RU2483142C1 - Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair - Google Patents

Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair Download PDF

Info

Publication number
RU2483142C1
RU2483142C1 RU2011146559/02A RU2011146559A RU2483142C1 RU 2483142 C1 RU2483142 C1 RU 2483142C1 RU 2011146559/02 A RU2011146559/02 A RU 2011146559/02A RU 2011146559 A RU2011146559 A RU 2011146559A RU 2483142 C1 RU2483142 C1 RU 2483142C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
hearth
connection
rod
slopes
Prior art date
Application number
RU2011146559/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Пак
Евгений Яковлевич Гиберт
Андрей Васильевич Завадяк
Виктор Христьянович Манн
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2011146559/02A priority Critical patent/RU2483142C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483142C1 publication Critical patent/RU2483142C1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: proposed cathode comprises jacket and lining with base made of heat-insulation and refractory materials, side lining, bottom of hearth sections with cathode rods and cathode downleads. The latter are made from the stack of flexible aluminium tapes, contact plate and steel adapter to be welded as-assembled to cathode rod and plugged to cathode bus. Cathode downleads are assembled in installing the lining by welding them to cathode rods and bolting downlead contact plates to the bracket. After disassembly of side lining, cathode rods with their downleads are extracted from cathode jacket, cleaned and transferred to cutting bay. Cutting is performed along the line or in zone of joint between rod and downlead metal adapter. After skinning the metal adapter end, cathode downlead is transferred for reassembly.
EFFECT: higher reliability due to larger number of aluminium tapes.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к оборудованию для обеспечения работы электролизеров по производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано при монтаже и эксплуатации токоподводящей части ванны алюминиевого электролизера.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, and in particular to equipment for ensuring the operation of electrolytic cells for the production of aluminum by the electrolytic method, and can be used in the installation and operation of the current-carrying part of the bath of an aluminum electrolysis cell.

Известно катодное устройство электролизера для получения алюминия электролитическим способом, у которого отвод тока выполнен по электрической цепи катодный стержень - катодные спуски (пакет алюминиевых лент) - катодные шины [Аноды алюминиевых электролизеров. Янко Э.А., М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2001, стр.599], принятое за аналог устройства и способа. С целью минимизации потерь контактные узлы выполнены посредством сварки пакета из нескольких десятков алюминиевых лент толщиной 0,5-1,0 мм с одним концом к стальному катодному стержню, а другим концом к алюминиевой шине катодной ошиновки. При капитальном ремонте электролизер шунтируют - «обесточивают» и отрывают спуски механическим путем от алюминиевых шин, после чего повторно катодные стержни со спусками не используют, а направляют на переплавку, а при пуске заменяют их новыми, затрачивая при этом материальные и трудовые ресурсы.Known cathodic electrolytic device for producing aluminum by electrolytic method, in which the current is drawn through an electric circuit, the cathode rod - cathode slopes (a package of aluminum tapes) - cathode buses [Anodes of aluminum electrolyzers. Yanko EA, Moscow: Publishing House "Ore and Metals", 2001, p. 599], adopted as an analogue of the device and method. In order to minimize losses, the contact nodes are made by welding a package of several tens of aluminum strips with a thickness of 0.5-1.0 mm with one end to the steel cathode rod and the other end to the aluminum busbar of the cathode busbar. During the overhaul, the electrolyzer is shunted - “de-energized” and the slopes are mechanically removed from aluminum tires, after which the cathode rods with slopes are not reused, but sent to remelting, and at start-up they are replaced with new ones, while wasting material and labor resources.

