Подовая секция алюминиевого электролизера

Подовая секция алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. Целью изобретения является снижение падения напряжения в подовой секции. Поставленная цель достигается тем, что углеродистый блок 1 выполнен с наклонными сквозными каналами 4, расположенными под углом 10-40 относительно горизонтальной плоскости и выходящими внизу на горизонтальную поверхность 6 паза блока, при этом каналы заполнены твердым токопроводящим материалом 5 с температурой плавления 600-900°С. В качестве такого материала используют алюминий. Суммарная площадь поперечного сечения каналов составляет 0,001-0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопроводящим материалом , равна 0,8-0,95 его длины.Применение изобретения позволит уменьшить расход электроэнергии на получение 1 т алюминия за счет снижения падения напряжения в подовой секции и в подине в целом. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. с 5S (Л с Фиг.Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 С 25 С 3/08 ф Р. О".ч а q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3893871/22-02 (22) 05.05.85 (46) 30.09.86.вюл. 11"- 36 (71) Братский ордена Ленина алюминиевый завод (72) В.А.Горбунов, А.Н.Маленьких и P.Ã.Âàëååâ (53) 669.713.72 (088.8) (56) Производство алюминия: Справочник металлурга по цветным металлам.—

M . Металлургия, 1971, с,185.

Авторское свидетельство СССР

Ф 836226, кл. С 25 С 3/08, 1979. (54) НОДОВАЯ СЕКЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕ РА (57) Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. Целью изобретения является снижение падения нап„„SU„„1260414 А 1 ряжения в подовой секции. Поставленная цель достигается тем, что углеродистый блок 1 выполнен с наклонными сквозными каналами 4, расположено ными под углом 10-40 относительно горизонтальной плоскости и выходящими внизу на горизонтальную поверхность 6 паза блока, при этом каналы заполнены твердым токопроводящим материалом 5 с температурой главления

600-900 С. В качестве такого материала используют алюминий. Суммарная площадь поперечного сечения каналов составляет 0 001 0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопроводящим материалом, равна 0,8 — 0,95 его длины. Применение изобретения позволит уменьшить расход электроэнергии на получение 1 т алюминия за счет снижения падения напряжения в подовой секции и в подине в целом. 2 з.п.h-лы, 2ил.

1260414

Изобретение относится к пветной металлургии, в частности к производству ялк<миния электролизом расплавленных солей, и касается конструкция катодного устройства алюминиевого электролизера.

Цель изобретения — сокряп!ение расхода электроэнергии путем падения напряжения в подовой секции.

Иа <риг, 1 показана подовяя сек- Еге ция после монтажа подины электролизера", ня фиг, 2 — то же, в процессе эксплуатации электролизера«

Подовая секция содержит углеродистый блок 1 стальной токоподво- 11 дящий стержень 2, чугунную заливку

3 и наклонные сквозные каналы 1., «Еяполнен:Еые твердым токопроводящим материалом 5. Между горизонтальной поверхно тью б паза блока и чугунной заливкой 3 после монтатка подины электролизеря имеется зазср 7, котсрый при обжиге и пуске электролизера самопроизвольно заполняется pacr?—

25 лянлеепеьгм токопроводящим материалом 8.

При обжиге и пуске электролизеря подина, собранная из подовьг?< секций, прогревается и по достижению темпе— ратуры плавления токопровсдящего матегиала 5,, заполняющего наклонные сквозные кяе?алы (в блоке, этот ма-ТЕРИЯЛ ., Р«1СПЛЯВЛЯЯСЬ ., ПО Нс1КЛОЕЕЕЕЬ?М каналам 4 самопроизвольно:заполняет зазор / между горизонтальной поверх — 35

НОСтЕз!С Г<ГЕЗ с! ОЛОКЯ И ЧУ ГУ ННОй З ЯЛИВ кой,, ссздявь!я ня этом участке,цополнительньгй токопроводгпций спой, за счет чего обеспечивается хороший электрический контакт. Суммарная пло. — <?О щадь токо Ipовсдящего контакта чугунная заливка — блок увеличивается, электрическое сопротивление уменьшается,, 1,роме того, путь прохождения электрического тока в блоке сокраща- 45 ется, Б итоге пад ние напряжения В подовой секции снижается. Далее расплявлепн! мяте риал ня:11p?- 1 Ip p ал юми ний, в зазоре взаимодействует с чугунной заливкой, образуя 1<ри этом 50 интерметяллицы еЛ11. (плотностью

3,8 г/сы и температурой плавления. г

11 >8 И . Ииде<отекучесть тякогс материала резко снижается., тем са?.гь?м предотезрящает с<? возможность протекя его в трещипь б In?<я, которые могут образоваться г процессе Оксп,геу атац.ии.

