Электролизер для получения металлов и сплавов

Электролизер для получения металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свна-вуСоюз Соввтсыих

Социалмстииесмих

Расвубвик г (5l) М. Кл.

С 25 С 7/00

//С 25 С 3/08 (22) Заявлено 27.05.77 (21) 2491090/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опублиыоваио05.11.78. Бюллетень № 41 (Фб) Дата опубликования описания 15.11.78

Гащйа атэ&имей Мвщтат

6оаата Ииивстрев САКСО ю деваю ивбаюттне1 в еткриткй (53) УДК 669.713.7 (088.8) А. И. Бегунов, В. Н, Кульков и С. Д. Цымбалов (72) Автори изобретения

Иркутский политехнический институт (71) Заввитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

1 2 по периметру шахты и выступаюший над подиной до уровня подошвы анода (1J.

Известный алектролизер обладает следуюшими недостатками. При выполнении порога выше отметки уровня металла на

S нем неизбежно концентрирование силовых линий алекгрического поля, в результате которого на поверхности порога вместе с алюминием выделяется металлический натрий. Эти пропессы приводят к сниже10 нию выхода по току и к разрушению порога.

Изобретение относится к электрометаллургии и прикладной алектрохимии.

Преимушественной областью его исполь зования является алектролиз расплавленных солей с горизонтально расположенными электродами, применяемый для получения алюминия, сплавов свинпа со шелочными металлами и при производстве кальпия в методе электролиза с медным катодом.

Известны и широко используются алектролизеры, содержашие футерованный

:катодный кожух, жидкометаллический катод и погруженный в алектролит анод, Недостатком таких алектролизеров является то, что металлическая (или соле- 15 вая, содержашая растворенный металл) и taaohaa фазы могут контактировать друг с другом, в результате чего катодный выход по току не превышает 80-90%.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является алектролизер для получения металлов и сплавов в расплавленных средах, включаюший анод, катод и углеропнсгый порог, смонтированный

Выполнение порога ниже отметки уровня металла (утопленным в металле) беспельно, так как порог в этом. случае не может повлиять на распределение электрического поля, а также на пропессы конвективного переноса растворенного металла к газовой фазе.

Uem þ изобретения является улучшение алектрического поля и повышение выхода по току за счет устранения локального переноса растворенного металла от катода к аноду в области, заключен631560

БНИИПИ Заказ 6294/28 Тираж 696 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной между анодом и бортовой футеровкой.

Эта цель достигается тем, чго поверхности углеродистого порога, соприкасающиеся с расплавом, футерованы 5 электроиаоляционным ма гвриалом.

В качеств иэоляционного материала использован нитрид кремния с добавкой

5 % карбида кремния, При исследовании гидродинамики элвкт-lo ролиаеров установлено, что процесс конввкгивного переноса и потерь растворенного металла носит локальньй характер, Он сосредоточен преимущественно вне мвжполюсного эаэора в области ъснтя на- з го циркуляционного контура эоны свободной конвекпни и примыкает к боковой поверхности анода.

Благодаря этому сущесгвуег воаможность уменьшигь скорость конвекгивного 20 переноса растворенного металла и величину его потерь, отделив основной циркуляционный контур or поверхности металла путем введения порога, высота когорого больше уровня металла, Скорость 25 омывания металла электролитом уменьшаегся почти на порядок. Уровень металла в течение всей работы элекгролнаера не превышает высогы порога. Высота последнего может достигать высоты or 3Î подины элекгролиэера до подошвы анода.

Катодная плотность тока новышаегся и сгабилиэируегся во времени. Однако использование порога беа нарушения характеристик электрического поля и беа 35 выделения металла на. пороге воаможно только в том случае, если стенки последнего, соприкасающиеся с расплавленными электролитом и металлом, фугерованы электроиэоляцнонными материалами. 40

На чертеже схематично наображеп влек гролиеер, Электролиаер содержит фугерованный кагодный кожух 1, анод 2, погруженный в расплавленный электролит, жидкий металлический кагод 3, углеродистый порог 4, фугерованный плитками, выполненными иа диэлектрика 5.

За счет воэдвйствия на стадию конвективного переноса растворенного метал ла ог катода к аноду удается уменьшить потери металла и повысить катодный выход по току. В ro же время, судя по протяженности эон интенсивных потерь металла, выход металла по току при внедре« нин изобретения может быть увеличен с

85«90% до 95-98%.

Ф ор мула и эобре гения

1. Элекгролиаер для получения метал-. лов и сплавов в расплавленных средах, включающий анод, катод и углеродистый

Ъ порог, смонтированный по периметру шахты и выступающий над подиной до уровня подошвы анода, î r л и ч а ю m и йс я тем, что, с целью повышения выхода по току, порог с поверхности футерован электроиаоляционным материалом.

2. Элвктролиаер по п. 1, î r л ич а ю ш и и с я тем, что в .качестве иаоляционного материала использован. нитрид кремния с добавкой 5% карбида кремния.

Источники информации, принятые во внимание при акснертиае:

1. Авторское свидетельство СССР

% 138063» кл. C 22 д 3/02; 1960.