EA011904B1 - Anode support apparatus - Google Patents

Anode support apparatus Download PDF

Info

Publication number
EA011904B1
EA011904B1 EA200702065A EA200702065A EA011904B1 EA 011904 B1 EA011904 B1 EA 011904B1 EA 200702065 A EA200702065 A EA 200702065A EA 200702065 A EA200702065 A EA 200702065A EA 011904 B1 EA011904 B1 EA 011904B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
anode
auxiliary
anodes
clips
main
Prior art date
Application number
EA200702065A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200702065A1 (en
Inventor
Инго Байер
Original Assignee
БиЭйчПи БИЛЛИТОН ИННОВЕЙШН ПТИ ЛТД.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2005901488A external-priority patent/AU2005901488A0/en
Application filed by БиЭйчПи БИЛЛИТОН ИННОВЕЙШН ПТИ ЛТД. filed Critical БиЭйчПи БИЛЛИТОН ИННОВЕЙШН ПТИ ЛТД.
Publication of EA200702065A1 publication Critical patent/EA200702065A1/en
Publication of EA011904B1 publication Critical patent/EA011904B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12Anodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/16Electric current supply devices, e.g. bus bars
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/10External supporting frames or structures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

An apparatus for supporting anodes above a cathode in an electrolysis cell comprising a superstructure, an anode beam to which a plurality of individual anodes (24) are attached, each anode having an anode stem (26) for attachment to the anode beam by a main clamp (54), the anode beam being adjustably mounted to the superstructure, an auxiliary clamp (56) for each anode stem (26), and at least one electrical beam (50) having connectors (52) providing electrical connection between the electrical beam (50) and the anode stems (26).

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для поддержания анодов в электролизере, в котором получают, например, алюминий, а в частности, к устройству и способу для регулирования положения анодов в электролизере.The present invention relates to a device and method for supporting anodes in an electrolytic cell, in which, for example, aluminum is obtained, and in particular, to a device and method for regulating the position of anodes in an electrolytic cell.

Уровень техникиState of the art

Электролиз глинозема для получения алюминия по технологии Холла-Эру хорошо известен и предусматривает электрохимическую реакцию. Такая технология включает в себя электролизер, содержащий электролитическую ванну, имеющую множество катодов и анодов. Оксид алюминия подают в ванну с криолитом, в которой растворяют оксид алюминия. Электролиз является наиболее эффективным при температурах ванны от 940 до 970°С. Аноды содержат углеродные анодные блоки и алюминиевые стержни, которые обеспечивают механическое и электрическое соединение с анодной балкой, на которой подвешены аноды. Аноды частично погружают в электролит для обеспечения зазора между анодом и катодом, через который проходит электрический ток. Во время электролиза, алюминий получают на катоде и образуют слой расплавленного алюминия на поверхности катода с ванной криолита, плавающего на поверхности слоя алюминия. Для эффективной работы электролизера зазор между анодом и катодом должен быть установлен и поддержан или на заданном оптимальном расстоянии, или в пределах оптимальной величины. Если зазор между анодом и катодом является слишком большим, это вызывает значительное падение напряжения между электродами, что приводит к нежелательному увеличению выработки энергии в электролите. Если зазор является слишком маленьким, электролиз становится неустойчивым и неэффективным.The electrolysis of alumina to produce aluminum according to the Hall-Heroux technology is well known and involves an electrochemical reaction. Such a technology includes an electrolyzer containing an electrolytic bath having a plurality of cathodes and anodes. Alumina is fed into a cryolite bath in which alumina is dissolved. Electrolysis is most effective at bath temperatures from 940 to 970 ° C. Anodes contain carbon anode blocks and aluminum rods, which provide mechanical and electrical connection to the anode beam on which the anodes are suspended. The anodes are partially immersed in an electrolyte to provide a gap between the anode and the cathode through which electric current passes. During electrolysis, aluminum is obtained at the cathode and form a layer of molten aluminum on the surface of the cathode with a cryolite bath floating on the surface of the aluminum layer. For efficient operation of the electrolyzer, the gap between the anode and cathode must be installed and maintained either at a given optimal distance, or within an optimal value. If the gap between the anode and cathode is too large, this causes a significant voltage drop between the electrodes, which leads to an undesirable increase in energy production in the electrolyte. If the gap is too small, electrolysis becomes unstable and inefficient.

С обычными угольными анодами анодные блоки непрерывно расходуются во время электрохимической реакции, в результате которой образуются в основном газы СО2. Как следствие непрерывного расхода анодов зазор между анодом и катодом с течением времени увеличивается. Для поддержания величины зазора напряжение электролизера непрерывно контролируют, а положение анодов периодически возвращают в исходное положение для поддержания оптимального зазора между анодом и катодом.With conventional carbon anodes, the anode blocks are continuously consumed during an electrochemical reaction, as a result of which mainly CO 2 gases are formed. As a consequence of the continuous consumption of the anodes, the gap between the anode and cathode increases over time. To maintain the gap, the voltage of the cell is continuously monitored, and the position of the anodes is periodically returned to its original position to maintain the optimal gap between the anode and cathode.

