Электролизер для получения металлов исплавов

Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 25.02.76 (21) 2329694/02 1) М. Кл 2 С 25 С рисоединением заявкиГасударственные комитетСовета й 1 нинстров СССРпо делам изобретенийн открытий(72) Авторизобретен А. И. Бегунов Иркутский политехнический институтявитель ВПТБ 11,Ц 30 ц 3 РЯ ОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕН И СПЛАВОВ Л 4) ЭЛ ение низвышает, как пр электролита по кой температур сталлизацией. Р 5 фаз не происход ется на выходе п Цель изобрете ности разделени Это достигаетс 10 со ступенчатым этом участок пер большему распо катодного кожуховой ывастивненыпри ния к омки 5 На фиг. 1 показа лизер; на фиг. 2 -ния газа; на фиг,фиг. 2; на фиг. 4 -хода по току от кат 0 использовании пред и известного с анод лов. Электролизер содержит таллический катод 2 и э 5 ченные в футерованный Анод электролизера снаб эвакуации газа. Каналы в увеличением сечения на верхней кромки катодно 0 соответствует уровню элемыи электроод для удалено А - А на висимостн выости тока при электролизера ржащим канаи предлага ячейка и ан 3 - разрез график за одной плотн лагаемого ом, не соде1, жидкий мелит 3, заклюный кожу.; 4.аналами 5 для ены с местным ке или ниже суха, которая ста в ванне,анод лектро катод жен к ыполн отмет го кон ектрол Изобретение относится к области электролитического получения металлов и сплавов из расплавленных сред в электролизерах с горизонтально расположенным анодом, например, при получении алюминия, свинца, олова и сплавов на их основе.В подобных электролизерах анодные газы собираются под электродом в виде крупных пузырей, наличие которых ухудшает техникоэкономические показатели процесса: снижается катодный выход по току и увеличивается расход энергии.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является электролизер для получения металлов и сплавов из расплавленных сред, включающий футерованный катодный кожух и горизонтально расположенный анод, снабженный вертикальными каналами для эвакуации газа. Каналы образованы стальными нерасходуемыми трубами. Электролизер предназначен для получения алюминия 11,Недостатком электролизера является то, что каналы в аноде забиваются кристаллизующимся в них электролитом. По каналам в вертикальном направлении вместе с газовой перемещается и жидкая фаза за счет эрлифтного эффекта. Поскольку перегрев электролита по отношению к температуре начала кристаллизации относительно невелик и не преавило, 30 - 40 С, поступ. каналам в зоны с более ой сопровождается его азделение жидкой и га ит, что отрицательно сказ о току.ния - повышение эффе я жидкой и газовой фаз я тем, что каналы выпол увеличением их сечения ехода от меньшего сече ложен ниже верхней крВ этой области температура анода выше температуры плавления электролита. За счет местного расширения канала происходит падение давления двухфазного жидкостно-газового потока и отделение жидкости от газа, Далее по каналу следует однофазный газовый поток и проходное сечение канала остается в процессе электролиза неизменным,Испытания предлагаемого электролизера проведены на примере электролизера системы РЬ/0,7 МРЬС 1, + 0,3 ХКС 1/С 1, С при температуре 500 С в ячейках различных конструкций,Эвакуация газа по каналам постоянного сечения сопровождалась перекрытием их кристаллизующимся электролитом в тех случаях, когда анод был высоким.Поступление газа в каналы прекращалось. Использование же низких анодов, температура на выходе из каналов которых была близка к температуре электролита, сопровождалось истечением из каналов электролита вместе с газом и резким снижением катодного выхода по току.Ячейка, показанная на фиг. 2 и 3, содержит кнслотостойкую керамику 6, пластину из карбонитрида бора 7, анодный токоподвод 8, вольфрамовый стержень 9, фарфоровую трубку 10, свинец 11, кассету из стали 118 Н 9 Т. Анод 1 выполнен из графита по ГОСТУ65Трн капала 5 для удаления газа имеют сечение в нижней части Зр,16 мм и в верхней 10 К 16 мм. Площадь поперечного сечения канала возрастает, таким образом, с 48 до 160 мм. Из каналов выделяется газ в течение сколь угодно долгого времени. Уровень электролита в каналах был близок к уровню его в ячейке. В электролизерах данНой кбнст.рукции и в ячейках, аноды которых не имели каналов, определяли катодный выход по току свинца с введением в металл серебра в ка честве метки.Из графика видно, что при высоких значениях плотности тока (4;) предлагаемый электролизер (кривая б) более эффективен, чем известный (кривая а). Так, дляв пределах 10 0,7 - 1,0 А/см использование его обеспечивает увеличение выхода по току на 12 - 16%.Таким образом, результаты испытания свидетельствуют о том, что электролизер с газо- отводящими каналами в аноде, выполненны ми с местным увеличением сечения, являетсяработоспособным и высокоэффективным,Формула изобретения20Электролизер для получения металлов исплавов из расплавленных сред, включающий футерованный катодный кожух и горизонтально расположенный анод, снабженный верти кальными каналами для эвакуации газа, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения жидкой и газовой фаз, каналы выполнены со ступенчатым увеличением их сечения, при этом участок пе рехода от меньшсго сечения к большему расположен ниже верхней кромки катодного кожуха,Источники информации,иринятыс во внимание при экспертизе 35 1. Авторское свидетельство СССР351926,кл, С 25 С 3/08, 1970.574483 во р ОК ОК О 7 О,Р Оя 7,О у ро/,. Рог. Ф Составитель Г. Титова Техред И, Михайлова ФКорректор Т. Добровольская Редактор Н. Богатова Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2136/7 Изд.802 Тираж 671 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, аушская наб., д. 4/5