Электролизер для получения металлов и сплавов

Сова Сооетских Социалистических Республик(21) 2197361/22 аявлено 09.12 заявки Уев исоединвние Приоритет -Опубликовано ударстоеннмй комитетопубликования описания 30.06.7 А, И. Бегунов, А. Е. Баженов, Б, И. Аюшин, , И. Кулаков, В, Н. Кульков и А. М. Цыплак 2) Авторы изобретен кутский политехнический инсти 71) Заявитель 54) ЗЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВожения подошвь иодов п ского решерактической рах с масодом. ом такого техничневозможностьти в электролизебжигающимся арассматриваемоэлекгролизера ядополнительноанизмами для нтупательного их о в данном ляется то становлены прерывного перемсщеЦелесоаоразно алаки устанавливатьмежду анодом и бортовой футеровкой, а 15 также выполнять их из материалов - диэлектриков.Указанные отличия обеспечивают снижение газосодержания электролита в элекгролизере с самообжигающимся анодом.20 Блоки устанавливаются на самостоятельной подвеске и могут перемсща гься независимо от анода (анодной рамы нли рубашки). При перемещении блока вверх или вниз в межполюсном зазоре появляются 25 пульсации струй электролита, способствующие увеличению скорости вывода газовых пузырей из-пад анода и снижению газосодвржания элекпролита, В результате увеличивается катодный выход по току и снижа- ЗО ются омические потери напряжения в мсжИзобртролитичесплавовщесгвеннплавких хва).Известны элекгролизеры для получения металлов и сплавов, состоящие из анода, жидкого металлического катода и футерованного кагодного кожуха, заполненного электролитом. При этом в ваннах с жидким катодом рабочие повсрхностн электродов располагаются горизонтально 11.В таких электролизерах анодные газы собираются под элекгродам в виде крупных газовых пузырей, наличие которых ухудшает темника-экономические показатели процесса: снижается катодный выход по таку и увеличивается расход энергии.В связи с этим извесгны технические решения, направленные на увеличение скорости удаления газа и снижение газзсодержаиия элекгролита. етение относится к ооласти элекского получения металлов и из расплавленных сред, преимуо к подучвнию алюминия и легкотегаллов (например, свинца, олоИзвестен элекгролизер для получения металлов и сплавов, в часгносги алюминия, из расплавленных сред, содержащий футерованный катадный коокух, ванну и а,нод. Для снижения газосодержания электролита аноды снабжены механизмами для изменения по качиванием 12 Недостатк ния является б его реатизац сивным самоа Отличием изобретении что в ванну 1 О бтоки с мех возвратно-пос ния.3полюсном зазоре (уменьшается расходэнергии) .На фиг. 1 изображен предложенныйэлектролизер в плане;,на фиг. 2 - разрезА - А на фиг. 1; на фиг. 3 - кинематическая схема механицизма привода блоков; нафиг. 4 - график зависимости выходасвинца по току от числа перемещений блока в минуту,О,н состоит из анода 1, жидкого металлического катода 2, футерованного катодного кожуха 3 элекпролизера,и погруженных в,ва 1 нну 4 блоков 5, являющихся отличительным призпаком электролизера. Приработе электролизера блокам 5 сообщаютнепрерывные возвратно-поступательныедвижеяия в вертикальной плоскости, Приперемещениями блока 5 вверх уровень электролита опускается, а при перемещении еговниз - поднимается, В обоих случаях вэлекпролите межполюоного зазОра появляются горизонтально направленные пульсацианные составляющие скорости, увеличивающие скорость удаления газовых пузырьков с подошвы анода и онижающиесреднее газосодержание электролита.Механизм привода блоков является автономным и может быть выполнен так, какэто показано, например, на кинематическойсхеме,на фиг. 3, Блоки 5 через штанги 6,шарнирные соединения 7 и тяги 8 механически связанны с коленчатым валом 9. Коленчатый вал 9 соосно соединен с тихоходным червячным редуктором 10, который вавою очередь через вал 11 и муфту 12 связали с электрическим двигателем 13. Вращающий момент двигателя при работе механизма привода передается коленчатомувалу, который и обеспечивает возвратнопоступательное перемещение блоков в вертикальной плоскости, Монтаж автономногомеханизма привода может выполняться наконструкциях катодного кожуха 3 (фиг. 1),с которым жестко связываются узлыа, б, в, г, д, е, редуктор 10 и электрическийдвигатель 13.Оптимальное количесвво блОков, ихмасса и частота перемещений определяются конкретным типом электролизера, егогеометричеоиими парамепрами и физико 4химическими свойствами используемых для элеквролиза систем.Например, осуществляют электролизрасплава 0,7 МРЬС 1, + 0,3 МКС 1 со свин цоневым катодом при 500 С. При этом электролизер снабжается одним блоком с максимальным объемом,погружаемой .в электролит части 19,3 см, что составляет 207 о общего объема электролита в ячейке. По лученная зависимость выхода свинца потоку от числа перемещений блока в минуту показана на графике (фиг, 4).Как видно, использование электролизера предложенной конструкции с перемеща Б ющимся в электролите блоком позволяетпри оптимальной частоте перемещений, равной 7 колебаниям в мииугу, увеличить выход свинца по току примерно на 18/о, Такого же пОрядка увеличение произ водительности можно ожидать и при внедрении предла 1 гаемых электролизеров в алюминиевой промышленности, при производстве сплавов на жидких металлических ка тодах и в других близких отраслях.Формула изобретения1. Электролизер для получения металлов и сплавов, в частности алюминия, из З 0 расплавленных сред, содержащий футерованный катодный кожух, ванну и анод, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения газосодержания электролита в электролизере с самообжигающимся анодом, в ванну зз дополнительно установлены блоки с механизмами для непрерывного возвратно-поступательного их перемещения.2. Электролизер по п. 1, отличающ и й с я тем, что блоки установлены между 40 анодом и бортовой футеровкой.3. Электролизер по пп. 1, 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блоки выполнены из материалов-диэлектриков.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Беляев А. И. Меваллурпия легких металлов. М Металлургия, 1970, с. 202.2. Патент США3501386, кл. 204-67,у 1956670637 Рьг Составитель Г. Титоваактор 3. Ходакова Тскрсд Н. Строганова 1(оррсктор 3. Тарасова одписное агорская типография Упрполиграфиздата Чособлисполкогя Заказ 41 б 9 Изд. Л"а 40211110 11 оиск Гос дарствсппо/по делам изобретений1131135, Москва, Ж.35, Раун 7 7 КЧупс иг 7 пйанцо Ь Тираж 727о комитета СССи открытицская наб., д. 4,/о