Анодный узел алюминиевого электролизера

Анодный узел алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНОДНЬЙ УЗЕЛ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, содержащий охлаждающее устройство, установленное в угольном теле анода и снабженное патрубком соединенным с системой газоотсоса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения удельного расхода анодной массы, снижения расхода эпекгроэнергии и уменьшения ввделений технологических газов в атмосферу, охлаждающее устройство вшюлнено в виде двух вертикальных труб, причем трубы установлены соосно, внешняя труба заключена в обечайку и внизу торцовой заглушкой, выпояяенной с отверстием , а внутренняя труба установлена с зазором относительно загдушкя и наружной трубы и соединена t патрубком в верхней части.5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,,1148906

4(gi) С 25 С 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3560883/22-02 (22) 25.02.83 (46) 07.04.85. Бюл. В 13 (72) Г.В.Солонин (71) Днепровский ордена Ленина алюминиевый завод им. С.И.Кирова (53) 669.713.72(088.8) (56) 1. Патент США а 3714002, кп. 204-67.

2. Коробов М.А. и др. Самообжигающиеся аноды алюминиевых электролизеров. М., "Металлургия", 1972, с.1901 9 1.. (54) (57) АНОДНЫИ УЗЕЛ АЛЮМИНИЕВОГО

ЭПЕКТРОЛИЗЕРА, содержащий охлаждающее устройство, установленное в угольном теле анода и снабженное патрубком, соединенным с системой газоотсоса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения удельного расхода анодной массы, снижения расхода элект-, роэнергии и уменьшения выделений технологических газов в атмосферу, охлаждающее устройство выполнено в виде двух вертикальных труб, причем трубы установлены соосно, внешняя труба заключена в обечайку и снайкена внизу торцовой заглушкой, выполненной с отверстием, а внутренняя труба установ- лена с зазором относительно заглушки

° н наружной трубы и соединена с патрубком в верхней части.

I . 1148

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия с самоспекающимися анодами.

Известен анодный узел алюминиевого электролиэера, s котором технологические газы отводят через тело анода P1).

Это устройство сложно по конструкции (многотрубное) и служит только для отвода газа и питания глиноземом, но не оказывает существенного влияния на тепловой баланс электролизера и качество спекающего анода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является анодный узел алюминиевого электролиэера, содержащий охлаждающее устройство, установленное в угольном теле анода и снабженное патрубком соединенным с системой гааоотсоса 2 .

Однако данное устройство служит. только для охлаждения анода, отбирая тепло из верхних слоев жидкой части, и значительно усложняет конструкцию электр олиз ер а.

Целью изобретения является уменьшение удельного расхода. анодной массы, снижение расхода электроэнергии и уменьшение выделений технологичес3О ких газов в атмосферу. укаэанная цель достигается тем, что в анодном узле алюминиевого злектролиэера, содержащем охлаждающее устройство, установленное в угольном теле анода и снабженное З5 патрубком, соединенным с системой гаэоотсоса, охлаждающее устройство выполнено s виде двух вертикальных труб, причем трубы установлены соосно, внешняя труба заключена в обечайку и снабжена внизу торцовой заглушкой, выполненной с отверстием, а внутренняя труба установлена с зазором относительно заглушки и наружной трубы и соединена с патрубком в верхней части.

На фиг. 1 изображен анодный узел, общий вид в разрезе; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3— разрез. В-Б на фиг. S0

Анодный узел состоит иэ тела анода, содержащего жидкую часть 1 и скоксовавшуюся часть 2, запеченного охлаждающего устройства 3, заключенного в обечайку 4, двух швеллеров 5, 55 образующих полый канал 6 и служащих для крепления устройства, полого канала 7, сформированного устройст90б 2 вом 3 в скоксовавшейся части 2 тела анода.