Современные мощные электролизеры с целью увеличения производительности предприятия устанавливают в корпусах настолько компактно, что ошиновки соседних электролизеров разделяет лишь электрическая изоляция, а расстояние от ошиновки до катодного устройства не превышает величины монтажного зазора. При такой компоновке и с учетом, что в зоне соединения катодного спуска к катодной шине большое по значению магнитное поле тем больше, чем больше мощность электролизера, организовать условия для качественной дуговой сварки большая сложность, связанная с существенными затратами.In order to increase the productivity of enterprises, modern powerful electrolyzers are installed in cases so compactly that the busbars of neighboring electrolyzers are separated only by electrical insulation, and the distance from the busbar to the cathode device does not exceed the size of the mounting gap. With this arrangement and taking into account the fact that in the zone of connection of the cathode descent to the cathode bus, a large magnetic field is greater, the greater the power of the electrolyzer, it is very difficult to organize conditions for high-quality arc welding, which are associated with significant costs.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и способу является [Патент на полезную модель РФ №23880, С25С 3/16, 2002]. В катодном устройстве контактное соединение содержит катодный спуск, выполненный в виде набора гибких алюминиевых лент, одним концом соединенных с катодной шиной, а другим разъемным соединением - со стальным катодным стержнем. Гибкий алюминиевый катодный спуск жестко соединен с катодной шиной через алюминиевую "бобышку", а со стальным катодным стержнем-пластиной из алюминиевого сплава. На контактирующую поверхность пластины нанесен медный слой толщиной 0,25-0,50 мм, выполненной со скосом и продольным разрезом посередине. При работе в агрессивной атмосфере медная контактная поверхность активно окисляется, что приводит к росту падения напряжения в контактном узле и соответственно росту удельного расхода электроэнергии. Кроме того, не обеспечивается стабильность падения напряжения в контакте.The closest in technical essence to the claimed device and method is [Patent for a utility model of the Russian Federation No. 23880, C25C 3/16, 2002]. In the cathode device, the contact connection comprises a cathode descent made in the form of a set of flexible aluminum tapes connected at one end to the cathode bus and the other detachable connection to the steel cathode rod. A flexible aluminum cathode descent is rigidly connected to the cathode bus via an aluminum boss and to a steel cathode rod-plate made of aluminum alloy. A copper layer 0.25-0.50 mm thick made with a bevel and a longitudinal section in the middle is applied to the contacting surface of the plate. When working in an aggressive atmosphere, the copper contact surface is actively oxidized, which leads to an increase in the voltage drop in the contact node and, accordingly, an increase in the specific energy consumption. In addition, the stability of the voltage drop in the contact is not ensured.

Недостатком контактного соединения является периодическая протяжка контакта из-за увеличения падения напряжения, что связано со «старением» в результате окисления и воздействия высоких температур. В современных электролизерах мощностью свыше 300 кА температура в контактах достигает 180-250°С и нередко выше. Известно, что алюминий, используемый в качестве материала для контактных деталей, при такой температуре теряет до 30% предела прочности. При протяжке болтового соединения происходит некоторая деформация контактных поверхностей в результате чего нарушается целостность покрытия. Нередко протяжка не решает проблемы увеличения падения напряжения, тогда соединение разбирают и после зачистки до металлического блеска с покрытием или без покрытия поверхностей соединение собирают вновь. И если не получен положительный результат, переборку контакта повторяют. Через две «зачистки» медное покрытие на 70% исчезает и процесс увеличения падения напряжения в данном контакте становится неуправляемым. Возобновление покрытия на контактных поверхностях или замена спусков в действующем корпусе в настоящее время практически невозможна, что является существенным недостатком соединения. К существенному недостатку решения, используемого в полезной модели, относится также то, что невозможно использовать подовые блоки оптимальной длины с выходом катодных стержней по обе стороны катодного кожуха без дополнительных трудозатрат и снижения качества подины. Ширина катодного кожуха меньше длины катодной секции с подовым блоком. При монтаже катодного устройства необходимо наклонять секцию и протаскивать в окно катодный стержень до упора подового блока в катодный кожух. Затем катодная секция устанавливается горизонтально и, направляя второй конец катодного стержня в противоположное окно катодного кожуха, выставляется симметрично относительно продольной оси электролизера. При оптимальной длине подового блока без увеличения путем резки окна выхода катодного стержня в катодном кожухе и последующей его заделки операцию выполнить невозможно. Уменьшение размера подового блока с целью исключения вырезки окон в катодном кожухе ведет к увеличению размера периферийного набивного подовой массой шва, что негативно скажется на прочности подины и приведет к снижению срока службы электролизера.The disadvantage of a contact compound is the periodic pulling of the contact due to an increase in voltage drop, which is associated with “aging” as a result of oxidation and exposure to high temperatures. In modern electrolyzers with a capacity of more than 300 kA, the temperature in the contacts reaches 180-250 ° C and is often higher. It is known that aluminum, used as a material for contact parts, at this temperature loses up to 30% of the tensile strength. When the bolted connection is drawn, some deformation of the contact surfaces occurs, as a result of which the integrity of the coating is violated. Often, broaching does not solve the problem of increasing the voltage drop, then the joint is disassembled and after stripping to a metallic luster with or without coating, the joint is reassembled. And if a positive result is not obtained, the contact bulkhead is repeated. After two stripping operations, the copper coating disappears by 70% and the process of increasing the voltage drop in this contact becomes uncontrollable. The resumption of the coating on the contact surfaces or the replacement of the slopes in the existing housing is currently practically impossible, which is a significant drawback of the connection. A significant drawback of the solution used in the utility model is that it is impossible to use hearth blocks of optimal length with the exit of the cathode rods on both sides of the cathode casing without additional labor and reducing the quality of the hearth. The width of the cathode casing is less than the length of the cathode section with a hearth block. When mounting the cathode device, it is necessary to tilt the section and push the cathode rod through the window until the hearth block stops in the cathode casing. Then the cathode section is mounted horizontally and, directing the second end of the cathode rod into the opposite window of the cathode casing, is set symmetrically relative to the longitudinal axis of the cell. At the optimum length of the hearth block without increasing by cutting the exit window of the cathode rod in the cathode casing and its subsequent termination, the operation cannot be performed. Reducing the size of the hearth block in order to prevent window cuts in the cathode casing leads to an increase in the size of the peripheral printed hearth mass of the seam, which will negatively affect the strength of the hearth and reduce the life of the cell.

