Анодное устройство алюминиевого электролизера

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК . (19) (11), „С 25 С 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445223/22-0 2 (22) 21.05.82 (46) 07.01.84. Бюл, Р 1. (72) Ю.И. Бердников (71) Иркутскнй филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проект.ного института алюминиевой, магниевой, и электродной промыаленности (53) 669.. 713. 7 (088. 8) (56) 1. Справочник по металлургии по цветным металлам. М., Металлургия, 1971, с. 155 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 313897, кл. С 25 С 3/12, 1969. (54) (57} АНОДНОЕ УСТРОЙСТВО АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающее самообжигающийся анод с кожухом и вертикальными сквозными щелями с установленными в них металлическими пластинами, систему газоотвода с газосборным колоколом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения условий формирования анода и снижения рабочего напряжения, вертикальные сквозные щели выполнены с горизонтальными ребрами, жестко связанными с металлическими пластинами, причем нижнее ребро находится на ° уровне газосборного колокола, а верхнее — на уровне верхней кромки анодного кожуха.

1065502

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к анодным устройствам алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами.

Известно анодное устройство, вклю- 5 чающее самообжигающийся анод с кожухом Г1 2.

Недостатком устройства является недостаточно эффективная эвакуация анодиых газов из-под подошвы анода. 10

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является анодное устройство, включающее самообжигающийся анод с кожухом и вертикальные сквоз- )5 ные щели с установленными в них металлическими пластинами, систему газоотвода с гаэосборню колоколом

Е?э.

Известная конструкция анода имеет 0 следующие недостатки. Сечение отводящих каналов и отверстия от запеченных труб в процессе эксплуатации увеличиваются {выгорают), т.е. площадь подошвы анода уменьшается, а анодная плотность тока увеличивается; металлические листы и трубы, запеченные в тело анода, расположены между штырями, что способствует выгоранию каналов и отверстий первичного анода, т.е. качество анода ухудиается1 расходуемые металлические трубы и пластины ведут к излишним затратам; каналы, образованные продольными и поперечными пластинами, и отверстия от труб наполняются пеной, удаление которой затруднено, т,е. создаются условия для ухудшения процесса электролиза и соответственно снижения выхода по току.

Цель изобретения — улучшение условий формирования анода и снижение рабочего напряжения..

Поставленная цель достигается тем, что анодное устройство алюминиевого электролизера; включающее самообжигающийся анод с кожухом и вертикальными сквозными целями с установленными в них.металлическими пластинами, систему газоотвода с газосборным колоколом, вертикальные сквозные щели выполнены с горизонтальными ребрами, жестко связанными с металлическими пластинами, причем нижнее ребро находится на уровне газосборного колокола, а верхнее .- на уровне верхней кромки анодного кожуха. .Вертикальные сквозные щели делят . анод на секции. Оптимальным вариантом является деление анода на.четыре и более секций, что подтверждается расчетной таблицей зависимости толщины газонаполненного слоя от формы и размеров анода..

Снижение рабочего напряжения, электролизера, В

Падение напряжения в электролите, В

Толщина газонаполненного слоя см

Количество Форма и размер секций анода, мм

1,80852

1,74837

1,78011

1,76173

1 с74836

8400 2850

0,412

0,235

0,327

То же

0,059

0,028

0,047

0,272

О, 0.6

0 I 232

0,07

0,077

1,73867

0 203

1,73132

О, 181 ( кожухе 3. В межсекционном пространстве установлены металлические плас-. тины 4, жестко связанные между собой ребрами 5. Верхнее ребро установлено на уровне верхней кромки анодного кожуха.3, а нижнее - на уровне газосборного колокола 6. устройство содержит также патрубок 7 к горелке для сжигания анодных газов.

Ребра в межсеКционном пространстве устанавливаются горизонтально по всей ширине анода.

Из таблицы видно, что с увеличением количества секций уменьшается толщина газонаполненного слоя и соответственно наблюдается падение напряжения в электролите.

На фиг.1 изображен электролиздр, общий вид; на фиг.2 — план электро- 60 ливера.

Анод 1 разделен вертикальными сквозными щелями 2 на секции с межсекциоиным пространством в 5-10 см,.

Секции смонтированы в общем анодном.1065502

: фабр.2

Составитель И. Шемарина

Редактрр A. Козориз Техред С, Мигунова -Корректор A. Повх

Заказ. 1-1014/32 Тираж 834 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Р шск я í 6.... 4 5

11303>, Иосква, Ж Зэ, ау а а, д /

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная; 4

Расположение нижнего ребра на уровне газосборного колокола герметизирует межсекционное пространство над уровнем электролита, т.е. создается общее с периферийным газовое пространство, работающее под небель- . шим избыточным давлением, которое исключает подсос атмосферного воздуха и таким образом предотвращает осыпаемость (окисляемость) анода в местах расположения сквозных щелей. ®

Расположение верхнего ребра на уровне(верхней кромки анодного ко.жуха исключает попадание ребра на уровне верхней кромки анодного кожуха анодной массы в межсекционное 35 пространство при загрузке массы в анод. Установка ребер 5 обеспечивает также жесткое соединение металлических пластин 4 между собой.

Через сквозные вентиляционные ще- щ ли, образованные вертикально уста-.- новленными в межсекционном прост-ранстве 2 металлическими пластинами

4 и ребрами 5.жесткости, осуществляется циркуляция воздуха, который охлаждает формируемый анод 1 по ваей .высоте.

Анодное устройство работает следующим образом.

В период электролиза дополнительный отвод анодных газов из-под подошвы анода осуществляется через межсекционяое пространство, образованное. нижним ребром 5 жесткости и поверхностью электролита., и сущест« вующую гаэоотсосную систему . Через сквозные вентиляционные щели, образованные .установленными в межсекционном пространстве 2 металлическими пластинами 4 и ребрами 5 жесткости, отводится тепло от внутренних поверхностей анода для выравнивания температуры анода.

Использование изобретения на:... электролизерах большой .мощности.позволит снизить рабочее напряжение электролизера на 0,05 В, улучшить условия формированйя .и соответственно качество анода, что в свою очередь снизит расход электроэнергии, и получить экономический эффект

1,08.руб. на 1 т получаемого металяа.