SU1712467A1 - Электролизер с самообжигающимс анодом и верхним токоподводом дл получени алюмини - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к .электролитическому производству алюмини  и может быть использовано на электролизерах с вер-хним токоподводом и самообжигающимис  анодами дл  питани  их глиноземом и другими подобными материалами. Цель изобретени  - снижение энергетических затрат. Электролизер снабжен нижней балкой [ -образной формы, охватывающей его по двум продольным и одной торцовой стр- ронам, концы которой над газосборным колоколом шарнирно закреплены на периферии продольных сторон анодного кожуха. Средн   часть балки соединена с приводом вертикального перемещени  двум  верхними балками, закрепленными на анодном кожухе и соединенными с нижней балкой с возможностью их перемещени  относительно друг друга. Рабочие органы установлены в подколокольном пространстве и закреплены на нижней и. верхней балках. 3 ил.^Изобретение относитс  к электролитическому производству алюмини ' и может быть использовано на электролизерах с верхним токоподводом и самообжигающимис  - анодами дл  питани  их глиноземом и другими подобнь1ми материалами.,Известен способ непрерывного питани  алюминиевого электролизера, согласно которому глинозем непрерывно подаетс  под рабочий орган, установленный над поверхность ю расплава в трубе, а сам глинозем вводитс  в расплав под действием давлени , создаваемого рабочим органом .на столб глинозема, который образуетс  б месте его ввода.Данна  технологи  питани  приемлема дл  всех электролизеров любой мощ|-^ости, независимо от типа анода и реализуетс  рабочим органом шнекового, поршневого типа и т.д.^ ;К недостаткам способа следует отнести: значительные энергозатраты по доставке глинозема в расплав, св занные с образованием значительных сил трени  между стол- • бом глинозема и отверстием в корке электролита; ненадежность работы исполнительных механизмов из-за высоких нагрузок, воздействующих на них; сложность конструкции исполнительных механизмов.Известен также способ питани  алюминиевых электролизеров г;;1иноземом, согласно которому ведут разрушение криолитоглиноземной корки по ее периметру и погружение ее в электролит по всей площади ванны электролизера одновремен- 'но, причем погружение корки осуществл ют путем осаждени  ее в верхней зоне электролита на величину ее подработки.Данный способ стабилизирует параметры процесса электролиза.hO Ь. О 41

Description

К недостаткам этого способа относ т: значительные энергозатраты по разрушению корки электролита специальными машинами; значитель-ные трудозатраты персонала по погружению корки в электролит; сложность осуществлени  погружени  корки в целом папериметру электролизера; отсутствие полной герметичности электролизера в процессе разрушени  корки и, как следствие, загр знение окружающей ереДЫ .

Известен электролизер дл  получени  алюмини , содержащий анодное устройство с газосборным колоколом, устройства дл  подачи сырь , соединенные с системой раздачи глинозема, размещенный в трубе пробойник со штоком и приводом и дозатором в виде стакана с окнами, установленный коаксиально штоку пробойника, в котором дл  повышени  надежности и уменьшени  загр знени  окружающей среды труба в своей нижней части соединена с полостью газосборного колокола, а окна в стакане дозатора выполнены в два р да, причем стаканустановлен в трубе с возможностью перемещени , а верхн   часть штока выполнена в виде поршн , размещенного в стакане.

К нeдoctaткaм данного решени  относ т: сложность конструкции питающего устройства , совмещающего одновременно дозатор и пробойник; значительные энергозатраты при работе этих устройств, св занные с пробивкой корки электролита в зоне подачи глинозема; незначительный срок службы устройства из-за абразивного износа элементов конструкции, а также воздействи  агрессивного расплава на рабочие органы.

