Способ обжига электролизера для получения алюминия

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i и 545700

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.75 (21) 2133216102 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл."- С 25С 3/06

/осударстаенный комитет

Сонета Министрое СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 28.02.77 (53) УДК 669.713.72 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. В. Славин, Н. С. Сираев и Г. М. Ткаченко

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) СПОСОБ ОБЖИГА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к области получения алюминия электролизом расплавленных сред и может быть использовано для усовершенствования обжига электролизеров после капитального ремонта.

Известен способ обжига электролизера для получения алюминия, включающий укладку на подину слоя твердого алюминия, последующую заливку жидкого алюминия и разогрев постоянным током (1).

Частичное охлаждение и усадка залитого в электролизер расплавленного алюминия приводит к неравномерному распределению тока в катоде и вызывает большой температурный перекос при разогреве и обжиге отдельных участков футеровки и далее — значительные перегревы отдельных участков, что сникает срок службы электролизера. Кроме того, неравномерное распределение температур в шахте электролизера (температура в торцах в три раза ниже температуры в середине) отрицательно сказывается на качестве оожига подины.

С целью повышения срока службы электролизера предложен способ, по которому в твердый алюминий вводят тугоплавкпе окислы из расчета уменьшения их содержания от центра подины к периферии.

Тугоплавкие окислы, например глинозем, окись магния, вводят в расплавленный алюминий в количестве 10 —:600 0 от веса металла, а на подину укладывают твердый алюминий с аналогичным содержанием окислов в нем.

Для покрытия подпны используются пластины, листы и гранулпрованные и порошкообразные материалы. Таким образом, подина электролпзера закрывается пластинками, имеющимп заданное сопротивление, позволяющее равномерно обжигать всю площадь.

1О

На чертеже показана подина электролпзера (вид в плане), на которой уложены пластины пз алюмпнпйсодержащего материала таким образом, что сопротивление участков подпны

15 уменьшается от центра к периферии, Я,)

) R2) R3.

П р п м е р. Прп обжиге электролпзера по предложенному способу использовались пластины, имеющие заданное электрическое со2О противление. Алюминиевые пластины были отлиты в формах размерами 100; 100 см. Во время отливки производилось послойное насыщение алюминия окислами, что позволило изготовить пластины для участков подины с вы25 соким удельным электрическим сопротивлением — R>. Для участков с сопротивлением R> насыщение производилось в два-трп слоя, для участков Rg насыщение производилось в один слой. Таким образом, разница получена за

ЗО счет дозировки включений и количества слоев, 545700

Составитель В. Крюков

Редактор Е. Вратчикова Техред Л. Кочемирова Корректор Л. Деиискина

Заказ 239/9 Изд. Хо 404 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 а также использования готовых материалов из спеченных алюминиевых порошков (САП), Для увеличения сопротивления половина металла, заливаемого в ванну, насыщается глиноземом.

Количество глинозема, вводимое в металл, было определено по расчетным формулам

Максвелла, Релея, Рунге, которые позволяют определить удельное электрическое сопротивление гетерогенной среды.

По данным лабораторных исследований, 5 /о глинозема от веса металла, введенное в алюминий, увеличивает электрическое сопротивление алюминия в 400 раз.

Зоны повышенного сопротивления (R<) могут быть обеспечены путем засыпки слоя глинозема на подину, на который укладываются пластины из чистого алюминия.

Анод опускается в шахту ванны на расстояние 40 — 50 мм от пластин. Заливается 2,0 т алюминия с повышенным сопротивлением, затем 2,0 т чистого алюминия, и электролизер включается в электрическую цепь.

Таким образом, путем защиты подины от непосредственного воздействия расплавленного алюминия исключается тепловой удар, так как первоначально значительная часть тепла отводится пластинами. Различное электрическое сопротивление, которым обладают участки подины, позволяет перераспределить токовую нагрузку и выравнять температуру обжига по площади подины.

Дополнительное сопротивление, введенное в виде пластин, глинозема и насыщенного глиноземом алюминия, позволяет провести обжиг быстрее при более высоком напряже5 нии до оптимальной температуры.

На Братском алюминиевом заводе был произведен обжиг по описываемому способу.

Электролизер большой мощности был обожжен до температуры 850 С за 18 час. Напря10 жение при обжиге поддерживалось 5 — 5,5 в.

Температура обжига была на 100 — 150 С выше, чем при обычном обжиге на металле.

Технико-экономический эффект от применения предложенного способа обжига будет по15 лучен за счет увеличения межремонтного срока службы электролизеров. Кроме того, время обжига электролизеров после капитального ремонта будет сокращено в 4 раза.

Формула изобретения

Способ обжига электролизера для получения алюминия, включающий укладку на подину слоя твердого алюминия, последующую заливку жидкого алюминия и разогрев посто25 янным током, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы электролизера, в твердый алюминий вводят тугоплавкие окислы из расчета уменьшения их содержания от центра подины к периферии.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 259399, С 226 3/12, 1967.