Задачей заявляемого изобретения является создание катодного устройства электролизера для получения алюминия, у которого в электрической цепи катодный стержень - катодный спуск - катодная шина снижена возможность увеличения падения напряжения в течение межремонтного периода электролизера и обеспечена как возможность использования оптимального размера подового блока, так и вторичное использование элементов электрической цепи при капитальном ремонте.The objective of the invention is the creation of a cathodic device for producing an aluminum cell, in which the cathode rod — cathodic descent — cathode bus in the electric circuit reduces the possibility of increasing the voltage drop during the overhaul period of the cell and provides the possibility of using the optimal size of the hearth block and the secondary use of elements electrical circuit during overhaul.

Поставленная задача достигается за счет того, что в катодном устройстве электролизера для получения алюминия, включающем катодный кожух и футеровку, содержащую цоколь из теплоизоляционного и огнеупорного материалов, бортовую футеровку, подину из подовых секций с катодными стержнями и катодными спусками, каждый из которых выполнен в виде пакета гибких металлических лент, одним концом жестко соединенным с катодной шиной, а другим - с катодным стержнем подовой секции, согласно заявляемому изобретению в катодном спуске к пакету гибких металлических лент жестко присоединены с одной стороны одна или несколько контактных пластин, а с другой - один или несколько металлических наконечников и катодный спуск жестко соединен с катодной шиной через контактные пластины посредством разъемного соединения, а с катодным стержнем - через металлические наконечники посредством неразъемного соединения, например сварки, при этом соединение металлических наконечников с катодным стержнем выполнено внутри катодного кожуха.The problem is achieved due to the fact that in the cathode device of the electrolyzer for producing aluminum, including a cathode casing and a lining containing a base of heat-insulating and refractory materials, a side lining, a hearth from the hearth sections with cathode rods and cathode slopes, each of which is made in the form a package of flexible metal tapes, one end rigidly connected to the cathode bus, and the other to the cathode rod of the hearth section, according to the claimed invention in the cathode descent to the package of flexible meta On the one hand, one or more contact plates are rigidly attached on one side, and one or more metal tips on the other, and the cathode descent is rigidly connected to the cathode bus through the contact plates by means of a detachable connection, and to the cathode rod, through metal tips by means of a one-piece connection, for example welding, while the connection of the metal tips with the cathode rod is made inside the cathode casing.

