SU1236001A1 - Анодный кожух алюминиевого электролизера с верхним токоподводом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алю- мини  к конструкции анодного устройтва алюминиевого электролизера с амообжига.ющимс  анодом и верхним окоподводом.

Целью изобретени   вл етс  повышеие качества анода.

Изобретение заключаетс , в том то анодный кожух состоит из двух естко, герметично соединенных между обой элементов, причем верхний элеент , покрытый снаружи слоем теплозол ционного материала, изготовлен из металла (алюмини , магни , меди, титана или сплавов на основе) с более высокой теп.попровод -1ость:о5 чем сталь и установлен по периметру акод- ной массы.

Стенки верхнего элемента каркаса вьтолнены с перемен}юй толи(иноЙ5 при этом отношени е толщины cteHOK верхнего элемента к толщине стенок нижнего элемента составл ет 0,5-6,0.

Стенки верхнего элемента выполнег ны с переменной высотой, при этом отношение высот стенок, верхнего элемента ко всей высоте каркаса состс вл - ет 0,3-0,6.

Толщина стенок нижнего элемента каркаса одинакова по всему его периметру . Верхний элемент на отдельных участках периметра имеет различную толщину, например толщина торцовых стенок больше толщины продольны : сте- нок5 но меньше толщины стенок на угловых участках. Если отношение толщины стенок верхнего элемента к тол- стенок нижнего элемента на одних и тех же участках пер гметра анода менее 0,5 то нагрев верхних периферийных слоев массы недостаточен. Когда это отношение более 6,0 эффект от применени  технического решени  сохран етс , но напрасно расходуетс  металл.

Обща  высота каркаса на каждом участке по его периметру одинакова, высоты элементов различны, причем высота верхнего элемента возрастает последовательно от угловых к тордо- вым и к продольным участкам,. При отношении высоты стенок верхнего элемента ко всей высоте каркаса на одинаковых участках периметра анода менее 0,3 нижн   кромка элемента, выполненного из металла с высокой теплопроводностью , оказьгоаетс  в зоне

1236001 -2

температур, равных или превьплающих температуру плавлени  металла, что приводит к разрушению и выходу из стро  каркаса анодного .

Увеличение указанного отношени  более 0,6 не обеспечивает достаточн теплоперенос и разм гчение верхнего периферийного коксопекового сло .

Назначение теплоизол ции, покрьша- ющей снаружи стенки верхнего элемента каркаса, состоит в том, чтобы сократить до минимума рассеивание тепловой энергии в окружающую среду и более

эффективно осуществить нагрев верхнего периферийного коксопековот о сло . То.гщина теплоизол ционного сло  мо- жет быть неодинакова по периметру каркаса, например на угловых участках

больше, чем на участках у середины , продольных сторон , Возможно также npi-s- менепие и различных тешюизол  Д1юп- пых ьштериалов на угловь х, торцовьгх и продольньк участках периметра лерхнего элемента,

Виутрег -ние поверхност1г элементов, сопри:касающихс  с теплом анода, рас- пол ага отс  в одних и тех же пертикаль- иьтх плоскост х, т.е. элементы стьжу- ютс  таким образом, чтобь; по линии их контакта не было уступа,,

Дл  устранени  дополнительньП С деформаций каркаса нагрузки, которые испытьшашт стенки верхнего элемента должны передаватьс  на контрфорс- пые балки, по са и ребра жесткости, а узел креплени  двух элементов должен обеспечивать требуемую жесткость прочность н надежность в течение 8-10 лет эксплуатации аподно о кожуха .

На чертеже изображено предлагае- моэ устройство,, разрез.

з с гройство содержит конус 1 спекани  и жидкую анодную массу 2, которые содержатс  внутри каркаса анодного 1-:ожуха, состо ще о из верхнего алюминиевого 3 и нижнего стального 4 элементов, а также газосборного колокола 5 и наружного теплоизол ционного сло  6.

П р и м е р. Толщина нижнего стального элемента 10 мм, верхнего алюминиевого элемента на угловых участках по его периметру 30 мм, на торцовых

25 мм и толщина продольных стенок верхнего элемента 20 мм. Высота верхнего aлю fинпeвoгo элемента па угловых участках 600 мм, на торцовых

550 мм и высота продольных стенок 500 мм.

Верхний элемент стыкуетс  с нижним таким образом, чтобы их внутренние поверхности располагались в одних и тех же вертикальных плоскост х (без уступа). Снаружи предусмотрен слой теплоизол ции (130 мм), выполненный из шамотной крупки; зазо между верхней торцовой гранью каркаса и стальным настилом, предназна- ченньм дл  перемещени  персонала, ко торьм производит операции на аноде, перекрыт керамическим несыпучим материалом (кирпичами, плитками и т.п.)

ДЛЯ того, чтобы жидкотекучие составл ющие коксопекового сло  не проникали в теплоизол ционньй слой и нарулсу через неплотности, в стыке элементов предусмотрена необходима  герметизаци  за счет выравнивани  торцо в стенок элементов или установки термостойких уплотн ющих прокладок .

В результате использовани  устройства температура верхних слоев массы у стенок каркаса повьшгаетс  от 50-90

каркаса до 130-150 С, что обеспечиСоставитель Н.Черных Редактор Л.Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Заказ 3067/28 Тираж 615Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

10

15

20

25

2360014

вает равномерное распределение углеродистого сьфь  по зонам горизонтальной поверхности анода, приводит к увеличению высоты конуса спекани  по его перифериии сокращает количество , жидкотекучих составл ющих массы, которые протекают по боковым гран м до расплава, улучшает качество анода снижает расход углеродистого сьфь  фторсолей, электроэнергии, неуглеро- живание, запененность и температуру электролита, а также увеличивает выход по току и производительность электролизера.

На электролизере с верхним токо- подводом, работающим на силе тока 156-158 кА с расходом технологической электроэнергии 16060 кВтч на 1 т алюмини  и расходом анодной массы 584 кг на 1 т алюмини ,применение предлагаемого технического решени  позволит улучшить качество анода и сократить расход массы приблизительно на 14 кг на 1 т алюмини  , а также снизить падение напр жени  в электролизере и расход технологической электроэнергии примерно на 150 кВтч на 1 т алюмини .

Claims (3)

1. АНОДНЫЙ КОЖУХ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С ВЕРХНИМ ТОКОПОДВОДОМ, включающий колокольный газосборник,стальной каркас, внутри которого расположены анодная масса и угольное тело, отличающийся тем, что, с целью повышения качества ано да, каркас выполнен из двух жестко, герметично соединенных между собой элементов, причем верхний элемент выполнен из металла с более высокой теплопроводностью, чем материал нижнего элемента, и установлен-по периметру анодной массы.

2. Анодный кожух по п. 1 , о т л ичающийся тем, что стенки верхнего элемента каркаса выполнены с переменной толщиной,при этом отношение толщины стенок верхнего элемента к толщине стенок нижнего элемента составляет 0,5-6,0.

3. Анодный кожух по π. 1, отличающийся тем, что стенки § верхнего элемента выполнены с переменной высотой, при этом отношение высот стенок верхнего элемента ко всей высоте каркаса составляет 0,30,6.

1236001 А1