RU2585601C1 - Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера - Google Patents
Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585601C1 RU2585601C1 RU2015105017/02A RU2015105017A RU2585601C1 RU 2585601 C1 RU2585601 C1 RU 2585601C1 RU 2015105017/02 A RU2015105017/02 A RU 2015105017/02A RU 2015105017 A RU2015105017 A RU 2015105017A RU 2585601 C1 RU2585601 C1 RU 2585601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nipple
- current
- coal block
- height
- anode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/16—Electric current supply devices, e.g. bus bars
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к токоподводу обожженного анода алюминиевого электролизера. Токоподвод содержит токоподводящую штангу, траверсу, удерживающую токоподводящие ниппели, обеспечивающую распределение электрического тока между ними, при этом токоподводящие ниппели выполнены в виде горизонтальных металлических пластин, размещенных в пазах в верхней части угольного блока, причем длина ниппеля составляет 0,6÷0,8 ширины угольного блока, ширина ниппеля составляет 0,1÷0,15 длины угольного блока, а общая высота ниппеля составляет 0,25÷0,3 высоты угольного блока, а высота участка ниппеля, не погруженного в угольный блок, составляет 0,5÷0,7 высоты ниппеля. Обеспечивается снижение электрического сопротивления контакта ниппель - анод за счет увеличения площади электрического контакта между анододержателем и телом анода. 2 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано в промышленных электролизерах.
Известно устройство для подвода тока к обожженному аноду алюминиевого электролизера (А.с. СССР №412292 от 28.04.1972, опубл. 25.01.1974), в котором металлический ниппель в своей нижней части выполнен в виде усеченного конуса и снабжен вертикальными компенсационными прорезями, причем конусная часть металлического ниппеля закреплена в теле анода при его прессовании.
Недостатками известного устройства являются: малая площадь контакта угольной части анода с металлическим ниппелем и связанный с этим рост сопротивления последнего.
Известен анодный токоподвод для алюминиевого электролизера (А.с. №537130, от 10.02.1975, опубл. 20.11.1976), имеющий стержень, выполненный из алюминиевого порошка или пудры и снабженный токоотводами, расположенными под углом к оси токоподвода.
Недостатки известного токоподвода: сложность устройства разветвленного токоподвода в сформированном угольном блоке, уменьшение площади контакта токоподвода и угольного блока по мере сгорания последнего и связанный с этим рост сопротивления контакта «ниппель - анод».
Целью настоящего изобретения является снижение электрического сопротивления контакта «ниппель - анод», за счет увеличения площади электрического контакта между анододержателем и телом анода.
Поставленная цель достигается тем, что токоподводящие ниппели выполнены в виде горизонтальных металлических пластин, размещенных в пазах в верхней части угольного блока, при этом длина ниппеля b1 составляет 0,6÷0,8 ширины В угольного блока, ширина ниппеля b2 составляет 0,1÷0,15 длины L угольного блока, а общая высота ниппеля h1 составляет 0,25÷0,3 высоты угольного блока Н, при этом высота h2 участка ниппеля, не погруженного в угольный блок, составляет 0,5÷0,7 высоты ниппеля h1.
Количество ниппелей, зависит от габаритов угольных блоков, эксплуатируемых в электролизерах различной силы тока, от 120 до 520 кА.
Выполнение ниппелей в виде пластин обусловлено необходимостью увеличения площади контакта «ниппель - угольный блок», снижения электрического сопротивления и плотности тока в данном узле. Например, площадь контакта круглого ниппеля диаметром 140-180 мм, при погружении в угольный блок на глубину 100-130 мм, составляет около 440-740 см2. Площадь контакта металлической пластины шириной 140-180 мм и длиной 400÷600 мм, при погружении в угольный блок на глубину 80÷100 мм, составляет от 860 до 1560 см2. Таким образом, применение пластин обеспечивает увеличение площади контакта в 2÷2,2 раза и более.