Поставленная задача достигается тем, что в способе ремонта катодного устройства алюминиевого электролизера, включающем отсоединение катодных спусков от катодных шин, демонтаж катодного устройства и вывоз в цех ремонта при централизованном ремонте, удаление бортовой футеровки, подины и цоколя, монтаж катодного устройства, включающий монтаж цоколя, подины и бортовой футеровки, соединение катодных спусков с катодными шинами, согласно заявляемому изобретению отсоединение и последующее после ремонта соединение катодных спусков к катодным шинам осуществляют путем разборки, затем сборки разъемного соединения; при демонтаже подины отделение катодных спусков от катодных стержней подовых секций производят путем резки по линии их соединения или в области соединения; при последующем монтаже после монтажа цоколя и подовых секций подины монтируют катодные спуски путем проталкивания в окна катодного кожуха до упора в катодный стержень подовой секции металлических наконечников катодных спусков и создания неразъемного соединения посредством, например, сварки.The problem is achieved in that in a method of repairing a cathode device of an aluminum electrolyzer, including disconnecting the cathode slopes from the cathode busbars, dismantling the cathode device and taking it to the repair shop for centralized repair, removing the side lining, bottom and base, mounting the cathode device, including mounting the base, bottom and side lining, the connection of the cathode slopes with cathode tires, according to the claimed invention, the disconnection and subsequent after repair connection of the cathode slopes to the cathode m tires are carried out by disassembling, then assembling a detachable connection; when removing the hearth, the separation of the cathode slopes from the cathode rods of the hearth sections is carried out by cutting along the line of their connection or in the area of connection; during subsequent installation, after mounting the base and the hearth sections, the hearths are mounted on the cathode slides by pushing the cathode slots into the cathode rod of the metal tips of the cathode slides into the cathode rod and creating an integral connection by, for example, welding.

При использовании изобретения исключается возможность разогрева разъемных контактных соединений до температур, существенно снижающих их предел прочности, и обеспечивается использование элементов цепи при капитальном ремонте, что в свою очередь позволит использовать подовые блоки максимальной длины.When using the invention, the possibility of heating detachable contact joints to temperatures significantly lowering their tensile strength is excluded, and the use of circuit elements during overhaul is ensured, which in turn will allow the use of hearth blocks of maximum length.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which makes it possible to conclude that the criterion of "inventive step".

Для решения поставленной задачи в катодном устройстве электролизера для получения алюминия катодные спуски выполнены из пакета гибких алюминиевых лент, контактной пластины и стального наконечника, которые после монтажа катодных секций стыкуются с катодным стержнем посредством сварки, а с катодной шиной - посредством разъемного соединения.To solve this problem, in the cathode device of the electrolytic cell for producing aluminum, the cathode slopes are made of a package of flexible aluminum tapes, a contact plate and a steel tip, which, after mounting the cathode sections, are joined to the cathode rod by welding, and to the cathode bus via detachable connection.

Выполнение катодного спуска с разъемом к катодной шине исключает возможность перегрева контактных поверхностей до активного снижения предела прочности ввиду того, что развита поверхность теплоотдачи из-за большого количества алюминиевых лент, а резка катодного спуска по линии соединения стального наконечника к катодному стержню или в области соединения после удаления футеровки позволяет его повторное использование. При этом ввиду стыковки стального наконечника с катодным стержнем после монтажа подовых секций, которые не протаскиваются в окна и устанавливаются без наклона, обеспечивается возможность использования подовых блоков максимальной длины для любого типа катодного кожуха без дополнительных трудозатрат. На современных электролизерах используются катодные секции больших размеров и для улучшения качества сварки и повышения электропроводности возможно применение нескольких контактных пластин и нескольких металлических наконечников.Performing a cathode descent with a connector to the cathode bus eliminates the possibility of overheating of the contact surfaces to actively reduce the tensile strength due to the fact that the heat transfer surface is developed due to the large number of aluminum strips, and cutting the cathode descent along the connection line of the steel tip to the cathode rod or in the connection area after lining removal allows its reuse. Moreover, due to the docking of the steel tip with the cathode rod after mounting the hearth sections, which are not pulled into the windows and installed without tilting, it is possible to use hearth blocks of maximum length for any type of cathode casing without additional labor costs. Modern electrolyzers use large cathode sections and, to improve the quality of welding and increase electrical conductivity, it is possible to use several contact plates and several metal tips.

