Катодный кожух алюминиевого электролизера

Катодный кожух алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАТОДНЫЙ КОЖУХ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий металлический футерованный кожух с наружной теплоизоляцией днища , отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току и снижения расхода электроэнергии, наружная теплоизоляция днища выполнена из центрального и периферийного слоев, площадь центрального слоя составляет 0,5-О,8 площади днища, а термическое сопротивление центрального с слоя на О,1-0,6 С/ккап ниже термического сопротивления периферий « ного слоя. W CZ 4j со О5 ;о х

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3<50 c 25 ?? 3>

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3 4807 06/22-02 (22) 05.08.82 (46} 15.03.84. Бюн. М 10 (72) М.К.Кулеш, А,А,Дмитриев, В.Ф,Аносов, В.H.Ратманов и E.Н.Максютов (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алкшиниевой, магниевой и электродной промыищеннос{53) 669,71,472 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 663760, кл, С 25 С 3/08, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

М 605865, нл. С 25 С 3/08, 1976.

„„SU„„1 79699; А (54)(57} KATOllHbIA КОЖУХ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий металлический футерованный кожух с наружной теплоиза яцией дниша, отличаюшийся тем, что, с целью повышения выхода по току и снижения расхода электроэнергии, наружная теплоизоляция дниша выполнена из центрального и периферийного слоев, плошадь центрального слоя составляет 0,5-0,8 плошади днища, а термическое сопротивление центрального с слоя на 0,1-0,6 м ч . С/ккал ниже о термического сопротивления периферийного слоя

?О

1 1 0796

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия электрациэом криолитоглиноземного расплава в алюминиевых электр ропиэерах.

Известен металлический катодный кожух алюминиевого эдекгропизера, на днище которого размещены палые коробчатые секции, соединенные с магист рапями дпя подачи Воздуха Cl 3 ° О

Недостатками такого кожуха являются сложность в эксппуатации и ненадежная работа системы воздушного охлаждения.

Наиболее бпизким к предпагаемому по технической сущности и достигаемому результату является катодный кожух ал юминиевого эдектропизера, включающий металлический футерованный кожух с наружной теплоизопяцией днища из . центрального и периферийного слоев.

Теплоиэопяция выпопнена в виде стальных коробок двух видов, которые образуют две замкнутые, не сообщающиеся между собой попости - центрадьную и периферийную. В обе полости нагнетается воздух для регулирования теплосъема с днища (2) .

Однако этот электролизер характеризуется сложностью монтажа, обслужи- зО вания и неустойчивой работой устройства, Кроме того, при небопьшом термическом сопротивдении наружной теплоизоляции подовая настыть занимает значительную плошадь подины под анодом, в ванне содержится много глиноземистого осадка, " коржей .

Известные технические решения не обеспечивают теплосъем с днища, при котором настыль покрывает подину лишь 4О в зоне распоцоженной между вертикальными гранями анода и бортовыми спинками катода, Бель изобретения - повышение выхода по току и снижение расхода эпектро- 45 энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в катодном кожухе алюминиевого эдектролизера, включающем металлический футерованный кожух с наружной теп- 5О лоизопяц ней днища, наружная геплоизоляция днища выполнена из центрального и периферийного слоев, причем плошадь центрапьного слоя составляет 0,5-0,8 шошади днища, а термическое сопро- 55 тиьпение центрального слоя иа 0,10,6 м -ч . C/êêàä ниже термического" сопротивления периферийного слоя, 99 2

Изменение отношения площади ценз» рального наружного геплоиэоляционного слоя к ппошади днища необходимо в связи с пропигкой фугеровочных магериапов и увеличением теплопотерь катодом в зависимости or длительности эксплуатации элекгропиэера. Через полгода после пуска электролизера отношение площадей устанавпивают равным 0,8.

При отношении более 0,8 ширина подовой настыли черезмерно велика, s результате этого значительная часть подины под анодом покрыта настьщью, глиноземистым осадком, "коржами, Аномальные размеры настыли приводят к дестабилизации технопогического режима и снижению выхода по току.

Затем с увеличением срока службы изменяют отношение плошадей и устанав-. ливают его равным 0,5 через 3,5-4,0 г„ после пуска эяектропизера, При отношении плошади поверхности центрального теплоизоляпионного слм к плошади днища менее 0,5 ширина подовой настыли, т.е. расстояние от кромки настыпи до бортовых блоков,будет меньше допустимой величины (меньше расстояния между анодом и бортовыми стенками катода), что приводит к работе элекгропизера в борта, снижению выхода по току и преждевременному разрушению футеровки.

Предлагаемая наружная теплоизсцтяция не подвержена пропитке компонентами расплава. Кроме того, периферийный теплоизопяционный спой периодически (не менее 3-4 раза все время эксплуатации электроаизера} наращивают, что позвопяет стабилизировать суммар- . ные теплопотери катодным кожухом, которые на электропиэерах с известными конструктивными решениями катодного устройства возрастают в зависимости от длительности работы агрегата.

Если разница в термическом сопротив,пении теплоизопяционных слоев, распопоженных в центральной и периферийной о частях менее 0,1 м -ч. С/ккал, ro температура днища в центре достигает величины, при которой заметно ухудша .. ются прочностные характеристики стали.

Если же указанная разница в термическом сопротивлении более 0,6 м ч Я/ккал, то температура днища по периферии будет слишком высокой.

Таким образом, наружная теплоизопяция, выпопненная с учетом вышеуказанных пределов по соотношению плошадей и термического сопротивления теплоиэо1 079

Состави тель Н.Харлампиева

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Повх

Заказ 1265/27 Тираж 633

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб,д. 445

Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ляционных слоев, по сравнению с известными техническими решениями позволяет практически без снижения прочности катодного кожуха достичь оптимальных размеров подовой настыли, улучшения технологии, увеличения выхода по току и снижения расхода электроэнергии.

На чертеже изображено катодное устройство, продольный разрез.

Устройство состоит из кожуха 1 со щ стальным днищем 2, внутренней футеровки 3, сборной наружной теплоизоляции днища 2, включающей центральный 4 и периферийный 5 слои.

При монтаже эпектропиэера с верхним токоподводом в двухэтажном корпусе при помощи приваренных к днищу 2 специальных крепежных деталей устанавливают теплоизопяционные слои нэ

699 4 асбослюды с удельной теппопроводностью

0,134 вт/м град, причем толщина цент рального слои 4 составляет 40 мм, а периферийного слоя 5-20 мм.

Утепление днища позвопяет уменьшить. ширину подовой настыли на 20--40 см.

При этом частота, возникновения анодных эффектов сокращается с 2,7 до 1,5 штl сут, снижается падение напряжения в подине на 25 мВ, уменьшается топшина слоя глиноземистого осадка на

4-6 см, в 2,5 раза снижается юличест во случаев образования «коржей» на попике и понижается температура электролита на 3 5 С. о

Применение изобретения позволяет повысить выход по току на 1% и снизить расход электрической энергии на

150 кВт.ч на 1 т алюминия,