Электролизер для получения алюминия

Электролизер для получения алюминия

Реферат

 

Изобретение относится к цветной металлургии. Электролизер с расходуемым анодом имеет контрфорсы анодного кожуха, выполненные из ферромагнитного материала в виде короба с продольными прорезями в верхней и/или боковых стенках. Соединение стояков или дополнительных ветвей анодной ошиновки с анодными шинами выполнено в виде жесткого пакета шин, размещенного внутри контрфорса анодного кожуха, а их соединение с анодной шиной - в виде гибких алюминиевых пакетов. Предложенная конструкция удобнее при обслуживании и позволяет повысить производительность электролизера за счет снижения вредного влияния магнитного поля ошиновки на расплав.

Изобретение относится к электролитическому производству алюминия и может быть использовано в конструкциях электролизеров с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Известен электролизер с верхним токоподводом, включающий раму с анодной ошиновкой, соединенной с катодной ошиновкой посредством анодных стояков, расположенных в торцах электролизера ("Электрометаллургия алюминия и магния", М. Металлургия, 1987, с.100). Соединение стояков с анодной ошиновкой осуществляется в противоположных концах анодных шин так, что обслуживание анодного хозяйства с рабочих площадок, расположенных на верхней части анодного кожуха, не встречает затруднений. Однако расположение анодных стояков в торцах электролизеров способствует снижению производительности, так как при таком расположении стояков поперечные составляющие магнитной индукции, оказывающие существенное влияние на циркуляцию расплава и перекос металла, достигают в торцах максимального значения. Известно подключение анодных шин к стоякам, расположенным на продольных сторонах электролизера с обожженными анодами (а. с. СССР 788518, кл. С 25 С 3/16, 1978). В этом случае соединение стояка с анодной шиной также не мешает обслуживанию анодного хозяйства. Однако подобное подключение анодных шин к стоякам, расположенным на продольных сторонах электролизера с верхним токоподводом, затрудняет обслуживание анодного узла, т. к. шины, соединяющие стояк с анодной шиной, пересекают рабочую площадку. Известен электролизер с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, анодные стояки которого расположены в межторцовом пространстве (см. а. с. СССР 1302736, кл. С 25 С 3/16, 1985 г.). Указанное авторское свидетельство принято за прототип. Данный электролизер снабжен дополнительными ветвями анодной ошиновки, уменьшающими влияние ее магнитного поля на расплав. К недостаткам известной конструкции относится расположение шин, соединяющих дополнительные ветви с анодной ошиновкой и пересекающих рабочую площадку на высоте 50 90 см в зависимости от положения анодной рамы. Подобные препятствия серьезно затрудняют обслуживание анодного хозяйства, особенно в экстремальных условиях. Целью изобретения является повышение производительности электролизера и удобства обслуживания электролизера. Поставленная цель достигается тем, что в электролизере для получения алюминия, содержащем анодные стояки, расположенные в торцах электролизера или на его продольных сторонах, и шины, соединяющие анодные шины со стояками или дополнительными ветвями анодной ошиновки, расположенными на продольных сторонах электролизера, соединения стояков или дополнительных ветвей анодной ошиновки с анодными шинами выполнены в виде пакетов шин, расположенных внутри короба контрфорсов анодного кожуха, имеющего магнитный разрыв. Отличие предлагаемой анодной ошиновки от прототипа, обусловливающее соответствие ее критерию "Новизна", заключается в том, что пакеты шин, соединяющие анодные шины со стояками или дополнительными питающими ветвями анодной ошиновки, установлены в существующих конструктивных элементах анодного кожуха контрфорсах анодного кожуха, выполненного в виде короба, а также в том, что короб выполнен с магнитным разрывом. Известны электролизеры с конструктивными элементами, выполняющими роль магнитных экранов, которые ослабляют воздействие электромагнитных сил на расплав. Так, например, известно экранирование токопроводящих стояков железными пластинами, уголками, швеллерами: см. патент Франции 68564, кл. С 22 D 3/16, 1955 г. патент Франции 1170990, кл. С 22 D 3/16, 1957 и патент ФРГ 1143032, кл. С 22 D 3/16, 1963 г. Однако известные способы экранирования ведут к утяжелению и усложнению конструкции за счет появления дополнительных элементов. Существенное отличие предложения заключается в том, что для его осуществления использованы элементы существующей конструкции контрфорсы анодного кожуха, тогда как в известных конструкциях для этой цели используют дополнительные материалы, швеллеры, уголки, пластины. Следовательно данное предложение отвечает критерию существенные отличия. На фиг. 1 изображено соединение анодного стояка с анодной шиной; на фиг. 2 сечение А А на фиг. 1. Алюминиевый электролизер с верхним токоподводом содержит самосжигающийся анод 1 с анодным кожухом 2, колокольным газосборником 3, поперечными контрфорсами 4 в виде коробов, анодную раму 5 с анодной шиной 6. Анодная шина соединена с анодными стояками 7 или дополнительными ветвями анодной ошиновки, расположенными на продольных сторонах электролизера снаружи рабочих площадок 8 по обслуживанию анода 1. Токопровод выполнен в виде соединительного пакета шин 9, расположенного внутри короба контрфорса 4 анодного кожуха 2. Короб контрфорса 4 может быть выполнен в виде двутавра 10, закрытого с боковых сторон пластинами 11 и образующими таким образом две полости, в каждой из которых расположена одна из шин соединительного пакета (фиг. 2). Передача тока от соединительного пакета шин 9 и анодной шине 6 обеспечивается гибкими алюминиевыми пакетами 12, компенсирующими перемещение анодной рамы относительно анода. Для уменьшения влияния магнитного поля, генерируемого соединительным пакетом шин 9, на расплав короб контрфорса 4 имеет магнитный разрыв 13, выполненный в виде сплошного паза длиной не менее длины шины, расположенной в кожухе контрфорса, и обеспечивающий экранирование магнитного поля (см. Э.А. Меерович и др. "Экранирующее действие ферромагнитных пластин на магнитное поле постоянного тока, Электричество, 1959, 9, с.51, с.57). Например, при толщине пластин 20 мм и токе 15 20 кА может быть достигнуто ослабление напряженности магнитного поля вне короба с шинами в 4 - 5 раз. Таким образом, предлагаемая конструкция соединения анодных шин со стояками или дополнительными ветвями анодной ошиновки, расположенным на продольных сторонах электролизера, позволяет не только освободить рабочую площадку для беспрепятственного обслуживания анода, но и уменьшить отрицательное воздействие магнитного поля на расплав, т. е. повысить производительность электролизера. Устройство требует незначительных затрат на изготовление.

Формула изобретения

1. Электролизер для получения алюминия, содержащий анод, анодный кожух с контрфорсами, стояки, элементы соединения стояков с анодными шинами, дополнительные ветви, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера за счет снижения влияния магнитного поля ошиновки на расплав, повышения удобства обслуживания, элементы соединения стояков или дополнительных ветвей анодной ошиновки с анодными шинами выполнены в виде жесткого пакета шин, размещенных внутри контрфорса анодного кожуха, а их соединение с анодной шиной в виде гибких алюминиевых пакетов. 2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что контрфорс анодного кожуха выполнен из ферромагнитного материала в виде короба с продольными прорезями в верхней и/или боковых стенках.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000