На фигуре показан электролизер в разрезе, где:The figure shows a cell in section, where:

катодное устройство 1,cathode device 1,

металлический катодный кожух 2,metal cathode casing 2,

цоколь из теплоизоляционных и огнеупорных материалов 3,basement of heat-insulating and refractory materials 3,

подовые блоки 4,hearth blocks 4,

катодные стержни 5,cathode rods 5,

бортовая футеровка 6,side lining 6,

швы, набитые подовой массой 7,seams stuffed with hearth mass 7,

металлический наконечник 8,metal tip 8,

пакет гибких металлических лент 9,a package of flexible metal tapes 9,

пластина контактная 10,contact plate 10,

болтовое соединение 11,bolted connection 11,

кронштейн 12,bracket 12,

катодная шина 13.cathode bus 13.

Катодное устройство 1 состоит из металлического катодного кожуха 2, цоколя, в котором многослойная теплоизоляция выполнена из теплоизоляционных огнеупорных материалов 3, подовых секций, выполненных из углеродного подового блока 4 в виде моноблоков, катодных стержней 5, бортовой футеровки 6 и швов, набитых подовой массой 7. К катодным стержням 5 приварены катодные спуски, состоящие из металлического стального наконечника 8, пакета гибких алюминиевых лент 9 и пластины контактной 10, которой посредством разъемного болтового соединения 11 крепятся к кронштейну 12 катодной шины 13.The cathode device 1 consists of a metal cathode casing 2, a base, in which multilayer thermal insulation is made of heat-insulating refractory materials 3, hearth sections made of carbon hearth block 4 in the form of monoblocks, cathode rods 5, side lining 6 and seams stuffed with hearth mass 7 The cathode descents are welded to the cathode rods 5, consisting of a metal steel tip 8, a packet of flexible aluminum strips 9 and a contact plate 10, which are secured by means of a detachable bolt connection 11 I am to the cathode busbar bracket 12 13.

Монтаж катодного устройства алюминиевого электролизера осуществляется в следующей последовательности.The installation of the cathode device of an aluminum electrolyzer is carried out in the following sequence.

В металлический катодный кожух 2 катодного устройства 1 укладывается многослойная теплоизоляция цоколя 3, на которую монтируются подовые секции, содержащие подовый блок 4 и катодный стержень 5, заделанный в паз подового блока посредством электропроводного материала. Катодный спуск стальным наконечником 8 с внешней стороны катодного кожуха 2 проталкивается в окно до упора в катодный стержень 5. Затем, после соответствующей выставки положения стального наконечника 8 согласно технологии сварки, осуществляют соединение катодного спуска с катодным стержнем 5. После монтажа всех катодных спусков герметизируют окна выхода наконечников 8, затем монтируют бортовую футеровку 6 и производят набойку швов подовой массой 7.In the metal cathode casing 2 of the cathode device 1, a multilayer thermal insulation of the base 3 is laid, on which the hearth sections are mounted, containing the hearth block 4 and the cathode rod 5, embedded in the groove of the hearth block by means of an electrically conductive material. The cathodic descent with a steel tip 8 from the outside of the cathode casing 2 is pushed out the window until it stops at the cathode rod 5. Then, after a corresponding exposure of the position of the steel tip 8 according to the welding technology, the cathodic descent is connected to the cathode rod 5. After installing all the cathode descents, the windows are sealed the output of the tips 8, then mount the side lining 6 and produce joints with the hearth mass 7.

По окончании работ по футеровке катодное устройство устанавливается на фундамент, затем катодные спуски контактными пластинами 10 посредством болтовых соединений 11 закрепляют к кронштейнам 12 катодных шин 13.At the end of the lining, the cathode device is installed on the foundation, then the cathode descents with the contact plates 10 by means of bolted connections 11 are fixed to the brackets 12 of the cathode buses 13.

