, которые расположены симметрично по периферии корпуса 3 анода. Выемки 4 на корпусе 3 анода имеют преимущественно полу" круглое поперечное сечение. В каждой выемке 4 имеется загрузчик 5, предназначенный для местной подачи окси" да алюминия. Конструкция загрузочного устройства. 5 произвольная. Можно для этой цели использоват . любые загрузчики, которые применяются на электролизерах с предварительно спе"15 ценными анодами. Газовый кожух 6 фиг. 1 расположен снаружи корпуса 3 катода. Это обычная газовая защита, которая используется для сбора газов, выделяющихся в процессе электролиза. Следует отметить, что шины для подачи,тока и болты крепления анода не показаны на фиг. 1. Загрузочное устройство 5 содержит трубу 7, установленную вертикально в одной из выемок 4 в корпусе 3 анода. Труба 7 соединена с другой трубой,9, по которой подается оксид алюминия. Вторая труба 9 соединена с питающей трубой 10, по которой поступает оксид алюминия из бункера, который не показан. Оксид алюминия подают пневмотранспортом. Внутри трубы, 7 имеется устройство 11 ля разбивания корки, которое может перемещаться вертикально пневмо- или Гидроцилиндром 12. На фиг. 2 устройство 11 показано в .верхнем положении, фтриховыми линиями показано его нижнее положение. В верхнем конце трубы 7 имеется уплотнение 13 между трубой 7 и цилиндром 12. Во время работы загрузочного устройства разбиватель 11 корки опускается при включении цилиндра 12, причем нижний конец разби-вателя 11 корки пробивает корку 14, образующуюся на йоверхности ванны электролизера 15. Затем разбиватель 11 корки перемещается в свое верхнее положение. Небольшое количество оксида алюминия проходит через трубы 10 и50 9 в трубу 7 и далее в ванну 15. Этот процесс повторяется с частотой, которая обеспечивает подачу заданного количества оксида алюминия в ванну 15. Произведенный алюминий собирается в слое 16 в донной части катодной емкости. Как показано на чертежах местноезагрузочное устройство 5 расположеновнутри внешней прямоугольной периферии анода. Расстояние между боковойстенкой 2 катодной емкости 1 и за"грузчиком 5 поэтому существенно уве"личивается по сравнению с обычнымэлектролизером Седерберга. Таким образом оксид алюминия поступает вэлектролит в том месте, где электролит имеет теплосодержание, доста"точное для растворения оксида алюми"1 ния,Помимо этого подача оксида асуществляется внутри газовой защиты 6,а поэтому газы и пыль не выделяютсяв атмосферу из электролизера.Предлагаемое устройство обладаетпреимуществом при котором местныезагрузочные устройства можно легкоустанавливать в существующих электролиэерах, оборудованных анодами Седер- .берга,Кроме того можно увеличить мощность электролизера без увеличенияего габаритов и обеспечить равномерную подачу оксида алюминия в ванйуэлектролизера. Формула и э о б р е т е н и яФ1. Устройство для загрузки оксидаалюминия в электролизер анодом Седер"берга, содержащее питатель и прямоугольный корпус анода, сваренный излистовой стали и заключенный в жест"кую раму,. о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения мощности электролизера без увеличения егогабаритов и более равномерной загрузки оксида .аломиния в ванну электро"лизера, корпус анода выполнен по мень"шей мере с одной выемкой, расположенной по его высоте и имеющей в поперечном сечении форму полуцилиндра,а .питатель расположен в выемке.2. Устройство по и. 1., о т л иц а ю щ е е с я тем, цто одна выемкавыполнена на одной из длинных сторонкорпуса анода, а другая - на противоположной стороне корпуса анода по диагонали, а в них расположены питатели,3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, цто корпус анода выполнен с шестью вертикальнымивыемками, а в них расположены питатели,. ВНИИП Тираж ственного комитета по 113015, Москва, Ж