Ввиду непрерывного расхода аноды имеют ограниченный срок службы около четырех недель, после чего они должны быть заменены новыми анодами. Специалистам в данной области техники очевидно, что замена больше чем одного из всех анодов в электролизере в короткий промежуток времени приведет к серьезному нарушению химических и термических процессов. Поэтому, обычно принято заменять только один анод в день в данном электролизере так, чтобы каждый анод этого электролизера имел разный срок службы от ноля до приблизительно 28 дней.Due to continuous consumption, the anodes have a limited service life of about four weeks, after which they must be replaced with new anodes. It will be apparent to those skilled in the art that replacing more than one of all the anodes in the cell in a short period of time will lead to a serious disruption of chemical and thermal processes. Therefore, it is usually customary to replace only one anode per day in a given cell so that each anode of this cell has a different service life from zero to about 28 days.

В обычной конструкции электролизера подвижная опора анода, называемая анодной балкой, поддерживается анодным устройством. Аноды закреплены непосредственно на этой анодной балке, которая обеспечивает механическую опору и подает электрический ток к анодам. Обычно используют один зажим для каждого анода и для механической фиксации и электрического контакта анодного стержня с анодной балкой. Расстояние между анодами и слоем алюминия на поверхности катода затем регулируют, поднимая и опуская анодную балку целиком. Следовательно, во время эксплуатационного срока службы анодов существует необходимость поднимать и опускать анодную балку для поддержания зазора между анодом и катодом в пределах оптимальной величины.In a conventional cell design, a movable anode support, called an anode beam, is supported by an anode device. Anodes are mounted directly on this anode beam, which provides mechanical support and supplies electric current to the anodes. Usually one clamp is used for each anode and for mechanical fixation and electrical contact of the anode rod with the anode beam. The distance between the anodes and the aluminum layer on the cathode surface is then adjusted by raising and lowering the entire anode beam. Therefore, during the operational life of the anodes, there is a need to raise and lower the anode beam to maintain the gap between the anode and cathode within an optimum value.

Ввиду расхода анодов преобладает перемещение вниз анодной балки и составляет от около 15 до 20 мм в день. В результате перемещения вниз анодная балка достигнет ее самого нижнего положения на анодном устройстве после двух-трех недель, а затем она должна быть поднята с помощью вспомогательной анодной поднимающей балки, которая временно расположена сверху анодного устройства электролизера. Эта анодная поднимающая балка снабжена устройствами, которые удерживают аноды на месте, в то время как анодные зажимы открывают вручную операторами для того, чтобы позволить анодной балке переместиться обратно в ее верхнее положение. Когда анодная балка достигает ее верхнего положения, все анодные зажимы должны быть снова закрыты операторами.Due to the consumption of anodes, downward movement of the anode beam predominates and ranges from about 15 to 20 mm per day. As a result of the downward movement, the anode beam will reach its lowest position on the anode device after two to three weeks, and then it must be lifted using the auxiliary anode lifting beam, which is temporarily located on top of the anode device of the electrolyzer. This anode lifting beam is equipped with devices that hold the anodes in place, while the anode clips are manually opened by operators to allow the anode beam to move back to its upper position. When the anode beam reaches its upper position, all anode clamps must be closed again by operators.

Эти зажимные устройства также оказывают высокое боковое давление на анодные стержни для поддержания электрического контакта между анодными стержнями и анодной балкой, в то время как анодная балка перемещается вверх, скользя по анодным стержням. Процесс поднятия анодов представляет значительную угрозу безопасности, поскольку давление, оказываемое на анодные стержни, может упасть, что приводит к потере электрического контакта между анодными стержнями и анодной балкой. В такой ситуации развиваются опасные электрические дуги, пока подстанция алюминиевого плавильного завода не выключится ввиду размыкания электрической цепи. В таком примере операторы, выполняющие поднятие анодной балки, подвергаются опасности получить ожог.These clamping devices also exert high lateral pressure on the anode rods to maintain electrical contact between the anode rods and the anode beam, while the anode beam moves upward, sliding along the anode rods. The process of raising the anodes poses a significant security risk, since the pressure exerted on the anode rods can drop, which leads to a loss of electrical contact between the anode rods and the anode beam. In this situation, dangerous electric arcs develop until the substation of the aluminum smelter shuts down due to an open circuit. In this example, operators lifting the anode beam are in danger of getting burned.

Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание устройства для поднятия анодной балки автоматически без воздействия человека, направленное на решение одной или более проблем существующих конструкций.Accordingly, an object of the present invention is to provide a device for raising the anode beam automatically without human exposure, aimed at solving one or more problems of existing structures.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В одном варианте изобретения предложено устройство для поддержания анодов над катодом в электролизере, содержащем анодное устройство, включающее анодную балку, к которой прикреплены множество отдельных анодов, причем каждый анод имеет соответствующий анодный стержень для приIn one embodiment of the invention, there is provided a device for supporting anodes above a cathode in an electrolyzer containing an anode device including an anode beam to which a plurality of separate anodes are attached, each anode having a corresponding anode rod for

- 1 011904 крепления к анодной балке основным зажимом, при этом анодная балка, установлена на анодном устройстве с возможностью регулирования расстояния между анодами и катодом, вспомогательный зажим для каждого анодного стержня, и по меньшей мере одну электрическую балку, поддерживаемую анодным устройством, причем электрическая балка имеет соединители, обеспечивающие электрическое соединение между электрической балкой и анодными стержнями.- 1 011904 fastening to the anode beam with a main clamp, wherein the anode beam is mounted on the anode device with the ability to control the distance between the anodes and the cathode, an auxiliary clamp for each anode rod, and at least one electric beam supported by the anode device, the electric beam has connectors that provide electrical connection between the electric beam and the anode rods.

В предпочтительной форме этого варианта изобретения вспомогательные зажимы закреплены относительно анодного устройства.In a preferred form of this embodiment of the invention, the auxiliary clips are fixed relative to the anode device.

В отличие от общеизвестных электролизеров анодная балка согласно настоящему изобретению является лишь механической фиксацией для анодных стержней для обеспечения вертикального перемещения анодов для управления зазором между анодом и катодом. Анодная балка больше не выполняет функцию проведения электричества к анодам. Эта функция обеспечивается по меньшей мере одной электрической балкой, предпочтительно закрепленной в центральной верхней части анодного устройства электролизера и множестве гибких проводников. Эти гибкие проводники предпочтительно выполнены из большого количества алюминиевой фольги, которая приварена к электрической балке, и прикреплены при помощи болтового или зажимного соединения к верхней части анодных стержней.Unlike well-known electrolyzers, the anode beam according to the present invention is only a mechanical fixation for the anode rods to provide vertical movement of the anodes to control the gap between the anode and cathode. The anode beam no longer performs the function of conducting electricity to the anodes. This function is provided by at least one electric beam, preferably fixed in the Central upper part of the anode device of the electrolyzer and many flexible conductors. These flexible conductors are preferably made of a large amount of aluminum foil, which is welded to the electric beam, and attached by means of a bolt or clamp connection to the upper part of the anode rods.

Таким образом, функция механической фиксации и регулирования высоты анодов может быть поддержана независимо от электрического соединения с анодными стержнями. Следовательно, электрической балке обеспечен непрерывный электрический контакт, в то время как подвижной анодной балке обеспечена более безопасная фиксация анодных стержней.Thus, the function of mechanical fixation and regulation of the height of the anodes can be supported regardless of the electrical connection with the anode rods. Therefore, the electrical beam is provided with continuous electrical contact, while the movable anode beam is provided with safer fixation of the anode rods.

Во втором варианте изобретения предложено устройство для регулирования расстояния между анодами и катодом электролизера, содержащее анодную балку, к которой соответствующими анодными стержнями прикреплено множество отдельных анодов, причем анодные стержни электрически соединены с электрической балкой посредством соединителей, при этом анодный стержень каждого анода поддержан в заданном положении относительно анодной балки основным зажимом, вспомогательным зажимом для каждого анодного стержня и средством для управления работой основного и вспомогательного зажимов для обеспечения зацепления и расцепления зажимов.In a second embodiment of the invention, there is provided a device for controlling the distance between the anodes and the cathode of the electrolyzer, comprising an anode beam to which a plurality of separate anodes are attached, the anode rods being electrically connected to the electric beam by means of connectors, while the anode rod of each anode is held in position relative to the anode beam, the main clamp, an auxiliary clamp for each anode rod and means for controlling the operation of the basic and auxiliary terminals for engagement and disengagement of the clamps.

Устройство может быть дополнительно снабжено анодным устройством. Вспомогательный зажим предпочтительно закреплен на анодном устройстве для поддержания вспомогательного зажима во время поднятия анодной балки.The device may be further provided with an anode device. The auxiliary clamp is preferably fixed to the anode device to maintain the auxiliary clamp while raising the anode beam.

В предпочтительной форме первого и второго вариантов изобретения зацеплением и расцеплением основного и вспомогательного зажимов управляют компьютером для управления технологическим процессом. Отсоединение и повторное соединение электрических гибких проводников необходимо для операции замены анода и выполняется специальными инструментами, прикрепленными к манипулятору кранов. Гибкое электрическое соединение будет разомкнуто лишь для выполнения замены анода в конце срока службы анодного блока.In a preferred form of the first and second embodiments of the invention, the engagement and disengagement of the main and auxiliary clamps control a computer to control the process. Disconnecting and reconnecting the electrical flexible conductors is necessary for the anode replacement operation and is performed by special tools attached to the crane manipulator. A flexible electrical connection will only be open to replace the anode at the end of the life of the anode block.