Демонтаж катодного спуска для повторного использования осуществляется при капитальном ремонте алюминиевого электролизера. Наиболее прогрессивный ремонт электролизеров в настоящее время - централизованный, с вывозом узлов электролизера в специальные цеха для ремонта. После вывоза катодного устройства и установки на ремонтной площадке осуществляют демонтажные работы. После демонтажа бортовой футеровки 6 и удаления углеродных подовых блоков 4 с подовой массой 7 катодные стержни 5 с катодным спуском извлекают из катодного кожуха 2, очищают и транспортируют на участок резки. Резку осуществляют огневым или механическим способом по линии или в зоне соединения катодного стержня 5 с металлическим наконечником 8 катодного спуска. При огневом способе отделения металлического наконечника 8 от катодного стержня операцию можно выполнять в катодном кожухе. После зачистки торца металлического наконечника 8 катодный спуск поставляется на повторный монтаж.The dismantling of the cathode descent for reuse is carried out during the overhaul of the aluminum electrolyzer. The most progressive repair of electrolytic cells at the present time is centralized, with the export of the electrolyzer units to special workshops for repair. After removal of the cathode device and installation at the repair site, dismantling is carried out. After dismantling the side lining 6 and removing the carbon hearth blocks 4 with the hearth mass 7, the cathode rods 5 with the cathode descent are removed from the cathode casing 2, cleaned and transported to the cutting site. Cutting is carried out by fire or mechanically in a line or in the zone of connection of the cathode rod 5 with the metal tip 8 of the cathode descent. With the fire method of separating the metal tip 8 from the cathode rod, the operation can be performed in the cathode casing. After cleaning the end of the metal tip 8, the cathodic descent is supplied for reassembly.

Исполнение катодного устройства с катодными спусками, которые монтируются в процессе монтажа футеровки посредством приварки наконечников катодных спусков к катодным стержням подовых секций и с разъемным соединением контактных пластин катодных спусков с кронштейнами посредством болтовых соединений, позволяет стабилизировать перепад напряжения в контактах в течение межремонтного периода. Стыковая сварка алюминиевых лент к стальному наконечнику, выполненному на стыкосварочной машине без нарушения в технологии, работает длительно без существенных изменений в перепаде напряжения.The design of the cathodic device with cathodic slopes, which are mounted during the installation of the lining by welding the tips of the cathodic slopes to the cathode rods of the hearth sections and with the detachable connection of the contact plates of the cathode slopes with brackets by means of bolted joints, allows to stabilize the voltage drop in the contacts during the overhaul period. Butt welding of aluminum strips to a steel tip, performed on a butt welding machine without disruption in technology, works for a long time without significant changes in the voltage drop.

Практика показывает, что разъемные соединения катодных спусков с катодными стержнями при нагреве до 200°С требуют протяжки болтов или переборки из-за многократного от первоначального, свыше 40 мВ, увеличения величины падения напряжения. На разъеме катодная шина - катодный спуск ввиду невысокой температуры (температура катодной шины) величина изменения падения напряжения стабильная и в среднем составляет 4-9 мВ, что допустимо (сварка 3-7 мВ). В настоящее время катодные устройства с такими катодными спусками проходят испытания на действующих электролизерах повышенной мощности. В них использованы моноблоки максимальной длины, монтаж которых осуществлялся без дополнительных затрат. Падение напряжения в контактах и катодных спусках стабильное.Practice shows that detachable connections of cathode slopes with cathode rods when heated to 200 ° C require broaching bolts or bulkheads due to the multiple of the initial, over 40 mV, increase in the voltage drop. Due to the low temperature (cathode bus temperature) on the connector, the cathode bus - cathode descent, the voltage drop change is stable and on average is 4-9 mV, which is acceptable (welding 3-7 mV). Currently, cathodic devices with such cathodic slopes are being tested on existing electrolyzers of increased power. They used monoblocks of maximum length, the installation of which was carried out without additional costs. The voltage drop across the contacts and cathode slopes is stable.

Повторное использование катодных спусков, позволит получить экономию ~ 0,8-1,0 тонн алюминиевого проката и 6,0-8,0 тонн стального проката с одного катодного устройства в зависимости от мощности электролизера. В настоящее время техническое решение испытывается на электролизерах мощностью свыше 300 кА на заводе ООО «РУСАЛ».Reuse of cathodic descents will allow saving ~ 0.8-1.0 tons of rolled aluminum and 6.0-8.0 tons of rolled steel from one cathode device, depending on the capacity of the cell. Currently, the technical solution is being tested on electrolyzers with a capacity of over 300 kA at the plant of LLC RUSAL.

