Устройство для отвода тепла от поверхности анода

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Цель - снижение расхода углеродистого сырья. Устройство, включающее колокольный газосборник, кожух и токоподводящие штыри, дополнительно содержит металлические ребра, имеющие одинаковую высоту и установленные с возрастающим от центра к периферии анода заглублением в коксопековый слой. При этом отношение высоты ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, составляет 2-6. Устройство позволяет за счет выравнивания температуры по всем зонам поверхности коксопекового слоя достигнуть его однородности по объему и тем самым обеспечить снижение расхода углеродистого сырья. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 25 С 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОPCКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480006/27-02 (22} 05.09.88 (46) 07.12.90. Бюл. ¹ 45 (72) М.К.Кулеш, В.К.Фризоргер, S.È.Çàëèâной, А.Н.Новиков, И.М,Лузин, Г.Д.Козьмин, В.Я.Агапитов и Н.П. Клепчин (53) 669.713.7.002.713(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 278124, кл. С 25 С 3/10, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ

ПОВЕРХНОСТИ АНОДА (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к електролитическому производству алюминия, а именно к конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера с самообжигающимся

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическо.му производству алюминия; а именно к конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом.

Целью изобретения является снижение расхода углеродистого сырья.

На чертеже изображен анод, поперечный разрез.

Устройство включает колокольный гаэосборник 1, кожух 2, токоподводящие штыри 3, конус 4 спекания и коксопековый слой 5, в котором с переменным, возрастающим от центра к периферии заглублени., ем расположены металлические продольные ребра 6.

Высота охлаждения ребер 540 мм, материал ребер — сталь 1алюминий и т, и.).

„, А,„, 1611991 А1 анодом и верхним токоподводом. Цель— снижение расхода углеродистого сырья. Устройство, включающее колокольный газосборник, кожух и токоподводящие штыри, дополнительно содержит металлические ребра, имеющие одинаковую высоту и установленные с возрастающим от центрэ к периферии анода заглублением в коксопе- . ковый слой. При этом отношение высоты ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, составляет 2-6, Устройство позволяет за счет выравнивания температуры по всем зонам поверхности коксопекового слоя достигнуть его однородности по объему и тем самым обеспечить снижение расхода углеродистого сырья.

1 ил„1 табл.

Высота эаглубленной в коксопековый слой части ребер, последовательно изменяющаяся от центра к периферии анода, следующая 300, 330, 360 и 390 мм. Толщина ребер 25 мм.

Испытания проводят на электролизерах с верхним токоподводом, работающих на силе тока 156 кА с расходом анодной массы около 584 кг/т алюминия-сырца.

Сопоставительная оценка результатов испытаний известного и предлагаемого устройств с граничными интервальными и эаинтервальными значениями соотношения высоты ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что указанное расположение охлаждающих ребер позволяет выровнять температуру поверхности flo всем зонам коксонекового слоя, а

1611991 пек, а в нижней увеличивается количество крупных частиц кокса. Во время подъема кожуха под ребра перемещаются наиболее жидкотекучие слои MBccbl с повышенным

5 содержанием пека. По этой причине ухудшается качество анода, возрастает расход углеродистого сырья.

Наибольшая величина снижения расхода анодной массы 1,6 кг/т алюминия достиг10 нута при соотношении высоты ребра к его выступающей части 4.

Устройство позволяет за счет выравнивания температуры по всем зонам поверхности коксопекового слоя достигнуть

15 однородности его по объему, что, в свою очередь, обеспечивает снижение расхода углеродистого сырья.

Формула изобретения

20 Устройство для отвода тепла от поверхности анода, преимущественно коксопекового слоя самообжигающегося анода алюминиевого злектролизера, содержащее частично эаглубленные в жидкую массу ано25 да вдоль него металлические ребра, выполненные равновеликими по высоте, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода углеродистого сырья, металличе. ские ребра установлены с возрастающим от

30 центра к периферии анода заглублением в коксопековый слой при отношении ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, 2-6.

Конструкция устройства для выравнивания температуры поверхности анода (углеродистая масса приготовлена на.пеке с температурой размягчения

700С) Центральная зона анода (ребро расположено по и одольной оси анода

Значения соотношения высоты ребра к высоте его выступающей части

Температура поверхности анода около ребра, С

Величина снижения расхода анодной массы, кг/т А!

Величина снижения расхода анодной массы, кг/т Al

Температура поверхности анода около ребра, С

Известная (охлаждающие продольные ребра) 0,6

100

5,0 именно между центральной и периферийной зонами.

Участки поверхностного слоя массы, расположенные возле реребр, охлаждаются до температуры, при которой происходит размягчение связующего, Поддержание оптимальной температуры поверхности массы у центральных и периферийных ребер обеспечивает формирование однородных слоев и улучшение качества анода. Если отношение высоты ребра к его выступающей над поверхностью анода части меньше 2, температура ребра и прилегающего к нему верхнего слоя массы будет ниже температуры размягчения связующего. Следовательно, масса налипает на ребро, образуя твердый слой значительных размеров.

При перемещении кожуха и, соответственно, охлаждающих элементов вместе с налипшим на них углеродистым слоем под ребра перетекает масса, обогащенная пеком и пылевой фракцией коксовых частиц, т.е. формируется слой, отличающийся по составу и свойствам от примыкающих к ним слоев. Расслоение коксопековай композиции приводит к ухудшению качества анода и увеличению углеродистого сырья. Когда отношение высоты ребра к его выступающей части больше 6, температура поверхности массы возле ребра существенно превышает температуру размягчения связующего. Это вызывает расслоение коксопекового слоя. В верхней зоне накапливается

Периферийная зона анода (ребро расположено между стенкой кож ха и шты ями

1611 )91

Продолжение таблицы

Центральная зона анода (ребро расположено по и о ольной оси ано а

Значения соотношения высоты ребра к высоте его выступающей части

Периферийная зона анода (ребро расположено между стенкой кож ха и шты ями

Температура поверхности анода около ребра, С

Величина снижения расхода анодной массы, кг/т А!

Температура поверхности анода около ребра, С

Величина снижения расхода анодной массы, кг/т А!

2,0

1,6

0.7

1,6

0,6

0,2

Составитель Н.Целикова

Редактор Н.Рогулич Техред М.Моргентэл Корректор М.Самборская

Заказ 3816 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Конструкция устройствадля выравнивания температуры поверхности анода (углеродистая масса приготовлена на пеке с температурой размягчения

70 С) Предлагаемая (охлаждающие продольные ребра установлены спеременным возрастающим от центра к периферии заглублением в коксо-пековый слой

1.6 .

2,0

3,0, 4,0

5,0

6,0

6,4

120

58

100