Цель изобретени  - снижение энергетических затрат.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электролизере с самообжигающимс  анодом и верхним токоподводом дл  получени  алюмини , включающем анодный кожух, колокольный газосборник,устройства дл  подачи глинозема в подколокольное пространство , соединенные с системой раздачи сырь , рабочие органы дл  ввода глинозема в электролит, соединенные с приводами дл  их перемещ.ени , предусмотрена нижн   балка -образной формы, охватывающа  его по двум продольным и одной торцовой сторонам, концы которой над газосборным колоколом шарнирно закреплены на периферии продольных сторон анодного кожуха, а ее средн   часть соединена с приводом вертикального перемещени , размещенным в торце анодного кожуха, двум  верхними балками, установленными вдоль

соответствующих продольных сторон электролизера над нижней балкой, один конец каждой верхней балки шарнирно закреплен на анодном кожухе со стороны расположени  привода, причем средн   часть каждой верхней балки шарнирно соединена с нижней балкой с возможностью их перемещени  относительно друг друга, а рабочие органы установлены в подколокольном пространстве и закреплены на нижней и верхней балках, приэтом одна часть рабочих органов, расположенных со стороны привода до шарнира, соедин ющего балки, закреплена на нижней балке, а друга  часть рабочих органов, расположенных после шарнира, закреплена на верхней балке.

Согласно изобретению подачу холодного глинозема осуществл ют в подколоколь нее пространство равномерно по продольным сторонам электролизера периодически или непрерывно, Оседа  в расплаве , глинозем образует на поверхности электролита глиноземистую корку, котора  при последующих подачах наращиваетс . На эту корку создают давление рабочими органами, закрепленными на балках, в направлении сверху вниз, и она погружаетс . На осаждённую корку вновь подают глинозем и создают давление, в результате чего она снова осаждаетс  и т.д. В процессе перемещени  корки вниз глинозем прогреваетс  до высоких температур и претерпевает р д превращений из одной модификации в другую, станов сь грубопрокаленным глиноземом .

Наход сь в расплавленном электролите в зоне максимальных температур и, что особенно важно, в области высоких циркул ции расплава, корка, обогащенна  глиноземом, интенсивно подрабатываетс . Чем меньше концентраци  глинозема в объеме расплава , тем интенсивнее скорость подраббтки корки за счет высокой скорости растворени  глинозема и наоборот. Происходит саморегул ци  поступлени  глинозема в расплав в зависимости от расхода глинозема на электролиз, причем при растворении корки прогретый до высоких температур глинозем переходит в расплав с образованием комплексных ионов, в результате чего исключаетс  выпадение частиц глинозема в осадок.

На фиг.1 показан электролизер, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху (система устройства дл  подачи сырЬ  в электролизер ); на фиг.З - устройство дл  подачи глинозема в электролизер с рабочим органом, разрез.

Claims (1)