Claims (2)

1. Катодное устройство электролизера для получения алюминия, содержащее катодный кожух и футеровку, имеющую цоколь из теплоизоляционного и огнеупорного материалов, бортовую футеровку, подину из подовых секций с катодными стержнями и катодными спусками, каждый из которых выполнен в виде пакета гибких металлических лент, одним концом жестко соединенный с катодной шиной, а другим - с катодным стержнем подовой секции, отличающееся тем, что в катодном спуске к пакету гибких металлических лент с одной стороны жестко присоединены одна или несколько контактных пластин, а с другой - один или несколько металлических наконечников, и катодный спуск жестко соединен с катодной шиной через контактные пластины посредством разъемного соединения, а с катодным стержнем - через металлические наконечники посредством неразъемного соединения, например посредством сварки, при этом соединение металлических наконечников с катодным стержнем выполнено внутри катодного кожуха.1. The cathode device of the electrolytic cell for producing aluminum, comprising a cathode casing and a lining having a base of heat-insulating and refractory materials, a side lining, a hearth from the hearth sections with cathode rods and cathode slopes, each of which is made in the form of a package of flexible metal tapes, one end rigidly connected to the cathode bus, and the other to the cathode rod of the hearth section, characterized in that in the cathode descent to the package of flexible metal strips on one side are rigidly attached one or several only contact plates, and on the other hand, one or more metal tips, and the cathode descent is rigidly connected to the cathode bus through the contact plates by means of a detachable connection, and to the cathode rod through metal tips by means of an integral connection, for example by welding, while the connection of metal tips with the cathode rod is made inside the cathode casing. 2. Способ ремонта катодного устройства электролизера для получения алюминия по п.1, характеризующийся тем, что он включает отсоединение катодных спусков от катодных шин, демонтаж катодного устройства с вывозом в цех ремонта при централизованном ремонте путем удаления бортовой футеровки, демонтажа подины и цоколя и монтаж цоколя, подины и бортовой футеровки и соединение катодных спусков с катодными шинами после ремонта, причем отсоединение и последующее после ремонта соединение катодных спусков к катодным шинам осуществляют путем разборки и последующей сборки разъемного соединения, при этом при демонтаже подины отделение катодных спусков от катодных стержней подовых секций производят путем резки по линии их соединения или в области соединения, а после монтажа цоколя и подовых секций подины монтируют катодные спуски путем проталкивания в окна катодного кожуха до упора в катодный стержень подовой секции металлических наконечников катодных спусков и создания неразъемного соединения, например посредством сварки. 2. The method of repairing the cathode device of the electrolytic cell for producing aluminum according to claim 1, characterized in that it includes disconnecting the cathode slopes from the cathode tires, dismantling the cathode device and taking it to the repair workshop for centralized repair by removing the side lining, removing the bottom and base and mounting the base, the hearth and the side lining and the connection of the cathode descents with the cathode tires after repair, and the disconnection and subsequent after repair connection of the cathode descents to the cathode buses is carried out by ki and subsequent assembly of the detachable connection, while removing the hearth, the cathode slides are separated from the cathode rods of the hearth sections by cutting along the connection line or in the joint area, and after mounting the base and the hearth sections, the cathode slopes are mounted by pushing the cathode casing into the windows until the emphasis in the cathode rod of the hearth section of the metal tips of the cathode slopes and create a permanent connection, for example by welding.
RU2011146559/02A 2011-11-16 2011-11-16 Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair RU2483142C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146559/02A RU2483142C1 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146559/02A RU2483142C1 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2483142C1 true RU2483142C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146559/02A RU2483142C1 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483142C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2548571A (en) * 2016-03-21 2017-09-27 Dubai Aluminium Pjsc Flexible electrical connector for electrolytic cell