Отношение длины ниппеля b1 к ширине угольного блока в пределах (0,6÷0,8):1 выбрано из следующих соображений. Увеличение длины ниппеля выше указанных пределов создает риск их окисления под воздействием электролита по мере сгорания угольного блока и увеличения поступления железа в электролит. Воздействие электролита ускоряет износ ниппеля и снижает качество производимого алюминия. Уменьшение длины ниппеля ниже указанных пределов снизит площадь контакта «ниппель - угольный блок» и увеличит электрическое сопротивление и плотность тока в этом узле.
Отношение ширины ниппеля b2 к длине угольного блока L в пределах (0,1÷0,15):1 обусловлено стремлением обеспечить достаточную площадь контакта «ниппель - угольный блок», а также зазор между пазами в угольном блоке, достаточный для сохранения прочностных характеристик последнего. Увеличение ширины ниппеля выше указанных пределов уменьшит зазоры между смежными пазами, следовательно, ослабит прочность угольного блока. Уменьшение ширины ниппеля менее указанных пределов сократит площадь контакта «ниппель - угольный блок».
Отношение общей высоты ниппеля h1 к высоте Н угольного блока в пределах (0,25÷0,3):1 и отношение высоты h2 участка ниппеля, не погруженного в угольный блок, к общей высоте ниппеля h1 в пределах (0,5÷0,7):1, обосновывается необходимостью увеличения цикла замены анода, снижения массы анодного огарка, извлекаемого из электролизера и обеспечения отвода тепла от угольного блока в количестве, обеспечивающем стабильный тепловой баланс электролизера. Увеличение общей высоты ниппеля h1 выше указанных пределов вызовет необходимость более глубокого его погружения в угольный блок, что приведет к более частой замене анодов, по мере сгорания угольного блока до ниппеля, а также увеличит массу анодного огарка, извлекаемого из электролизера. Уменьшение общей высоты ниппеля h1 ниже указанных пределов снизит площадь его контакта с угольным блоком и приведет к увеличению электрического сопротивления и плотности тока в узле «ниппель - угольный блок». Увеличение высоты h2 ниппеля, не погруженного в угольный блок, выше указанных пределов увеличит массу ниппеля и интенсифицирует отвод тепла от электролита до уровня, способного нарушить тепловой баланс электролизера. Уменьшение высоты h2 участка ниппеля, не погруженного в угольный блок, ниже указанных пределов, также способно нарушить тепловой баланс электролизера. В этом случае толщина слоя укрывного материала, защищающего угольный блок от окисления, может оказаться выше высоты h2 участка, не погруженного в угольный блок.
Конструкция заявляемого токоподвода поясняется графически. На фиг. 1 изображен вид сверху анода и токоподвода, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Токоподвод включает токоподводящую штангу 1, траверсу 2, ниппель 3 и угольный блок 4 с пазами 5.
Заявляемый токоподвод работает следующим образом. Электрический ток от ошиновки электролизера (на чертежах не показана) поступает в верхнюю часть токоподводящей штанги 1 и далее, через траверсу 2 и ниппели 3, в угольный блок 4. При прохождении через контакт «ниппель - угольный блок», ток преодолевает сопротивление в 1,5-2 раза ниже, чем при прохождении через «традиционный» круглый ниппель, в связи с параметрами нипеля. Соответственно, падение напряжения также в 1,5-2 раза ниже и составляют 45-60 мВ против 90 мВ в «традиционном» узле.
Преимуществами заявляемого токоподвода являются снижение потерь напряжения в контакте «ниппель - угольный блок» на 45-60 мВ, сокращение удельного расхода электроэнергии на 140-190 кВт·ч/т Аl, увеличение цикла замены анода на 1-2 суток, снижение массы анодного огарка, извлекаемого из электролизера на 50-100 кг.
