Катодная секция алюминиевого электролизера

Катодная секция алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Катодная секция алюминиевого электролизера относится к металлургии алюминия электролизом расплавленных солей, в частности к устройству катодной секции алюминиевого электролизера. Целью изобретегшя является повышение выхода по току и снижение металлоемкости. Указанная цель достигается тем, что токоподводящий стержень выполнен в виде двух элементов одинакового сечения, жестко соединенных между собой.Часть стержня, находящаяся под анодом, выполнена из меди, а внешняя часть - из стали. Применение электропроводного металла позволяет снизить падение напряжения в подине и многократно использовать элементы стержня.Медная часть после демонтажа очищается от остатков чугунной заливки, 1 ил,, 1 табл. 13 (Л to а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

12 А1 (19) (П) (51)4 С 25 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3851177/22-02 (22) 21.12.84 (46) 30.09.86.Бюл. М- 36 (71) Красноярский ордена Трудового

Красного Знамени институт цветных металлов им.М.И.Калинина (72) В.А.Крюковский, В.В.Бурнакин, П.В.Поляков и С.А.Щербинин (53) 669.713.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 159996, кл. С 25 С 3/08, 1964.

Патент ФРГ ¹ 2120888, кл. С 25 С 3/08, !971. (54) КАТОДНАЯ СЕКЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО

ЗЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Катодная секция алюминиевого электролизера относится к металлургии алюминия электролизом расплавленных солей, в частности к устройству катодной секции алюминиевого электролизера. Целью изобретения является повышение выхода по току и снижение металлоемкости. Укаэанная цель достигается тем, что токоподводящий стержень выполнен в виде двух элементов одинакового сечения, жестко соединенных между собой. Часть стержня, находящаяся под анодом, выполнена из меди, а внешняя часть— из стали. Применение электропроводного металла позволяет снизить падение напряжения в подине и многократно использовать элементы стержня.Мед- ф ная часть после демонтажа очищается от остатков чугунной заливки. 1 ил., 1 табл.

С:

1260412

Изобретение относится к ме",Hëëóðruu алюминия электролиэом расплавленных солей, в частности к устройству катодной секции алюминиевого электролизера.

Цель изобретения — уменьшение горизонтальной составляющей тока, падения напряжения в подине и снижение металлоемкости за счет многократного использования токоподводящих стержней.

В предлагаемой катодной секции, включающей углеродистый блок с закрепленным в нем с помощью чугунной заливки токоподводящим стержнем, пос— ледний выполнен в виде двух элементов одинакового сечения, причем элемент стержня, находяшийся под проекцией анода, выполнен из более электропроводного по сравнению с алюминием металла или сплава меди, а остальная часть из менее электропроводного, чем алюминий материала стали.

На чертеже представлена катодная секция, продольный разрез.

Она состоит из углеродистого блока 1, в котором с помощью чугунной заливки 2 закреплены в периферийной части стальной стержень 3, медный стержень 4 под проекцией анода 5,соединенные между собой каким-либо способом (сваркой, трением и др.).

Ток от анода через электролит достигает поверхности жидкости алюми— ния. При конструкции катода по прототипу вследствие ее большого электросопротивления по сравнению с алюминием основной ток от центральных областей ванны к периферии протекает по жидкому алюминию, а не по токоподвоцящему стержню, имеющему в 4 раза более высокое электросопративление, и только затем проходит через угольные блоки к стержням и далее.

Возникающая при этом горизонтальная составляющая тока будет тем больше, чем меньше электросопротивление периферийнои части стержня по сравнению с центральной. Взаимодействие горизонтальной составляюшей поля с вертикальной составляющей напряженности магнитного поля возбуждает циркуляцию жидкого алюминия„, скорость которой прямо определяет потери алюминия и, слецовательно, выход по току.

Предложенная катодная секпия обеспечит уменьшение горизонтальных потоков в алюминии, поскольку энергетические затраты на прохождение то— ка по цепи подина — медный стержень будут меньше, чем по цепи жидкий алюминий — подина, ток от анода к ка тодному стержню будет течь вертикально и величина горизонтальных токов в жидком алюминии существенно уменьшится, что обусловит снижение скорос10 ти,цвижения и потерь алюминия, а это приводит к увеличению выхода по току, Применение электропроводного металла позволит также существенно сни— зить падение напряжения в подине.

1$ Кроме того, применение предлагаемой катодной секции позволит многократно использовать элементы стержня.

Медная его часть после демонтажа электролизера очищается от остатков

20 чугунной заливки и снова используется при монтаже катодной секции.

Стальная часть, находясь в периферийной зоне в области низких температур, меньше подвергается окислению и науглероживанию, поэтому она также может использоваться повторно в отличии от известной катодной секции, в которой вследствие высокой степени науглероженности централь—

30 ной части стержня после каждой кампании стержни направляются на переплав .

В случае проникновения алюминия к медной части стержня и ее растворения алюминий с повышенным содержанием меди в отличии от алюминия с высоким содержанием железа будет иметь широкое применение в процессе электрического рафинирования алюми 0 ния, где сырьевой металл утяжеляется добавками меди, а также для производства сплавов и лигатур.

В таблице приведены результаты испытаний предлагаемой катодной сек45 ции и прототипа для =- ëåêòðîëèçåðà на силу тока 150 кА.

Изобретение по сравнению с прототипом позволит снизить расход элект50 роэнергии и повысить выход по току.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Катодная секция алюминиевого

55 электролизера, включающая анод, углеродистый блок с закрепленным в нем с помощью чугунной заливки токоподводяшим стержнем, о т л и ч а ю

Катодная секция

Показатели предлагаемая прототип

Количество катодных секций, шт.

30

Злектросопротивление в контакте стержень — углеродистый блок, мкОм

44

Падение напряжения в подине электролизера, мВ

330 290

Выход алюминия по току (по вылитому металлу) 85,2 86,5

1 2

Составитель Л.Романова

Техред M.Ходанич

Корректор А.Тяско

Редактор М.Дылын

Тираж 615

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5193/23

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 з 12604)2 4 щ а я с я тем, что, с целью повыше- кового сечения, жестко соединенных ния выхода по току и снижения метал- между собой, причем часть стержня, лоемкости, токоподводящий стержень находящаяся под анОдом, выполнена из выполнен в виде двух элементов одина- меди, а внешняя часть — из стали.