В настоящем изобретении операция поднятия анодной балки больше не выполняется вспомогательной поднимающей балкой, удерживающей аноды на месте, как описано выше. Вместо этого для этой операции используются два набора зажимов. Для поднятия анодной балки компьютер для управления технологическим процессом закрывает вспомогательные зажимы для поддержания текущего положения анодов, расцепляя при этом основные зажимы. Когда основные зажимы всех анодов электролизера находятся в открытом положении, анодная балка может быть поднята свободно. Отсутствует необходимость поддержания электрического контакта между анодной балкой и анодными стержнями путем приложения давления к стержням, поскольку элекропроводность остается постоянной через непрерывное соединение гибкий проводник - стержень.In the present invention, the operation of raising the anode beam is no longer performed by the auxiliary lifting beam holding the anodes in place, as described above. Instead, two sets of clamps are used for this operation. To raise the anode beam, the process control computer closes the auxiliary clamps to maintain the current position of the anodes, while disengaging the main clamps. When the main clamps of all anodes of the electrolyzer are in the open position, the anode beam can be lifted freely. There is no need to maintain electrical contact between the anode beam and the anode rods by applying pressure to the rods, since the electrical conductivity remains constant through a continuous flexible conductor – rod connection.

Согласно третьему варианту изобретения предложен способ поднятия анодной балки в электролизере, содержащем выше описанное устройство, включающий этапы, на которых зацепляют вспомогательные зажимы для поддержания положения анодов относительно анодного устройства, расцепляют основные зажимы, перемещают анодную балку, повторно зацепляют основные зажимы и расцепляют вспомогательные зажимы.According to a third embodiment of the invention, there is provided a method of raising the anode beam in an electrolyzer containing the device described above, comprising the steps of hooking the auxiliary clamps to maintain the position of the anodes relative to the anode device, disengaging the main clamps, moving the anode beam, re-hooking the main clamps and uncoupling the auxiliary clamps.

С использованием настоящего изобретения становится возможным выполнить автоматизированное поднятие анодной балки более часто (например, каждые один-два дня), чем с обычной конструкцией анодной балки, в которой поднятие балки, требующее больших усилий, происходит каждые две-три недели. Поэтому общее расстояние перемещение анодной балки можно значительно снизить.Using the present invention, it becomes possible to perform automated lifting of the anode beam more often (for example, every one to two days) than with a conventional anode beam design in which lifting the beam, requiring great effort, occurs every two to three weeks. Therefore, the total distance the movement of the anode beam can be significantly reduced.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 представляет собой вид в разрезе электролизера и обычной анодной опоры, согласно уровню техники, а фиг. 2 представляет собой вид в разрезе электролизера и анодную опору согласно варианту изобретения.FIG. 1 is a sectional view of a cell and a conventional anode support according to the prior art, and FIG. 2 is a sectional view of an electrolyzer and an anode support according to an embodiment of the invention.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Электролизер согласно уровню техники содержит стальной внешний кожух 12, имеющий огнеThe electrolyzer according to the prior art contains a steel outer casing 12 having a fire

- 2 011904 упорную футеровку 14 подины и огнеупорную футеровку 16. Огнеупорная футеровка подины поддерживает катод 18, имеющий стальные катодные стержни 20 для проведения электричества к ошиновке (не показана) на внешней стороне стального кожуха 12. Анодный узел содержит анодный блок 24, соединенный с анодным стержнем 26 посредством стального кронштейна 22 и ниппеля 28. Анодный стержень 26 и механически, и электрически соединен с анодной балкой 30 зажимным приспособлением 32, установленным на анодной балке. Предусмотрены механические приводные механизмы (не показаны) для поднятия и опускания анодных балок для изменения зазора между анодом и катодом (в действительности зазор между анодами, погруженными в электролит и жидким слоем алюминия на поверхности катода) до требуемого расстояния. Конструкция оборудования для поднятия и опускания анода основана на предположении, что все аноды будут расходоваться с постоянной скоростью, и что, как правило, все аноды в электролизере могут быть подняты или опущены одновременно для поддержания зазора в пределах оптимальной величины. Внутри анодного устройства электролизера предусмотрены множество бункеров с глиноземом (34) для подачи глинозема к точечным питателям (не показаны), которые в основном расположены между парами анодов.- 20111904 thrust lining 14 of the hearth and refractory lining 16. The refractory lining of the hearth supports a cathode 18 having steel cathode rods 20 for conducting electricity to the busbar (not shown) on the outside of the steel casing 12. The anode assembly comprises an anode block 24 connected to the anode the rod 26 by means of a steel bracket 22 and a nipple 28. The anode rod 26 is mechanically and electrically connected to the anode beam 30 by a clamping device 32 mounted on the anode beam. There are mechanical drive mechanisms (not shown) for raising and lowering the anode beams to change the gap between the anode and cathode (in fact, the gap between the anodes immersed in the electrolyte and a liquid layer of aluminum on the surface of the cathode) to the required distance. The design of the equipment for raising and lowering the anode is based on the assumption that all anodes will be consumed at a constant speed, and that, as a rule, all anodes in the electrolyzer can be raised or lowered at the same time to maintain the gap within the optimal range. A plurality of silos with alumina (34) are provided inside the anode of the electrolyzer to supply alumina to point feeders (not shown), which are mainly located between pairs of anodes.

