Способ монтажа подины алюминиевого электролизера

Способ монтажа подины алюминиевого электролизера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: производство алюминия электролизом расплавленных солей, в частности, монтаж подины алюминиевого электролизера. Сущность: на катодном цоколе выполняют выступы из огнеупоров, на них укладывают слой жаропрочного и химически стойкого бетона, а затем устанавливают токоподводящие стержни соосно с выступами, наносят на них слой токопрово дящей пасты и устанавливают на незатвердевший бетон углеродистые блоки. Это позволяет снизить электросопротивление в паре блок-стержень, сохранить целостность блоков и снизить материальные и трудовые затраты при монтаже. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ COBE 1СКИХ

СО((ИАЛИСТИ

Р Г СПУГт ПИК (5115 С 25 С 3/06 (()1:УД/ РС1 ЕЗЕННЫЙ КОМИТЕТ

III > ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ I КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и кФ яки

Ф\

° и

° ы (21) 4805143/02 (22) 23.03.90 (46) 23.10.92. Бюл, ¹ 39 (71) Братский алюминиевый завод и Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) В.Н.Дерягин, А.Н.Маленьких, Б.С,Громов, В,T.Ñòåïàíîâ. А.П.Панин, B.Ã.Ôàðòóøный и В.А.Евменав (56) Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия.- М,: Металлургия, 1971, стр. 239-242.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1261973, .кл. С 25 С 3/06, 1985.

Изобретение относится к цветной металлургии. в частности к производству алюминия электролиэом расплавленных солей и касается монтажа подин алюминиевых электрализерав.

И-звестен способ монтажа подины, включающий установку на угольную подушку подовых секций, состоящих иэ углеродистого блока и токопадводящего стержня, скрепленных чугунной заливкой, заполнение местных пустот нижними гранями блоков и углеродистой подушкой сухой подсыпкой из угольной-пены и набойку межблочных швов (1), Недостатком даннага способа является то, что сухой подсыпкой из угольной пыли не удается полностью ликвидировать пустоты под подовыми секциями, в результате чего расплавленный алюминий проникает через

„.,5U „„1770452 А1 (54) СПОСОБ МОНТАЖА ПОДИНЫ АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Использование: производство алюминия злектролизом расплавленных солей, в частности, монтаж подины алюминиевого злектролизера. Сущность: на катодном цоколе выполняют выступы из огнеупоров, на них укладывают слой жаропрочного и химически стойкого бетона, а затем устанавливают токоподвадящие стержни соосно с выступами, наносят на них слой такоправодящей пасты и устанавливают на незатвердевший бетон углеродистые блоки. Это позволяет снизить электросопротивление в паре блок-стержень, сохранить целостность блоков и снизить материальные и трудовые затраты при монтаже, 1 ил., 1 табл. зти пустоты к катодным стержням и растворяет их. Ухудшается качество злектролитического алюминия и разрушается подина, что ведет к уменьшению срока службы электролизера. 3

Наиболее близким к предлагаемому ( изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ монтажа падины алюминиевого электролиэера, включающий установку углеграфитавык квтоднык блоков с токоподводящиыи В стержнями — катодHblx секций, на незатвердевший жаропрочный и хиьдически стойкий бетон, уложенный предварительно на несущее днище электрализера (2).

Известным способом ликвидируются местные пустоты пад подавыми секциями, что предотвращает доступ расплавленного алюминия к катодным стержням.

1770452

20

50

Однако известный способ не исключает недостатки, которые заключаются в следующем.

После заливки чугуна при монтаже подовой секции создается достаточно плотный контакт "горизонтальная грань стержня— дно паза блока", Но при кантовании подовой секции (8 процессе монтажа подины) стержень отходит от поверхности дна паза блока (за счет боковых зазоров, образованных при усадке чугуна после его охлаждения), в результате чего образуется воздушная прослойка, резко увеличивающая электросопротивление на пути прохождения электрического тока. После монтажа подины этот зазор из-за заклинивания стержня в пазе блока под собственным весом блока не устраняется, Электрический ток устремляется через боковые контакты блокстержень, Суммарное электросопротивление в контакте блок-стержень увеличивается, за счет чего повышается падение напряжения в подине и увеличивается расход электроэнергии на получение электролитического алюминия, Целью изобретения является повышение электрического контакта блок — токоподводящий стержень, сохранение целостности блоков и снижение материальных и трудовых затрат при монтаже, Поставленная цель достигается тем, что в способе монтажа подины алюминиевого электролизера, включающем укладку на катодный цоколь жаропрочного и химически стойкого бетона, установку углеродистых блоков. обращенными вниз пазами с токоподводящими стержнями на бетон, перед кладкой бетона на катодном цоколе выполняют по длине блоков выступы из огнеупоров с шириной, соответствующей ширине нижней поверхности токоподводящих стержней, стержни устанавливают на выступы соосно длине блоков на верхние грани стержней наносят слой углеродистой пасты с последующей установкой поверх стержней на незатвердевший бетон углеродистых блоков.

Техническая сущность изобретения заключается в следующем. Выполнение выступов из огнеупоров на катодном цоколе, на которые опираются катодные стержни, обеспечивает необходимое прилегание горизонтальной поверхности паза, к верхн6й грани токоподводящего стержня, а нанесение на него слоя токоподводящей углеродистой пасты, которая под действием давления блока растекается и заполняет микронеровности и пустоты на участках верхних и боковых граней токоподводящего стержня угольного блока, способствует качествен ному скреплению стержня с блоком.