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3650941A (en) * 1968-09-23 1972-03-21 Kaiser Aluminium Chem Corp Electrolytic reduction cell
SU1376151A1 (en) * 1986-05-08 1988-02-23 Всесоюзный Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Вниипроектэлектромонтаж" Device for overlapped bolting together of aluminium buses
SU1440958A1 (en) * 1986-12-12 1988-11-30 Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Cathode arrangement for aluminium electrolyzer
RU2108415C1 (en) * 1996-07-15 1998-04-10 Леонов Виктор Васильевич Method for assembly of current lead for aluminum electrolyzer
RU2240384C1 (en) * 2003-08-21 2004-11-20 Красноярский государственный университет Unit for connecting bus with cathode rod of aluminum cell
CN2883401Y (en) * 2005-08-02 2007-03-28 高德金 Dual-side aluminum/steel composite concave crossing cathode steel rod conductive joint
RU2387743C2 (en) * 2007-08-17 2010-04-27 Открытое акционерное общество "Сибирско-Уральская Алюминиевая компания"(ОАО "СУАЛ") Electric contact unit of electrolyser for aluminium production and procedure for assembly of electric contact unit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3650941A (en) * 1968-09-23 1972-03-21 Kaiser Aluminium Chem Corp Electrolytic reduction cell
SU1376151A1 (en) * 1986-05-08 1988-02-23 Всесоюзный Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Вниипроектэлектромонтаж" Device for overlapped bolting together of aluminium buses
SU1440958A1 (en) * 1986-12-12 1988-11-30 Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Cathode arrangement for aluminium electrolyzer
RU2108415C1 (en) * 1996-07-15 1998-04-10 Леонов Виктор Васильевич Method for assembly of current lead for aluminum electrolyzer
RU2240384C1 (en) * 2003-08-21 2004-11-20 Красноярский государственный университет Unit for connecting bus with cathode rod of aluminum cell
CN2883401Y (en) * 2005-08-02 2007-03-28 高德金 Dual-side aluminum/steel composite concave crossing cathode steel rod conductive joint
RU2387743C2 (en) * 2007-08-17 2010-04-27 Открытое акционерное общество "Сибирско-Уральская Алюминиевая компания"(ОАО "СУАЛ") Electric contact unit of electrolyser for aluminium production and procedure for assembly of electric contact unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2548571A (en) * 2016-03-21 2017-09-27 Dubai Aluminium Pjsc Flexible electrical connector for electrolytic cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2403324C2 (en) Cathodes for aluminium electrolytic cells with groove of nonplanar configuration
RU2449058C2 (en) Electrolyser for aluminium production provided with voltage drop decreasing means
CN100571958C (en) The charged welding method of aluminum cell cathode steel bar
CN102806425B (en) Method for welding cathode flexible bus of aluminum electrolysis cell without series power failure
CN106676580B (en) Method and structure for on-line connection of prebaked anode aluminum electrolysis anode
CN105624728B (en) A kind of metal lithium electrolytic bath
CA2711536C (en) Device and method for short-circuiting one or more cells in an arrangement of electrolysis cells intended for the production of aluminium
BR0108693A (en) Method for converting hall-heroult cells into inert anode cells for aluminum production
RU2723867C1 (en) Cathode current collector/connector for hall-héroult electrolyzer
RU2483142C1 (en) Cathode of electrolytic cell for production of aluminium and method of its repair
WO2017163162A1 (en) Flexible electrical connector for electrolytic cell
CN107779912B (en) Rare earth oxide molten salt electrolytic tank
CN205099768U (en) Be applied to cathode assembly of tough cathode electrolysis production
CN109913906B (en) Hollow aluminum-injection steel claw made of aluminum electrolysis anode composite material
CN109898101B (en) Novel energy-saving anticorrosion anode steel claw for electrolytic aluminum and design method
CN217628667U (en) Anode device of magnesium electrolytic cell
RU2346087C1 (en) Cathode for copper receiving
CN206345925U (en) A kind of open-close type load-bearing conducting beam of continuous prebaked anode cell
RU2220230C2 (en) Connection of bus to cathode bar of aluminum electrolyzer
CN211046599U (en) Excitation bus assembly and power generation equipment with same
RU2118409C1 (en) Process of replacement of bus arrangement of aluminum electrolyzers of operational series
RU2231577C1 (en) Anodic device of the aluminum electrolyzer with the burnt anodes
CN208632659U (en) Superconductive energy-saving anode rod component
CN102424984A (en) Distributed type electrified welding system for aluminium electrolytic tank cathode steel bar
CN102465321B (en) Aluminum electrolytic tank cathode conducting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180321

Effective date: 20180321