Такие системы анодной балки основаны на зажимном соединении, обеспечивающем достаточное механическое давление для поддержания анодных стержней в зафиксированном положении относительно анодной балки с таким же соединением, обеспечивающим электрическое соединение между анодной балкой и анодными стержнями. Поэтому такая система содержит и функцию электрического соединения, и функцию механической фиксации. Кроме того, извлечение и добавление анодов обеспечивается краном, который расположен над электролизером. Ввиду конструкции анодного устройства электролизера кран должен быть обязательно намного выше для очистки анодного устройства.Such anode beam systems are based on a clamping connection providing sufficient mechanical pressure to maintain the anode rods in a fixed position relative to the anode beam with the same connection providing an electrical connection between the anode beam and the anode rods. Therefore, such a system contains both an electrical connection function and a mechanical fixation function. In addition, the extraction and addition of anodes is provided by a crane, which is located above the electrolyzer. Due to the design of the anode device of the electrolyzer, the tap must be much higher to clean the anode device.

В то время как детали обычного электролизера показаны на фиг. 1, вариант настоящего изобретения показан на фиг. 2. Для облегчения понимания конструкции в варианте изобретения, которые являются аналогичными обычному электролизеру, обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Анодная опорная конструкция согласно изобретению содержит электрическую балку 50, которая предпочтительно установлена в заданном положении и соединена с анодными стержнями 26 электрическими соединителями, называемыми гибкими проводниками 52. Эти гибкие проводники 52 поддерживают электрическое соединение с анодными стержнями, обеспечивая возможность перемещения стержней относительно электрической балки 50. Гибкие проводники 52, по существу, образованы из множества алюминиевых листов, имеющих форму листовых блоков из алюминия со слоистой структурой, проходящей в направлении протекания тока. Один конец гибких проводников приварен к электрической балке 50, в то время как другой конец соединен с верхней частью анодных стержней посредством болтового или зажимного соединения 60.While the details of a conventional electrolyzer are shown in FIG. 1, an embodiment of the present invention is shown in FIG. 2. To facilitate understanding of the design in an embodiment of the invention, which are similar to a conventional cell, are denoted by the same reference numerals. The anode support structure according to the invention comprises an electric beam 50, which is preferably mounted in a predetermined position and connected to the anode rods 26 by electrical connectors called flexible conductors 52. These flexible conductors 52 support electrical connection with the anode rods, allowing the rods to move relative to the electric beam 50. Flexible conductors 52 are essentially formed of a plurality of aluminum sheets having the form of laminated aluminum sheet blocks structure passing in the direction of current flow. One end of the flexible conductors is welded to the electric beam 50, while the other end is connected to the upper part of the anode rods by means of a bolt or clamp connection 60.

Анодная поддерживающая конструкция содержит основной зажим 54, прикрепленный к анодной балке 30, перемещающейся в вертикальном направлении, и вспомогательный зажим 56, закрепленный на опорной плите 58 анодного устройства электролизера. Анодная балка перемещается механическим приводным механизмом (не показан), который является подобным обычной анодной поддерживающей конструкции. Предусмотрен один основной зажим 54 и один вспомогательный зажим 56 для каждого анодного стержня 26. Основной зажим 54 всех анодов электролизера постоянно зацеплен за исключением операции во время поднятия анодной балки. Предусмотрено средство управления, например, пневматические цилиндры или электрические двигатели для управления операциями зацепления и расцепления основных зажимов 54 и вспомогательных зажимов 56.The anode supporting structure comprises a main clip 54 attached to the anode beam 30 moving in the vertical direction, and an auxiliary clip 56 fixed to the base plate 58 of the anode electrolysis device. The anode beam is moved by a mechanical drive mechanism (not shown), which is similar to a conventional anode support structure. There is one main clamp 54 and one auxiliary clamp 56 for each anode rod 26. The main clamp 54 of all anodes of the electrolyzer is constantly engaged except during the operation when raising the anode beam. Control means are provided, for example, pneumatic cylinders or electric motors for controlling the engagement and disengagement of the main clamps 54 and the auxiliary clamps 56.