1. Электролизер дл  получени  алюмини  включает анодный кожух 1, на котором при помощи шарниров 2 своими концами закреплена нижн   балка 3 -образной формы , средн   часть которой соединена с приводом 4 вертикального перемещени , размещенным в торцовой части анодного кожуха. Над нижней балкой с каждой продольной стороны электролизера расположена верхн   балка 5, котора  одним концом со стороны расположени  приводов при помощи шарнира 6 закреплена на анодном кожухе, а ее средн   часть соединена с нижней балкой шарниром 7. На нижней, и верхней балках закреплены рабочие органы 8, р дом с которыми установлены устройства дл  подачи глинозема которые св заны с подколокольным пространством 9. Питание электролизера глиноземом осуществл етс  через систему раздачи глинозема, котора  включает в себ  общий бункер 10, аэрожелоб 11. Устройство дл  подачи глинозема состоит из дозатора, который выполнен в виде раздаточного бун.кера 12, аэрирующей трубы 13 и отверсти  14, соедин ющего раздаточный бункер и отверсти  15 по са анодного кожуха с подколокольным пространством. Электролизер работает следующим образом . Глинозем из бункера 10 по аэрожелобу 11 поступает в дозаторы каждой продольной стороны электролизера. Одновременной подачей сжатого воздуха в аэрирующие трубы 13 глинозем в дозаторах псевдоожижаетс , создаетс  кип щий слой. Под действием сжатого воздуха глинозем через отверсти  14 и 15 распыл етс  под газосборный колокол. Распределение дозаторов по продольным сторонам электролизера создает возможность равномерно подать глинозем по его длине на корку . Дозировка глинозема осуществл етс  подачей заданного объема сжатого воздуха в трубы 13. Она может осуществл тьс  независимо от перемещени  рабочих органов 8. Погружение корки электролита осуществл ют следующим образом, Пневмоцилиндры привода 4 перемещают (-образную балку 3, закрепленную своими концами шарниром 2 на анодном кожухе 1, вниз, а вместе с ней рабочие органы 8. При движении балки 3 вниз приходит в движение балка 5, котора  закреплена на анодном кожухе 1 шарниром 6 и шарниром 7, соедин ющим обе балки вместе. Так как балки 3 и 5 вращаютс  относительно шарниров 2 и 6, то чем ближе расположены рабочие органы 8 к шарнирам, тем меньше они имеют величину хода. Дл  того, чтобы рабочие органы 8 могли иметь достаточный ход, они установлены таким образом, что одна часть их закреплена на нижней балке 3 до шарнира 7, а друга  часть - после этого шарнира на верхней балке 5. Таким образом , при воздействии привода 4, расположенного с одной стороны электролизера, балки 3,5 синхронно, а вместе с ними и рабочие органы. 8 одновременно воздействуют на корку по всей длине, погружа  ее без разрушени  в расплав. В рабочем состо нии крайние нижние положени  рабочих органов 8 расположены на одном уровне, поэтому перемещение корки вниз по продольным сторонам электролизера за каждый цикл срабатывани  одинаков. После цикла продавливани  корки рабочие органы 8 вывод тс  из-под газосборного колокола, закрыва  своими основани ми отверсти  15 в по ске анодного кожуха. Использование изобретени  позвол ет: снизить энергетические затраты по доставке глинозема в расплав в 1,5 раза; обеспечить улучшение состо ни  окружающей среды за счет технологии герметичного ввода глинозема без разрушени  корки; снизить расход фторсолей за счет адсорбировани  фтористого водорода из анодных газов на свежем глиноземе, подаваемом под колокол (содержание газообразного фтора в отход щих анодных газах снижаетс  на 15-30%); повысить срок службы рабочих органов за счет исключени  пр мого контакта их с агрессивным расплавом; стабилизировать тепловой баланс электролизера и тем самым снизить затраты электроэнергии . Формула изобретени  Электролизер с самообжигающимс  анодом и верхним токоподводом дл  получени  алюмини , включающий анодный кожух , колокольный газосборник, устройства дл  подачи глинозема в подколокольное пространство, соединенные с системой раздачи сырь , рабочие органы дл  ввода глинозема в электролит, соединенные с приводами дл  их перемешивани , отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергетических затрат, он снабжен нижней балкой Г-образной формы, охватывающей его по двум продольным и одной торцовой сторонам, концы которой над газосборным колоколом шарнирно закреплены на периферии продольных сторон анодного кожуха, а ее средн   часть соединена с приводом вертикального перемещени , размещенным в торце анодного кожуха, двум  верхними балками, установленными вдоль соответствующих продольных сторон электролизера над нижней балкой, один конец

   каждой верхней балки шарнирно закреплен на анодном кожухе со стороны расположени  привода, причем средн   часть каждой верхней балки шарнирно соединена с нижней балкой с возможностью их перемещени  относительно друг друга,а рабочие органы установлены в подколокольном пространстве и закреплены на нижней и верхней балках, при этом одна часть рабочих органов, расположенных со стороны привода до шарнира, соедин ющего балки, закреплена йа нижней балке, а друга  часть рабочих органов, расположенных после шарнира, закреплена на верхней балке.

   V/

   дл/г.1

   ifus.2

   /

   :

   13

   /-..

   3 фиг.З