Углеродистый бл<тк выполнен с някЛОНЕГЫМИ СКВОЗЕЕЫМИ КЯ НЯЛЯМИ, РЯСПОЛОженными под у? лом 1à — e0 относитель— но горизонтальной плоскости и вь?ходящими внизу ня ГОризснтялье?ую поверх ность паза блока, при этом кяняль? заполнены твердым токопроводящим материалом с температурой плавления б00-900 С. Б качестве твердого токоо пр<>водящего материала,ппя з аполнения каналов используют алюминий и его сплавы. Суммарная площадь поперечного сечения каналов составляет 0,001

0,,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а дпина участка канала, заполненного твердым токопроводящим материалом, равна 0,.8-0,95 его длины.

Нал??чие в блоке сквозньгх няклонНь?Х КаиаЛОВ, ВЫХОдящИХ ВНИЗУ Ня ГОризонтальную поверх:.!ость паза блока и заполненных материалом, и?.?е?<?Ец?ем температуру плавления ниже рабочей температуры Етодовой секции„ сбссгечивает создание хороге?его контакта между горизонтальной поверх

Бо избежание протека расплавленного токопроводящего материала через трещинь? блока, ко<орые могут образоваться Ilp?.. эксплуатации электролизера, каналы заполнены материалом,. сгособным в расплавленном состоянии взаимодействовать с чуггунной заливкой, теряя при этом жидкстекучесть, но сохраняя эг<ектропров<тд??ость. Таким материалом является алюминий и его сплавы.

Расплавленный алюминий в контакте с чугунной заливкОй Образует интер металлиды 7е .-., с температурой 1?лав<? ления 1158 С, превьпияюпей рабочую температуру годовой секции, .p;:E?í е<?

900-930 С.

Заполнение каналов В блоке твер— дым токопроводяг<гим матpp? <àëoì. имеющим температуру плавления в:еше 900 С, не позволяет осуществить к; чественIIoe зае?олнение зязср": Вследствие рез— кого снH <åEIè?1 жидкотеку-к-:сти ца!11!о— o материала, а име?<?щим ?с;я<эp.:=«òópó

414

1260

ВНИИПИ Заказ 5193/23 Тираж615 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 плавления ниже 600 C — ведет при достижении рабочей температуры подовой секции 900 — 930 С к потерям этого материала.от испарения за счет перегрева. 5

С уменьшением угла наклона канао ла менее 10 относительно горизонтальной плоскости не обеспечивается качественное самопроизвольное заполнение жидким токопроводящим материа- 10 лом зазора между горизонтальной поверхностью паза блока и чугунной

О заливкой, а с увеличением более 40 каналы не выходят на горизонтальную поверхность паза блока. 15

С уменьшением суммарной площади поперечного сечения каналов менее

0 001 площади горизонтальной поверхности паза блока не обеспечивается создание плотного контакта из-за нех- 20 ватки токопроводящего материала, а в увеличении более 0,01 нет необходимости, Уменьшение длины участка канала, заполненного твердым токопроводяцим 25 материалом, менее 0,8 его длины не обеспечивает полного заполнения зазора между горизонтальной поверхностью паза блока и чугунной заливкой вследствие нехватки этого материала, а увеличение более 0,95 ведет к потерям токопроводящего материала при его расплавлении и протекам в трещины блока, которые могут образоваться при обжиге и пуске электроли- З зера.

Изобретение целесообразно использовать при изготовлении подовых секций, применяемых в катодных устройствах алюминиевого электролизера, что позволит сократить расход электрической энергии на получение 1 т алюминия за счет снижения падения напряжения в подовых секциях и в подине в целом.

Формула изобретения

1. Подовая секция алюминиевого электролизера, включающая углеродистый блок с пазом и стальной токоподводящий стержень, вмонтированный в блок чугунной заливкой, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии путем снижения падения напряжения в подовой секции, углеродистый блок выполнен со сквозными каналами, проходящими с боковой поверхности блока к горизонтальной поверхности паза блока, каналы выполнены под углом о

10 — 40 к горизонтальной плоскости и заполнены твердым токопроводящим материалом с температурой плавления

600 — 900 С.

2. Секция по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что в качестве твердого токопроводящего материала она сбдержит алюминий и его сплавы.

3. Секция по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что суммарная площадь поперечного сечения каналов составляет 0,001 — 0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопроводящим материалом, составляет 0,8 — 0,95 его длины.