В анодном устройстве между анодными балками 30 также предусмотрен бункер с глиноземом 62, который меньше, чем бункер из уровня техники.In the anode device between the anode beams 30 is also provided a hopper with alumina 62, which is smaller than the hopper of the prior art.

Для поднятия анодной балки вспомогательные зажимы 56 всех анодов в данном электролизере закрывают компьютером для управления технологическим процессом. Затем основные зажимы 54 открывают так, что механический приводной механизм может свободно поднять анодную балку 30 с анодами, удерживаемыми в их положении вспомогательными зажимами 56, и электрическое соединение, обеспечиваемое гибкими проводниками 52, остается непрерывным. Как только анодная балка достигнет своего верхнего положения основные зажимы 54 закрывают с последующим открытием или расцеплением вспомогательных зажимов 56. Вся операция расцепления и повторного зацепления зажимов, а также поднятие анодной балки полностью автоматизированы и не требуют никакого вмешательства оператора.To raise the anode beam, the auxiliary clamps 56 of all the anodes in this cell are closed with a computer to control the process. Then, the main clamps 54 are opened so that the mechanical drive mechanism can freely raise the anode beam 30 with the anodes held in position by the auxiliary clamps 56, and the electrical connection provided by the flexible conductors 52 remains continuous. As soon as the anode beam reaches its upper position, the main clamps 54 are closed, followed by the opening or uncoupling of the auxiliary clamps 56. The entire operation of releasing and re-engaging the clamps, as well as lifting the anode beam, is fully automated and does not require any operator intervention.

Claims (11)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Устройство для поддержания анодов над катодом в электролизере, содержащее анодное устройство, включающее анодную балку, к которой прикреплено множество отдельных анодов, причем каждый анод имеет анодный стержень для прикрепления к анодной балке основным зажимом, при этом анодная балка установлена на анодном устройстве с возможностью регулирования расстояния между анодами и катодом, вспомогательный зажим для каждого анодного стержня и по меньшей мере одну электрическую балку, поддерживаемую анодным устройством, причем электрическая балка имеет соединители, обеспе1. A device for supporting anodes over a cathode in an electrolytic cell comprising an anode device including an anode beam to which a plurality of individual anodes are attached, each anode having an anode rod for attaching to the anode beam with a main clip, with the anode beam mounted on the anode device with the possibility regulating the distance between the anodes and the cathode, an auxiliary clamp for each anode rod and at least one electric beam supported by the anode device, moreover beam has connectors secu - 3 011904 чивающие электрическое соединение между электрической балкой и анодными стержнями.- 3 011904 electric connections between the electric beam and the anode rods. 2. Устройство по п.1, в котором вспомогательные зажимы закреплены относительно анодного устройства.2. The device according to claim 1, in which the auxiliary clips are fixed relative to the anode device. 3. Устройство по п.1 или 2, в котором по меньшей мере одна электрическая балка установлена в центральной верхней части анодного устройства электролизера и множестве гибких проводников.3. The device according to claim 1 or 2, in which at least one electric beam is installed in the central upper part of the anode device of the electrolyzer and the set of flexible conductors. 4. Устройство по п.3, в котором гибкие проводники выполнены из большого количества алюминиевой фольги, которая приварена к электрической балке, и прикреплены при помощи болтового или зажимного соединения к верхней части анодных стержней.4. The device according to claim 3, in which the flexible conductors are made of a large amount of aluminum foil, which is welded to the electric beam, and attached with a bolted or clamped connection to the top of the anode rods. 5. Устройство для регулирования расстояния между анодами и катодом электролизера, содержащее анодную балку, к которой соответствующими анодными стержнями прикреплено множество отдельных анодов, причем анодные стержни электрически соединены с электрической балкой посредством соединителей, при этом анодный стержень каждого анода поддержан в заданном положении относительно анодной балки основным зажимом, вспомогательным зажимом для каждого анодного стержня и средством для управления работой основного и вспомогательного зажимов для обеспечения зацепления и расцепления зажимов.5. A device for regulating the distance between the anodes and the cathode of the electrolytic cell containing an anode beam to which a plurality of individual anodes are attached with corresponding anode rods, the anode rods being electrically connected to the electric beam by means of connectors, while the anode rod of each anode is maintained in a predetermined position relative to the anode beam main clamp, auxiliary clamp for each anode rod and means for controlling the operation of the primary and secondary clamps for securing and disengaging clips. 6. Устройство по п.5, дополнительно снабженное анодным устройством, причем вспомогательный зажим закреплен на анодном устройстве для поддержания вспомогательного зажима во время поднятия анодной балки.6. The device according to claim 5, further provided with an anode device, the auxiliary clip being attached to the anode device to maintain the auxiliary clip while raising the anode beam. 7. Устройство по п.5, в котором зацеплением и расцеплением основного и вспомогательного зажимов управляет компьютер для управления технологическим процессом.7. The device according to claim 5, in which the engagement and disengagement of the main and auxiliary clips are controlled by a computer for controlling the technological process. 8. Устройство по п.7, в котором компьютер для управления технологическим процессом обеспечивает только расцепление основных зажимов, когда вспомогательные зажимы закрыты.8. The device according to claim 7, in which the computer for process control provides only the disengagement of the main clips when the auxiliary clips are closed. 9. Способ поднятия анодной балки в электролизере, содержащем устройство по любому из пп.1-8, включающий этапы, на которых зацепляют вспомогательные зажимы для поддержания положения анодов относительно анодного устройства, расцепляют основные зажимы, перемещают анодную балку, повторно зацепляют основные зажимы и расцепляют вспомогательные зажимы.9. The method of raising the anode beam in the electrolyzer containing the device according to any one of claims 1 to 8, comprising the steps in which the auxiliary clamps are hooked to maintain the position of the anodes relative to the anode device, unlatch the main clamps, move the anode beam, re-hook the main clamps and unclip auxiliary clips. 10. Способ по п.9, в котором основные зажимы расцепляют, только когда вспомогательные зажимы зацеплены.10. The method according to claim 9, wherein the main clips are disengaged only when the auxiliary clips are engaged. 11. Способ по п.9, в котором вспомогательные зажимы выполнены с возможностью расцепления, только когда основные зажимы зацеплены.11. The method of claim 9, wherein the auxiliary clips are disengaged only when the main clips are engaged.
EA200702065A 2005-03-24 2006-03-22 Anode support apparatus EA011904B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2005901488A AU2005901488A0 (en) 2005-03-24 Anode support apparatus
PCT/AU2006/000383 WO2006099672A1 (en) 2005-03-24 2006-03-22 Anode support apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200702065A1 EA200702065A1 (en) 2008-02-28
EA011904B1 true EA011904B1 (en) 2009-06-30