В результате создается плотный гарантированный электрический контакт на участке

"верхняя грань токоподводящего стержня— дно паза блока", Толщина слоя бетона такова. что часть его заполняет межблочные швы, В то же время бетон .не проникает в зазор, образованный между боковыми стенками паза блока и стержнем после установки блоков. Ширина паза в устанавливаемых блоках обеспечивает создание вышеуказанных зазоров такой величины, которая обеспечивает компенсацию термического расширения токоподводящего стержня.

При нагреве подины этот зазор постепенно уменьшается и при полной его выборке создаются плотные вертикальные контакты

"боковые стенки паза блока-стержень". 8 итоге создается плотный и надежный трехсторонний электрический контакт "блок-токоподводящий стержень".

На чертеже изображена подина алюми-. ниевого электролизера, смонтированная по предлагаемому способу, продольный разрез.

Подина содержит углеродистые блоки 1, стальные токоподводящие стержни 2, выступы 3 из огнеупоров, слой 4 из жаропрочного и химически стойкого бетона, катодный цоколь 5, днище 6 и межблочные швы 7.

Монтаж подины осуществляют следующим образом.

Пример 1, После кладки катодного цоколя из огнеупоров, на нем соосно токоподводящим стержням по длине блоков вы.кладывают выступы из огнеупорного материала, например из шамотного кирпича, шириной 207 мм. Затем на площадь катодного цоколя, занимаемую подовыми блоками, укладывают слой самозатвердевающего жаропрочного и химически стойкого бетона толщиной 44 мм. На выступы устанавливают стальные токоподводящие стержни (размерами 230х115 мм), продольные оси которых совпадают с осями пазов в катодном кожухе для пропуска токоподводящих стержней, На верхней грани стержней наносят слой токоподводящей углеродистой пасты. На токоподводящие стержни устанавливают углеродистые блоки с обращенными вниз пазами, имеющими ширину 232 мм, таким образом, что нижние грани блоков контактируют с незатвердевшим бетоном, Под действием собственного веса блоки прилегая к токоподводящим стержням, вытесняют излишний бетон, который частично заполняет межблочные швы, но не попадает в зазор между боковыми стенками паза и стержнем, Твердение бетона обеспечивает устойчивость установ1770452

Результаты испытанид йирина выступа, 1/вырины токопод стеркня

Высота выступа, 1/высоты бло ка

Толщина бетона, T /высоты блока

@ирина паза блока, 1/щирины токоподводящего стержня обрыв блока от уровня бетона: (+) -да (-) -нет . (-) (-) (-) (-) (-) (-) (+) (+) (-) (-) (-) обрыв блока в поперечнон сеи. (+) -да (-) -нет трещины а блоке: (+) -да (-) - нет злектросопротивление в контакте

"блок-стеркень", wc.0и падение напряиения в подине, иВ перекос блока: (+) -да (-) -нет (-) (-) (-) (-) (+) (+) (-) (-) (+) (+) (+) 90

1ОО

»О

120 .

Т30 (-) (-) (-)

f-) (-) (-) . . .(-) (-) (-) (+) (-) 310

365

0,18

0,22

0,25

0,22

0,22

0,15 о,27

0,18

0,25

0,22

0,22 (-) (-) (-) (+) (-) (-) (+) (+) (-) (-) (+) о,»

0,15

0,18

0,15

0,15

0,»

0,18

0, 08

О,го

0,15

0,15

1, 009

1,0Т1

1, 013

1,0»

1,0»

1, 011

1;0»

1,О»

1,О»

1,007

1, 015

0,90

0,95

1,00

0,85

1,05

0,95

Ов95

0,95

0,95

0,95

0.95

2

0

6

8

1О

»

Т2 пзаестный (+) (+) 365

120

1913

/ 2 7

Составитель О.Голыжникова

Редактор Е.Полионова Техред М.моргентал Корректор Н.Гунько

Заказ 3717 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ленных блоков, что позволяет осуществить ка(ественную набивку межблочных швов.

Кроме того, блоки, прилегая к токоподводящим стержням. вытесняют излишки пасты в боковые зазоры, заполняя их, 5

В таблице приведены данные при различных конструктивных параметрах техно- логии монтажа подины.

Из приведенных в таблице данных видно, что по предлагаемому способу обеспе- 10 чивается снижение, падения напряжения в подине (на 60 мВ), а значит и уменьшение расхода электроэнергии на получение электролитического алюминия, за счет улучшения электрического контакта 15 блок-токоподводящий стержень, на что указывает снижение омического сопротивления в этом контакте (на 17%). За счет улучшения состояния подины (отсутствие трещин в блоках) увеличивается срок служ- 20 бы алюминиевого электролизера (не менее, чем на б месяцев, или 0,5 года). Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет исключить трудоемкую операцйю по использованию расплавленного чугуна для заделки токоподводящих стержней в угольные блоки.

Формула изобретения

Способ монтажа подины алюминиевого электролиэера, включающий укладку на катодный цоколь жаропрочного и химически стойкого бетона и установку углеродистых блоков с обращенными вниз пазами с токоподводящими стержнями на бетон, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения электрического контакта блок-токоподводящий стержень, сохранения целостности блоков и снижения матег. альных и трудОвых затрат при монтаже, перед укладкой бетона на катодном цоколе выполняют по длине блоков выступы из огнеупоров с шириной, соответствующей ширине нижней поверхности токоподводящих стержней, стержни на выступы устанавливают соосно длине блоков, на верхние грани стержней наносят слой углеродистой пасты с последующей установкой поверх стержней на незатвердевший бетон углеродистых блоков.