Электролизная ванна для получения алюминия из окиси алюминия

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия, в частности к конструкции электролизера для получения алюминия. Цель;изобретения - упрощение конструкции и обслуживания электролизера. Ванна для получения алюминия из окиси алюминия содержит анод 1, катодно поляризованное дно 2, экран 3 из слоя фасонных элементов 4 и средства 5 для удержания экрана 3 под анодом 1. Элементы 4 выполнения из пористого диборида титана с плотным покрытием или из графита с покрытием из диборида титана. Средняя плотность элементов 4 составляет 2,1-2, х10 кг/м ,т.е.меньше плотности алюминия при 960 С, но больше плотности электролита, поэтому экран 3 плавает на границе раздела алюминий - электролит . Расстояние между экраном 3 и анодом 1 предпочтительно составляет 20 мм. Элементы 4 экрана 3 установлены вплотную друг к другу или связаны между собой шарнирно. При электролизе они являются катодом, имеют возможность свободно перемещать относительно друг друга под действием волны металла. Смена элементов 4 может быть осуществлена без демонтажа электролизера. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. СО DO СП О5 со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО-1ИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 25 С 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3610550/22-02 (22) 27.06.83 (31) 8211873 (32) 30.06.82 (33) FR (46) 30.11.87. Бюл. У 44 (71) Алюминиюм Пешннэ (FR) (72) Мишель Леруа и Морис Кейнборг (FR) (53) 669.713.72 (088.8) (56) Патент СССР 11 736876, кл. С 25 С 3/08, .1980.

Патент СССР N 1205779, кл. С 25 С 3/08, 11,12,81. (54) ЭЛЕКТРОЛИЗНАЯ ВАННА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ИЗ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия,. в частности к конструкции электролизера для получения алюминия. Цель; изобретения — упрощение конструкции и обслуживания электролизера. Ванна для получения алюминия из окиси алюЛ0,,» 1356967 A 3 миния содержит анод 1, катодно поляризованное дно 2, экран 3 из слоя фасонных элементов 4 и средства 5 для удержания экрана 3 под анодом

1. Элементы 4 выполнения из пористого диборида титана с плотным покрыЪ тием или из графита с покрытием иэ диборида титана. Средняя плотность элементов 4 составляет 2, 1-2,3 х х10 кг/м,т. е. меньше плотности алюми 3 9 ния при 960 С, но больше плотности о электролита, поэтому экран 3 плавает на границе раздела алюминий — электролит. Расстояние между экраном 3 и анодом 1 предпочтительно составляет

20 мм. Элементы 4 экрана 3 установлены вплотную друг к другу или связаны между собой шарнирно. При электролизе они являются катодом, имеют возможность свободно перемещать относительно друг друга под действием волны металла. Смена элементов 4 может быть осуществлена без демонтажа электролизера. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

1356967

30

55

Изобретение относится к цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия,,в частности к конструкции электролизера для получения алюминия.

Целью изобретения является упрощение конструкции и обслуживания электролизера, На фиг. 1 изображена электролизная ванна для получения алюминия, общий вид; на фиг. 2 — экран; на фиг. 3— узел соединения фасонных элементов между собой.

Электролизная ванна для получения алюминия из окиси алюминия содержит анод 1, катодно поляризованное дно 2 ванны, экран 3 из слоя фасоннь1х элементов 4 и средства 5 для удержания экрана 3 под анодом 1. Фасонные элементы 4 могут быть выполнены в виде шариков из пористого диборида титана с плотным покрытием, либо из графита с покрытием из диборида титана. При этом средняя плотность материала элементов 4 составляет 2,1-2,3 10 кг/м (фиг. 1).

Другим вариантом выполнения элементов 4 являются плитки из графита, покрытого диборидом титанадля придания им средней плотности 2 1-2 3 10

° Э кг/м (фиг. 2). Эти плитки, так же как и шарики располагаются вплотную друг к другу и не связаны между собой.

Для предотвращения электрического контакта плиток с анодом 1 на .них выполнены выступы 6 из неэлектропроводного материала, например из нитрида бора, алюминия или из карбида кремния .

Элементы 4 в виде плиток могут быть шарнирно соединены между собой (фиг. 3) . Расстояние между анодом 1 и экраном 3 составляет менее 40 мм, предпочтительно 20 мм.

Электролизная ванна работает следующим образом.

В процессе электролиза на катодно поляризованном дне 2 выделяется и собирается жидкий алюминий в дальнейшем слой жидкого алюминия служит катодом.

Экран 3 плавает на границе раздела алюминий — электролит, так как плотность фасонных элементов 4 меньше плотности алюминия (2,3 ° 10 кг/м, но больше плотности электролита (2,1-2,2 10 кг/м ) при температуре электролиза (960 С) .

Поверхность элементов 4 выполнена из диборида титана, т.е. материала, хорошо смачиваемого жидким алюминием.

Поэтому алюминий, выделившийся в процессе электролиза на поверхности элементов 4, которые катодно поляризованы и служат катодом, не попадает в электролит в виде капелек (остается в виде слоя на элементах 4 и стекает в нижележащий слой алюминия).

Это позволяет уменьшить межэлектродное расстояние до величины менее

40 мм, предпочтительно до 20 мм беэ риска захвата алюминия анодом. Уменьшение расстояния между анодом 1 и экраном 3 позволяет уменьшить расход электроэнергии на получение алюминия.

Выполнение экрана 3 из несвязанных элементов 4 (или связанных между собой шарнирно) упрощает конструкцию ванны и ее обслуживание, так как элементы 4 могут быть легко заменены без остановки и демонтажа ванны.

Формула изобретения

Электролизная ванна для получения алюминия из окиси алюминия в расплаве криолита, содержащая по меньшей мере, один анод, катодно поляризованное дно, экран из слоя фасонных элементов, выполненных иэ материа-. ла, устойчивого к воздействию расплавленных алюминия и электролита, обладающего хорошей электропроводностью и плотностью 2,1-2,3 10 кг/м, 9 и средства для удержания экрана под анодом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструк-. ции и обслуживания, фасонные элементы выполнены из пористого диборида титана с плотным покрытием или из графита с покрытием из диборида титана, расположены, вплотную друг к другу или связаны между собой шарнирно.

2. Ванна по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что расстояние между анодом и экраном составляет менее

40 мм, предпочтительно 20 мм.

) 356967

Составитель А. Лютиков

Редактор Ю. Середа Техред Л.Сердюкова Корректор Г. Решетник

Заказ 5816/58 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4