Family

ID=37023301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702065A EA011904B1 (en) 2005-03-24 2006-03-22 Anode support apparatus

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20070295601A1 (en)
EP (1) EP1861523A4 (en)
JP (1) JP2008533309A (en)
KR (1) KR20070112829A (en)
CN (1) CN101155947B (en)
AP (1) AP2007004106A0 (en)
BR (1) BRPI0611458A2 (en)
CA (1) CA2600059A1 (en)
EA (1) EA011904B1 (en)
MY (1) MY143811A (en)
PE (1) PE20061223A1 (en)
TW (1) TW200701540A (en)
UA (1) UA88064C2 (en)
WO (1) WO2006099672A1 (en)
ZA (1) ZA200706834B (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8636892B2 (en) 2010-12-23 2014-01-28 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Anode-cathode power distribution systems and methods of using the same for electrochemical reduction
US8900439B2 (en) 2010-12-23 2014-12-02 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Modular cathode assemblies and methods of using the same for electrochemical reduction
US9017527B2 (en) * 2010-12-23 2015-04-28 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Electrolytic oxide reduction system
US8771482B2 (en) 2010-12-23 2014-07-08 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Anode shroud for off-gas capture and removal from electrolytic oxide reduction system
US8956524B2 (en) 2010-12-23 2015-02-17 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Modular anode assemblies and methods of using the same for electrochemical reduction
US8746440B2 (en) 2011-12-22 2014-06-10 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Continuous recovery system for electrorefiner system
US9150975B2 (en) 2011-12-22 2015-10-06 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Electrorefiner system for recovering purified metal from impure nuclear feed material
US8598473B2 (en) 2011-12-22 2013-12-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Bus bar electrical feedthrough for electrorefiner system
US8882973B2 (en) 2011-12-22 2014-11-11 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Cathode power distribution system and method of using the same for power distribution
US8945354B2 (en) 2011-12-22 2015-02-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Cathode scraper system and method of using the same for removing uranium
US8968547B2 (en) 2012-04-23 2015-03-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Method for corium and used nuclear fuel stabilization processing
FR2989693B1 (en) * 2012-04-24 2015-06-12 Rio Tinto Alcan Int Ltd PREHEATING CONNECTOR
WO2014022394A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Alcoa Inc. Inert electrodes with low voltage drop and methods of making the same
DK179903B1 (en) * 2013-08-09 2019-09-17 Rio Tinto Alcan International Limited ELECTROLYTIC DEVICE AND ANODE COLLECTION CALCULATED PRODUCTION OF ALUMINUM, ELECTROLYTICAL CELL AND DEVICE INCLUDING SUCH A DEVICE
GB2566674A (en) * 2017-08-01 2019-03-27 Dubai Aluminium Pjsc Electrolytic cell for aluminium production, with individual anode drives

