Футеровка катодной части алюминиевого электролизера

Футеровка катодной части алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФУТЕЙЭВКА КАТОДНОЙ ЧАСТИ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, .выполненная из слоев огнеупорного в Teiлон лядионного матерналов, между которыми выложены .слои красного кирпича, отличающаяся тем, что с . целью повышения срока спужвы этюктро лизера, BepicHHe слои красного кириичв выложены с пустотами в виде сужающихся кверху колоддев при соотнЬшешга ши-, : рины верхней и нижней частей 1:

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ, ONNVN

PECllYSllHH

as) а» р(д) С 25 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

4 7 к АВТорсНоМУ саидетельстзм (56) 1. Авторское свидетельство-СССР

¹ 594212, кл. С 21 С 3/08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 872605, кл. С 25 С. 3/08, 1980.

t. (21) 3326187/22-02 (22) 14.08.81 (46) 30.04.83. Бюп. № 16. (72) А. Н. Маленьких и В. Я. Бабич: (71) Братский ордена Ленина алюминиевый завод, (53) 669.71. (088.8) (54) (57) ©3. ТЕРОВКА KATOlNOA ЧАСТИ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА,,выполненная из слоев огнеупорного. и теп лоизоляпнонного материалов, между кото- . рыми выложены, слои красного кирнича, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с мелью повышения срока службы электрализера, верхние слои красного киривча выложены с пустотами в виде сужаЖппюс« ся кверху- колодцев при соотношении ши-,: рины верхней.и нижней частей.1:(2 - 3) и соотношении объемов пустот и сплош,ной кладки 1: (7 - 9). .

1014993

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности, к оборудованию для электролитического получения алюминия, к футеровке катодной части алюминиевого электролизера. 5

Известна футеровка катодной части алюминиевого электролизера, содержащая огнеупорный и теплоизоляционный слои, между которыми выложен слой красного кирпича f1) .

Недостатком этой футеровки является низкий срок службы электролизера. Eb рое разрушение футеровки вызвано недостаточной толщиной слоя красного кирпича, это приводит к взаимодействию 15 расплава, проникающего через огнеупорный слой, со слоем теплоизоляции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является футеровка катодной 20 части алюминиевого элекгролиэера, вы-. полненная из слоев огнеупорного и теплоизоляционного материалов, между которыми выложены слои красного кирпича(2).

В этой футеровке количество слоев 25 кирпчча больше под анодом, чем в.оставшейся части подины.

В процессе эксплуатации электролизера с такой футеровкой расплав, проникая через угольные блоки, взаимодействует со слоем красного кирпича, превращая его в пластическую массу с темцературой начала размягчения 780-720 С.

Образуемая пластичная подушка" принимает на себя вертикальные усилия, развивающиеся в катоде электролизера, и препятствует разрушению катодных блоков.

Однако, взаимодействие компонентов расплава со слоями красного кирпича BD» времени происходит последовательно, на- чиная с поверхности верхнего слоя и далее продвигаясь вглубь.

Обусловлено это тем, что для перво.начального образования пластической 4 массы требуется достижение определенной концентрации комцоненгов расплава на границе огнеупорный слой — верхний слой красного кирпича, а для продвижения его вглубь — на границе пластическая

50 масса — красный кирпич последующих слоев.

В известной футеровке из-за низкой проницаемости пластической массы расплав не успевает проникнуть к нижележащим слоям красного кирпича и накаплива55 ется над огнеупорным слоем, а это ведет к возникновению вертикальных усилий, .вызывающих подъем угольной подины и разрушение подины проникающим в обра,зовавшиеся трещины расплавом. Срок службы электролизера не превышает

43,2 мес.

Иель изобретения - повышение срока службы электролизера за счет предотвращения отложения компонентов расплава над огнеупорным слоем.

Поставленная цель достигается тем, что в футеровке кагодной части алюминиевого элекгролизера, выполненной из слоев огнеупорного и теплоизоляционного материалов, между которыми выложены слои красного кирпича, верхние слои последнего выложены с пустотами в виде сужающихся, кверху колодцев при соотношении ширины верхней и нижней части 1: (2 — 3), и соотношении объемов пустот и сплошной кладки 1: (7 — 9).

Увеличение отношения объемов плот ной кладки к пустотам выше 9 ведет к образованию отложений компонентов расплава над огнеупорным слоем. Уменьшение этого соотношения менее 7 нецелесообразно вследствие нарушения теплового равновесия электролизера.

Увеличение отношения ширины колодца нижней части к верхней более трех ведет к преждевременному достижению максимальной концентрации компонентов расплава в пластической массе, выше которой пластическая масса теряет свои пластические свойства, или к ослаблению потока компонентов расплава к красному кирпичу нижних слоев, следовательно, отложению компонентов расплава над огнеупорным слоем футеровки.

Уменьшение отношения ширины колодца нижней части к верхней менее двух ведет к неэффективному образованию пластической массы в .нижних слоях красного кирпича, следовательно, отложению компонентов расплава над огнеупорным слоем футеровки — к ощутимому уменьшеЬ нию эффективной площади верхнего слоя красного кирпича, взаимодействующего с компонентами расплава.

На фиг. 1 изображена катодная часть алкминиевого электролизера с футеровкой в разрезе; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, Футеровка содержит бортовой угольный блок 1; расположенный на шамотной бровке 2, огнеупорную засыпку 3, подовые блоки 4, соединенные между собой швами 5 из подовой массы и с заделанными в них стальными катодными стержнями 6 и установленные на огнеупорном слое 7 из шамотного кирпича и теплоизоСоставитель А. Лютиков

Корректор Л. Бокшан с

Редактор П. Макаревич Техред А.Ач .

Тираж 643 . Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3150/26

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 101 ляционного слоя из диатомовогс (пенодиатомового) кирпича 8 и диФференциро.ванного по толщине многослойного красного кирпича 9, выложенного чередове; кием плотной кладки с пустотами, выполненными в виде сужакицихся кверху колодцев 10.

В процессе эисплуатации электролизера расплав проникает через угольные бло.ки и взаимодействует не только с верхним слоем красного кирпича, превращая его в пластическую массу, но и одновре,менно с красным кирпичом нижних сло:ев через i п оoс рpеeд cст во o кKоoл о д цеeв, выпол:ненных в верхних слоях красного кирпича, 4993 ф в результате чего значительно (в 1 5 — 2

° раза) возрастает поступление компонентов расплава к красному кирпичу, а позднее — в пластическую массу.

Этим достигается предотвращение отложения.компонентов расплава над огнеупорным слоем и тем. самым предотвращение подъема; угольной подины; и образо10 вания в. ней трещин. Это приводит к повы-, шению срока службы электролизера на,, 2,5 мес (срок службы увеличивается до

; 4 5, 7), что позволит получить

170 тыс. руб./г экономии на цех электролиза.