Диафрагменный электролизер для получения магния
Патент 519504
Авторы
Диафрагменный электролизер для получения магния
Иллюстрации
Реферат
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЙЬСТВУ («) 5l 9504
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.75 (21) 2091281/01 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания О6.08.76 (51) М Кл С 25С 7(00!У
С 25С 3/04
Государствениык комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 669.721.372 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
С. П. Косарев, К. Д. Мужжавлев и Н. A. Франтасьев (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский и гроектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) ДИАФРАГМЕННЫЙ ЗЛЕКТРОЛИЭЕР
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ
Изобретение относится к области электролитического получения металлов.
Известен диафрагменный электролизер для получения магния, содержащий футерованную ванну с введенными в нее анодами и катодами, верхнее перекрытие и диафрагмы, разделяющие анодные и катодные пространства (1).
В известном электролизере керамические диафрагмы своим верхним концом присоединены к верхнему анодному перекрытию, нижние же концы диафрагм погружены в электролит. При этом хлор собирается над анодами в пространстве между диафрагмами. Диафрагмы составляют с верхними перекрытиями в механическом отношении одно целое, а их торцы заделаны в футеровку продольных стенок электролизера.
Один из основных недостатков известных электролизеров состоит в том, что верхние перекрытия находятся над диафрагмами и опираются на них, т. е. диафрагмы должны выдержать собственный вес и вес перекрытий.
Вес анодных перекрытий значителен, так как они являются как тепловой изоляцией, так и верхней эксплуатационной площадкой электролизера. После того, как электролизер смонтирован, диафрагмы прогибаются под действием этой нагрузки, а в ряде случаев и лопаются в первые же дни после монтажа.
В дальнейшем в процессе работы электролизеров наблюдаются как прогибы, так и разрывы диафрагмы под воздействием веса перекрытий, а также вследствие их коробления.
5 Кроме того, верхнее перекрытие известных электролизеров выполняется из ряда блоков, что приводит к большим потерям тепла в местах их сочленения, к невозможности добиться хорошей герметизации верха электролизера и к выбиванию хлора в атмосферу цеха, что влечет за собой потери хлора.
Цель изобретения состоит в увеличении механической стойкости диафрагм, упрощении конструкции верхнего перекрытия и снижении потерь хлора.
Предлагаемый электролизер отличается от известного тем, что его диафрагмы выполнены в виде не связанных с верхним перекрытием, закрытых сверху и открытых снизу желобов и размещены над анодами. желоба могут быть выполнены с упором на аноды.
Такое выполнение диафрагм в равной степени применимо в электролизерах с боковым или нижним вводом анодов и с верхним или боко25 вым вводом катодов.
На фиг. 1 показан предлагаемый магниезый электролизер с боковым вводом анодов и катодов, продольный разрез; на фиг. 2 — электролизер с боковым вводом анодов и верхним
30 вводом катодов, продольный разрез.
Электролизер представляет собой футерованную ванну 1 прямоугольного сечения, в которую введены аноды 2 и катоды 3. Над анодами установлены диафрагмы, выполненные в виде закрытых сверху желобов 4. Нижние концы боковых стенок каждого желоба опущены в электролит. Один из торцов желоба выходит в коллектор для отвода хлора, противоположный торец выполнен закрытым. По первому варианту желобы торцами заделаны в футеровку ванны. В этом случае каждый желоб представляет собой балку П-образного сечения, имеющую опоры на концах. По второму варианту желоба опираются на аноды с помощью местных опор, которые не препятствуют проходу хлора под колпак. При опоре на аноды механическая прочность желоба повышается.
Таким образом, катодное пространство отделяется от анодного с помощью желобов, которые механически не связаны с анодными и катодными перекрытиями. В существующих электролизерах вес двух диафрагм и лежащей на них части перекрытия составляет 1200—
1500 кг, в то время как вес двух желобов, отделенных от анодного перекрытия, составляет всего 300 — 400 кг, т. е. нагрузка на два желоба уменьшается более чем в 2 раза. Отделение желобов от верхних перекрытий позволяет упростить их конструкцию и повысить герметичность электролизера. Потери хлора
519504 на таком электролизере снижаются на 30—
40 / и составляют не более 30 — 50 кг на тонну магния. Желоба, не связанные с верхним перекрытием, оказываются в более стабильных
5 температурных условиях. Одновременно повышается механическая прочность конструкции электролизера.
Формула изобретения
1. Диафрагменный электролизер для получения магния, содержащий футерованную ванну с введенными в нее анодами и катодами, верхнее перекрытие и диафрагмы, разделяющие анодные и катодные пространства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения механической стойкости диафрагм, упрощения конструкции верхнего перекрытия и снижения потерь хлора, диафрагмы выполнены в виде не
20 связанных с верхним перекрытием, закрытых сверху и открытых снизу желобов и размещены над анодами.
2. Диафрагменный электролизер по п. 1, отличающийся тем, что желоба выполне25 ны с упором на аноды.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Стрелец Х. Л. «Электролитическое полу30 чение магния», М., «Металлургия», 1972, стр, 261 — 264, 267 — 270.
Фиг. 2
Составитель Г. Титова
Техред Т. Курилко
Редактор Е. Шепелева
Корректор Л. Деиискииа
Типография, пр, Car» нова, 2
Заказ 1685!15 Изд Мг 1510 Тираж 1068 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5