RU2200213C2

RU2200213C2 - Electric current lead to self-firing anode of aluminum cell

Info

Publication number: RU2200213C2
Application number: RU2000121406A
Authority: RU
Inventors: А.И. Бегунов; А.А. Бегунов; С.Д. Иванов
Original assignee: Бегунов Альберт Иванович; Бегунов Алексей Альбертович; Иванов Сергей Дмитриевич
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2003-03-10

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy, possibly production of aluminum by electrolysis. SUBSTANCE: electric current lead of self-firing anode arranged in steel casing with the aid of pins sintered into anode casing is provided with shunts in the form of flexible hanging members. Anode casing is connected by means of said flexible hanging members with anode bus in parallel to said pins. EFFECT: lowered electric resistance of anode without embedding additional constructional members into carbon-containing part of anode. 2 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении алюминия электролизом. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used to produce aluminum by electrolysis.

В электрометаллургии алюминия используются электролизеры с обожженными и самообжигающимися анодами (ОА и СА). Последние могут иметь боковой и верхний токоподвод к аноду (БТ и ВТ). Известно, что электролизеры с СА имеют существенно больший расход энергии, чем ванны с ОА. Особенно высоким расходом электроэнергии отличаются электролизеры с ВТ, на которых он примерно на 3000 кВт•ч/т металла выше, чем в случае ОА. Одной из основных причин этого является низкое качество и высокое электросопротивление анода (М.М. Ветюков и др. Электрометаллургия алюминия и магния, М.: Металлургия, 1987, с. 101-105). In aluminum electrometallurgy, electrolyzers with fired and self-fired anodes (OA and CA) are used. The latter can have a lateral and upper current supply to the anode (BT and VT). It is known that electrolyzers with SA have a significantly higher energy consumption than baths with OA. Electrolyzers with VT are characterized by a particularly high energy consumption, in which it is approximately 3000 kW • h / t higher than in the case of OA. One of the main reasons for this is the low quality and high electrical resistance of the anode (M.M. Vetyukov et al. Electrometallurgy of aluminum and magnesium, M .: Metallurgy, 1987, pp. 101-105).

Задачей изобретения является увеличение равномерности токоподвода, снижение величин горизонтальных составляющих тока и омического сопротивления анодного узла. The objective of the invention is to increase the uniformity of the current supply, reducing the horizontal components of the current and the ohmic resistance of the anode assembly.

Техническим результатом изобретения является снижение электросопротивления анода без введения в углеродистую часть анода дополнительных конструктивных металлических элементов. The technical result of the invention is to reduce the electrical resistance of the anode without introducing additional structural metal elements into the carbon part of the anode.

Технический результат достигается тем, что в токоподводе к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизера, заключенному в стальной кожух с помощью запекаемых в анод штырей, анодный кожух снабжен шунтами, выполненными в виде пакетов гибких спусков, и подключен с их помощью к анодной ошиновке параллельно штырям. The technical result is achieved by the fact that in the current supply to the self-burning anode of an aluminum electrolyzer, enclosed in a steel casing with the help of pins baked into the anode, the anode casing is equipped with shunts made in the form of packets of flexible descents, and connected with them to the anode busbar in parallel with the pins.

На фиг.1 показан разрез предложенного токоподвода к аноду электролизера с ВТ. Здесь 1 - анод, заключенный в стальную рубашку 2. Ток к нему подводится со стояков 3 через гибкие пакеты 7 и шинопроводы, смонтированные на продольных балках анодной рамы 5, на штыри 6 и далее на анод 1. Figure 1 shows a section of the proposed current supply to the anode of the electrolytic cell with VT. Here 1 is the anode enclosed in a steel jacket 2. The current is supplied to it from the risers 3 through flexible packages 7 and busbars mounted on the longitudinal beams of the anode frame 5, to the pins 6 and then to the anode 1.

Анодный кожух снабжен шунтами, выполненными в виде пакетов гибких анодных спусков 7, и с их помощью включен в электрическую цепь. Эти шунты 7 связывают анодную рубашку 2 со стояками 3 в торцевой части электролизера. Кроме того, шунты 7 соединяют шиноподводы продольных балок анодной рамы 5 с поперечньми балками анодной рубашки 8 в верхней части электролизера. The anode casing is equipped with shunts made in the form of packets of flexible anode slopes 7, and with their help is included in the electrical circuit. These shunts 7 connect the anode jacket 2 with the risers 3 in the end part of the cell. In addition, shunts 7 connect the busbars of the longitudinal beams of the anode frame 5 with the transverse beams of the anode shirt 8 in the upper part of the cell.

Для улучшения контакта рубашки 2 со спеченной частью анода 1 может использоваться утепление ее нижней части с помощью стальных коробов 9, заполняемых глиноземом 10 или другим теплоизолирующим материалом (фиг.2). Электропроводность рубашки может быть дополнительно повышена путем выполнения верхней ее части биметаллической - из стали 2 и алюминия 11. To improve the contact of the shirt 2 with the sintered part of the anode 1, insulation of its lower part can be used with steel boxes 9 filled with alumina 10 or other heat-insulating material (figure 2). The electrical conductivity of the shirt can be further enhanced by performing its upper part bimetallic - from steel 2 and aluminum 11.

Расчеты показывают, что для типовых электролизеров с ВТ на 155-160 кА, широко применяемых на заводах России, омическое сопротивление штырей составляет около 87•10^-8 Ом при сопротивлении серийной анодной рубашки ≈133•10^-8 Ом и сопротивлении усиленной рубашки с биметаллической верхней частью 58•10^-8 Ом. Сила тока через рубашку при наличии хорошего контакта ее с анодом может достигать 60 кА и более. В результате введения в цепь анодного узла дополнительных мощных проводников и более равномерного распределения тока по аноду расчетный перепад напряжения в нем снижается на 150 мВ и более. Это эквивалентно уменьшению расхода энергии на 500-550 кВт•ч/т металла.Calculations show that for typical electrolyzers with 155-160 kA VT, widely used in Russian factories, the ohmic resistance of the pins is about 87 • 10 ^-8 Ohm with a resistance of the serial anode jacket of ≈133 • 10 ^-8 Ohm and the resistance of a reinforced shirt with a bimetal upper part 58 • 10 ^-8 Ohm. The current through the jacket in the presence of good contact with the anode can reach 60 kA or more. As a result of introducing additional powerful conductors into the circuit of the anode assembly and a more uniform current distribution over the anode, the calculated voltage drop in it decreases by 150 mV or more. This is equivalent to a reduction in energy consumption of 500-550 kW • h / t of metal.

Claims

Токоподвод к самообжигающемуся аноду алюминиевого электролизера, заключенному в стальной кожух с помощью запекаемых в анод штырей, отличающийся тем, что анодный кожух снабжен шунтами, выполненными в виде пакетов гибких спусков, и подключен с их помощью к анодной ошиновке параллельно штырям. Current supply to the self-baking anode of an aluminum electrolytic cell enclosed in a steel casing with the help of pins baked into the anode, characterized in that the anode casing is equipped with shunts made in the form of packages of flexible descents, and connected with them to the anode busbar in parallel with the pins.