Claims (1)
- Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера, выполненного в виде угольного блока, содержащий токоподводящую штангу, траверсу, удерживающую токоподводящие ниппели с обеспечением распределения электрического тока между ними, отличающийся тем, что токоподводящие ниппели выполнены в виде горизонтальных металлических пластин, размещенных в пазах в верхней части угольного блока, при этом длина упомянутого ниппеля b1 составляет 0,6÷0,8 ширины B угольного блока, ширина упомянутого ниппеля b2 составляет 0,1÷0,15 длины L угольного блока, а общая высота упомянутого ниппеля h1 составляет 0,25÷0,3 высоты угольного блока H, при этом высота h2 участка упомянутого ниппеля, не погруженного в угольный блок, составляет 0,5÷0,7h1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105017/02A RU2585601C1 (ru) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105017/02A RU2585601C1 (ru) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2585601C1 true RU2585601C1 (ru) | 2016-05-27 |
Family
ID=56096220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105017/02A RU2585601C1 (ru) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2585601C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5011668A (en) * | 1986-01-07 | 1991-04-30 | United States Gypsum Company | Calcination apparatus |
RU2157350C2 (ru) * | 1995-04-25 | 2000-10-10 | Дюссель Кристиан | Способ и устройство для обработки порошкообразного материала на основе сульфата кальция, новое гидравлическое вяжущее |
CN1803689A (zh) * | 2005-12-19 | 2006-07-19 | 北京朗新明环保科技有限公司 | 烟气脱硫石膏浆液的脱水方法及装置 |
RU109460U1 (ru) * | 2011-05-13 | 2011-10-20 | Кирилл Зыськович Бочавер | УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА α-ГИПСА |
RU133268U1 (ru) * | 2013-03-01 | 2013-10-10 | Руслан Ахматович Джанибеков | Установка для дегидратации гипса |
-
2015
- 2015-02-13 RU RU2015105017/02A patent/RU2585601C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5011668A (en) * | 1986-01-07 | 1991-04-30 | United States Gypsum Company | Calcination apparatus |
RU2157350C2 (ru) * | 1995-04-25 | 2000-10-10 | Дюссель Кристиан | Способ и устройство для обработки порошкообразного материала на основе сульфата кальция, новое гидравлическое вяжущее |
CN1803689A (zh) * | 2005-12-19 | 2006-07-19 | 北京朗新明环保科技有限公司 | 烟气脱硫石膏浆液的脱水方法及装置 |
RU109460U1 (ru) * | 2011-05-13 | 2011-10-20 | Кирилл Зыськович Бочавер | УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА α-ГИПСА |
RU133268U1 (ru) * | 2013-03-01 | 2013-10-10 | Руслан Ахматович Джанибеков | Установка для дегидратации гипса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11136682B2 (en) | Cathode current collector for a Hall-Heroult cell | |
RU2680039C1 (ru) | Системы и способы для очистки алюминия | |
US20070278107A1 (en) | Anode for use in aluminum producing electrolytic cell | |
WO2011148347A1 (en) | Hall-heroult cell cathode design | |
DK201870674A1 (en) | ELECTRODE CONFIGURATIONS FOR ELECTROLYTIC CELLSAND RELATED METHODS | |
CA2811361A1 (en) | Cathode for electrolytic cells | |
RU111540U1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
RU2285754C1 (ru) | Катодная секция алюминиевого электролизера | |
RU2585601C1 (ru) | Токоподвод обожженного анода алюминиевого электролизера | |
RU2499085C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
RU2679224C1 (ru) | Термохимически стойкий анод для электролиза алюминия | |
CN102400177B (zh) | 一种能降低铝电解槽阴极铝液内水平电流的阴极炭块结构 | |
CA2811355A1 (en) | Cathode for electrolytic cells | |
DK201970039A1 (en) | ADVANCED ALUMINUM ELECTROLYSIS CELL | |
RU2282680C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
RU2010112494A (ru) | Регулирование шунтирующего тока в многополярной восстановительной ячейке для получения легких металлов | |
RU2657395C1 (ru) | Электролизер для получения алюминия | |
CN102560546A (zh) | 一种铝电解槽的阳极结构 | |
RU2385364C1 (ru) | Анодный токоподвод алюминиевого электролизера | |
RU2509830C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
RU2742557C1 (ru) | Анодное устройство электролизера для производства алюминия | |
RU2734512C1 (ru) | Термохимически стойкий анод для электролиза алюминия | |
RU2586183C1 (ru) | Электролизер для получения жидких металлов электролизом расплавов | |
RU2758697C1 (ru) | Способ электролитического получения алюминия с применением твердых электродов | |
RU2732934C1 (ru) | Анодный штырь алюминиевого электролизера |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180214 |