В устройстве 3 имеется отверстие

8, соединяющее полый канал 7 и канал

9 для отвода отходящих газов, также имеются отверстия 10, соединяющие каналы 11 для движения охлаждающего воздуха с окружающей атмосферой, и отверстия t2 соединяющие каналы 11 для движения охлаждающего воздуха с каналом 9 для отвода отходящих газов. Канал 9 для отвода .отходящих rasoa сообщается с полым каналом 6, соединенным с системой газоотсоса, при помощи патрубка 13.

В середине анода в жидкую его часть 1 сверху погружают охлаждающее устройство 3, заключенное в обечайку 4, служащую для исключения припекания устройства к аноду. В это время устройство не ограничено в вертикальном перемещении.

Так как анод является непрерывным и самоспекающнмся, то его в процессе сгорания периодически опускают, а значит вместе с анодом опускается и устройство 3 до тех пор, пока нижний конец его не попадет в скоксовавшуюся часть 2 анода. После этого устройство закрепляют неподвижно при помощи швеллеров 5. Анод продолжает движение вниз и в его теле формируется полый канал 7, по которому эвакуируются технологические газы, образующиеся н процессе электролиза и в результате коксования анода. Эти газы через отверстие 8 попадают в нижний конец канала 9, где происходит

22х смешение с воздухом и дожигание.

Воздух, идущий на смешение, забирается иэ окружающей атмосферы через отверстия 10, проходит по каналам 11 и при этом нагревается эа счет отбора тепла от тела анода и отходящих газон.

Из каналов 11 нагретый воздух через отверстия 12 попадает н нижний конец канала 9, где смешивается с технологическими газами. При смешении происходит дожигаиие технологических газов. Образующиеся в результате дожигания технологических газов отходящие газы поднимаются по каналу

9, проходят через патрубок 13 и при помощи канала б отводятся в систему газоотсоса.

По сравнению с известным устройством предлагаемое служит не только для охлаждения анода, но и для эва1148

906

3 куации и дожигания технологических .газов.

Для охлаждения не нужен расход сжатого воздуха, так как воздух поступает sa счет разрежения, создавае- 5 мого в системе газоотсоса.

Отвод анодных газов через прямоугольный канал в центре анода позволяет привести форму подошвы анода в соответствие с формой поверхности ка- 1б тодного металла и сделать ее вогнутой, что облегчает газовыделение из-под подошвы анода, а значит и уменьшает поток анодных газов через тело анода и газонаполненность анода. 15

Так как большая часть анодных газов эвакуируется через канал в центральной части анода, то уменьшается

4 выделение их по периферии анода, а значит уменьшается циркуляция электролита у бортов электролизера, что способствует образованию более мощных бортовых настылей, защищающих футеровку. уменьшение выделения анодных га- 25 зов на периферии анода уменьшает попадание их в атмосферу корпуса.

В связи с облегчением газовыделения иэ-под подошвы анода уменьшается пульсация газовыделения а значит и

Э 30 волнение металла и электролита, и уменьшается время пребывания анодных газов в электролите, что уменьшает как процесс окисления алюминия, так и сопротивление электролита, а также снижает фактическую плотность тока в аноде и улучшает равномерность токовой нагрузки.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить выход по току на 2X ss счет уменьшения колебания металла, времени нахождения газов под подошвой анода и приведения формы подошвы анода в соответствие с формой поверхности катодного металла; уменьшить удель,ный расход электроэнергии на 150.200 кВт-ч/т за счет уменьшения газонапыленности, а значит и сопротивления электролита и анода, и уменьшения фактической плотности тока. Кроме того, изобретение позволяет уменьшить расход анодной массы на 10 кг/т эа счет уменьшения потока анодных газов через тело анода; увеличить срок службы электролизеров эа счет более мощных бортовых настыпей; интенсифицировать процесс электролиза за счет уменьшения удельного расхода электроэнергии; улучшить услови Р труда за счет уменьшения попадания технологических газов в атмосферу корпуса. Причем питание электролизера глиноземом осуществляется через центральную часть анода.

1148906

12

ВНИЯПЯ Заказ 1829/17 ТиРаж 637 Подписное

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