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2582677A1 (en) * 1985-05-30 1986-12-05 Pechiney Aluminium ELECTROLYSIS TANK SUPERSTRUCTURE WITH INTERMEDIATE GANTRY FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM
EP0298198A1 (en) * 1987-07-09 1989-01-11 TECHMO Car S.p.A. Equipment for the mechanized replacement of the anodes in the electrolytic cells for aluminum production
EP0387687A1 (en) * 1989-03-13 1990-09-19 VAW Aluminium AG Process and apparatus for regulating the interpolar distance to compensate the anode burning up in electrolysis cells

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL299426A (en) * 1962-10-19
SU524863A1 (en) * 1975-04-23 1976-08-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности "ВАМИ" Portable device for the suspension of baked anodes of an aluminum electrolysis cell
JPS5937352B2 (en) * 1978-11-09 1984-09-08 日本軽金属株式会社 Anode support beam lifting device in electrolytic furnace
US4414070A (en) * 1982-02-12 1983-11-08 Alcan International Limited Anode positioning system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2582677A1 (en) * 1985-05-30 1986-12-05 Pechiney Aluminium ELECTROLYSIS TANK SUPERSTRUCTURE WITH INTERMEDIATE GANTRY FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM
EP0298198A1 (en) * 1987-07-09 1989-01-11 TECHMO Car S.p.A. Equipment for the mechanized replacement of the anodes in the electrolytic cells for aluminum production
EP0387687A1 (en) * 1989-03-13 1990-09-19 VAW Aluminium AG Process and apparatus for regulating the interpolar distance to compensate the anode burning up in electrolysis cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Derwent abstract Accession No. 34094Y/19, Class M28 &SU 524863A(ALUM MAGN ELECTR IND), 14 October 1976, Abstract *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1861523A4 (en) 2010-11-03
EP1861523A1 (en) 2007-12-05
TW200701540A (en) 2007-01-01
PE20061223A1 (en) 2007-01-13
CN101155947A (en) 2008-04-02
KR20070112829A (en) 2007-11-27
JP2008533309A (en) 2008-08-21
US20070295601A1 (en) 2007-12-27
EA200702065A1 (en) 2008-02-28
ZA200706834B (en) 2008-10-29
WO2006099672A1 (en) 2006-09-28
CN101155947B (en) 2010-09-08
BRPI0611458A2 (en) 2010-09-08
UA88064C2 (en) 2009-09-10
MY143811A (en) 2011-07-15
CA2600059A1 (en) 2006-09-28
AP2007004106A0 (en) 2007-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011904B1 (en) Anode support apparatus
EP0638133B1 (en) Anode-cathode arrangement for aluminum production cells
US7001497B2 (en) Process and apparatus for positioning replacement anodes in electrolytic cells
WO2016082726A1 (en) Electrolysis furnace
US10151038B2 (en) Electrolytic device and anode assembly intended for the production of aluminium, electrolytic cell and apparatus comprising such a device
NO156983B (en) DEVICE FOR ACCURATE SETTING OF THE ANODE PLAN IN AN ELECTROLYCLE CELL FOR ALUMINUM PRODUCTION.
WO2016124034A1 (en) Electrolytic furnace group
NO178934B (en) Method and apparatus for adjusting the distance between the poles in electrolysis cells
GB2065174A (en) Cathodes for electrolytic furnaces
PT83029B (en) INSTALLATION FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION OF REACTIVE METALS IN FUSED SALT BATHS
NO332628B1 (en) Aluminum electro recovery cells with oxygen-generating anodes
GB2543788A (en) Superstructure for electrolytic cell, comprising means of moving anode beam with respect to the frame of this superstructure
EP3452640B1 (en) Equipment for decopperising an electrorefining process and way of operating the process
US3404081A (en) Electrolytic reduction cell having detachably supported electrodes
WO2019171235A1 (en) Method for early detection of certain abnormal operating conditions in hall-héroult electrolysis cells
AU2006227546B2 (en) Anode support apparatus
WO2017158501A1 (en) Device for holding anode assemblies during electrical preheating of hall-héroult cells, and process for preheating hall-héroult cells using such device
US10106903B2 (en) Consumable anode and anode assembly for electrolytic reduction of metal oxides
GB962599A (en) Electrolytic furnace for aluminium production
GB2564456A (en) Electrolysis cell for Hall-Héroult process, with cooling pipes for forced air cooling
WO2021061015A1 (en) Method for baking a cell bottom of an aluminium electrolyzer
US4196067A (en) Absorption of magnetic field lines in electrolytic reduction cells
CN114921815B (en) Method for replacing anode of magnesium electrolytic tank without stopping tank
CN216919444U (en) Molten salt electrolysis device
RU2621084C1 (en) Electrolytic cell for production of aluminium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): TJ RU