SU1475987A1 - Подова секци алюминиевого электролизера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к цветной металлургии ,в частности, к производству алюмини  электролизом расплавленных солей, и касаетс  конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. Цель изобретени  - снижение падени  напр жени  в подине, повышение качества алюмини  и увеличение срока службы электролизера. Токоподвод подового углеродистого блока выполнен составным по крайней мере из двух стержней 2, между которыми расположена прослойка 4 из материала с температурой плавлени  400-700°С. Такое выполнение токоподвода позвол ет снизить падение напр жени  в подине на 20 мВ. 1 ил., 1 табл.

Description

(Л

с

Јь

СП

со оо

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к производству алюмини  электролизом расплавленных солей, и касаетс  конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат, повышение качества алюмини  и увеличение срока службы .электролизера.

На чертеже схематически показана подова  секци , поперечный разрез.

Подова  секци  содержит угольный блок 1 с пазом, токоподвод щие стерж ни 2, чугунную заливку 3 и прослойку 4 из перфорированного алюминиевого листа.

При обжиге и пуске электролизера с разогревом подины токоподвод щие стержни расшир ютс  без нарушени  целостности чугунной заливки, так как перфорированна  прослойка первоначально подвергаетс  пластической деформации. Возникающие при этом механические напр жени  на данной стадии нагрева не могут разрушить чугунную заливку. Затем при достижении 400-700°С она распла.ш етс , в результате чего возникшие механические напр жени  снимаютс . И далее на самой ответственной стадии нагрева подины (до 950 С) токоподвод щие стержни продолжают расшир тьс  одновременно с уменьшением толщины прос- лойки, наход щейс  в жидком состо нии и заполн ющей лишь часть пространства между стержн ми благодар  наличию пустот в прослойке, образованных перфорированным листовым мате риалом при монтаже подовой секции.

Реализаци  исполнени  предложенно подовой секции осуществл етс  при монтаже следующим образом.

Пример. В углеродистый блок размерами мм, имеющий паз мм, укладывали два стальных стержн  сечением по мм каждый. Между ними по всей длине блока помещали перфорированный алю- миниевый лист толщиной 1,6 мм или 0,006 ширины паза блока, причем таким образом, чтобы кромки листы выступали над стержн ми на 2-3 мм (дл  предотвращени  подплавлени  листа и попадани  чугуна между стержн ми). Суммарна  площадь отверстий составл ла 960 см2 или 0,4 площади продольного сечени  прослойки. Стержни

ст гивали струбциной и сваривали в отдельных точках между собой. Затем зазор между токоподводом и блоком заполн ли чугуном известным способом . Таким образом, получена подова  секци  с токоподводом, выполненным из двух стержней и прослойкой между ними, в которой образованы пустот 5 в результате использовани  перфорированного листа. После остывани  секции .измер ли электрическое сопро- тивление контакта токоподвод - блок и исследовали ее на предмет наличи  трещин в чугунной заливке и блоке. Из полученных секций монтировали подину алюминиевого электролизера.

Конструкци  составного токоподво- да из нескольких стержней с дополнительной прослойкой между ними, выполненной из листового перфорированного токопровод щего материала с температурой плавлени  400-700°С, например алюмини , имеющего суммарную площадь отверстий в заданных интервалах , обеспечивает надежный электрический контакт в секции, лучшую сортность получаемого алюмини  и более длительный межремонтный период работы электролизера за счет предотвращени  разрушени  чугунной заливки в результате расширени  стержней при нагреве в процессе обжига и пуска электролизера.

Достигаетс  это вследствие первоначальной пластической деформации перфорированной прослойки, затем ее расплавлени  (при достижении 400- 700°С) и уменьшени  толщины прослойки при дальнейшем нагреве подовой секции до максимальной температуры, В результате возникающие механичес1- а кие напр жени  от расширени  стержне незначительны и не могут разрушить чугунную заливку.

Выбранные услови  лимитируютс  следующими факторами. I

Уменьшение толщины прослойки менее 0,006 ширины паза блока и увеличение температуры плавлени  материала прослойки более 700°С не предотвращает разрыв чугунной заливки, а увеличение толщины прослойки более 0,02 ширины паза блока ведет к повышению электрического сопротивлени  в секции из-за чрезмерного уменьшени  зазоров между токоподводом и бо- ковыми стенками паза блока, что ухудшает услови  заливки чугуна в этот зазор.

Уменьшение температуры плавлени  материала прослойки менее 400вС не обеспечивает свободного расширени  стержней на последней стадии нагрева подовой секции.

При уменьшении суммарной площади отверстий менее 0,4 площади продольного сечени  прослойки уменьшение толщины прослойки на конечной стадии нагрева прекращаетс  ввиду заполнени промежутка между стержн ми жидкой фазой , а увеличение более 0,6 ведет к повышению электросопротивлени  в подовой секции за счет наличи  остаточных пустот после полного расширени  стержней.

Характеристики подовых секций по другим примерам и результаты испытаний представлены в таблице.

Удельное электросопротивление в контакте токоподвод - блок по предлагаемому решению (примеры 1-3) ниже в сравнении с известным на 22%,что позвол ет снизить падение напр жени  в подине на 20 кВ. В результате предотвращени  трещинообразовани 

0

5

0

5

в угольных блоках повысилась сорт-. ность получаемого алюмини  на 5 руб/т. Целостность блоков способствует увеличению срока службы электролизера.

Claims (2)

1.Подова  секци  алюминиевого электролизера, содержаща  углеродистый блок с пазом, стальной токоподвод и чугунную заливку, отличающа с  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, повышени  качества алюмини  и увеличени  срока службы электролизера, стальной токоподвод выполнен по крайней мере из двух стержней, между которыми расположена прослойка толщиной 0,006- 0,02 ширины паза блока, выполненна  из листового перфорированного материала с температурой плавлени  400- 700 С и суммарной площадью перфорации 0,4-0,6 от площади продольного сечени  прослойки.

2.Секци  поп.1, отличающа с  тем, что в качестве листового материала используют алюминий или его сплав.