NO127507B

NO127507B -

Info

Publication number: NO127507B
Application number: NO01940/71A
Authority: NO
Inventors: V Nikiforov; V Zaitsev; V Khomyakov; I Kil; I Tsybukov
Original assignee: Vni
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1971-05-24
Publication date: 1973-07-02
Also published as: DE2122246A1; DE2122246C3; US3702815A; FR2102348A1; FR2102348B1; TR19654A; SU328754A1; DE2122246B2

Description

Katodekammer i en elektrolytisk celle, for fremstilling av aluminium. Cathode chamber in an electrolytic cell, for the production of aluminium.

Foreliggende oppfinnelse er beregnet på området fremstilling av aluminium fra aluminiumoksyd og spesielt vedrører oppfinnelsen katodekammeret i elektrolytiske celler til dette formål. The present invention is intended for the production of aluminum from aluminum oxide and in particular the invention relates to the cathode chamber in electrolytic cells for this purpose.

Katodekammeret er en av -de mest viktige deler av den elektrolytiske celle for fremstilling av aluminium og bestemmer dens levetid. Det er velkjent at karbonbunnen til kammerforingen ekspande-rer ikke bare på grunn av høy temperatur, men spesielt på grunn av impregneringen av karbonblokken med fluorsalter. Ekspanderingen av bunnen resulterer i tilveiebringelsen av betydelige krefter som virker på veggene til katodekammeret. The cathode chamber is one of the most important parts of the electrolytic cell for the production of aluminum and determines its lifetime. It is well known that the carbon base of the chamber lining expands not only because of high temperature, but especially because of the impregnation of the carbon block with fluorine salts. The expansion of the bottom results in the provision of significant forces acting on the walls of the cathode chamber.

En undersøkelse av driften for katodekamre av forskjellige typer og dimensjoner har vist at den elektrolytiske celles levetid avhenger av fastheten tii dens kammer. An investigation of the operation of cathode chambers of various types and dimensions has shown that the life of the electrolytic cell depends on the firmness of its chamber.

Det er kjent katodekamre for elektrolytiske celler for fremstilling av aluminium som er utformet som en kasse som ved hjelp av bjelker er montert på avstøtningsstolper på fundamentet og har utvendige horisontale bjelker plasert langs tverrsidene og bunnen og med vertikale bjelker plasert langs de langsgående sidene. I dette kammer er de motsatt liggende vertikale bjelker forbundet med hver-andre i par og deres midtdel ved hjelp av stålstenger som utstrekker seg under bunnen av kassen. De nedre ender av disse bjelker er festet i hylser anordnet i fundamentet og er foret med elektrisk isoler-ende plater. Cathode chambers for electrolytic cells for the production of aluminum are known which are designed as a box which is mounted by means of beams on support posts on the foundation and has external horizontal beams placed along the transverse sides and the bottom and with vertical beams placed along the longitudinal sides. In this chamber, the opposite vertical beams are connected to each other in pairs and their middle part by means of steel rods extending below the bottom of the box. The lower ends of these beams are fixed in sleeves arranged in the foundation and are lined with electrically insulating plates.

I de kjente katodekamre er tilstedeværelsen av langstrakte stålstenger med betydelige deformasjoner på grunnn av deres store lengde såvel som nærværet av relativt lange vertikale bjelker årsak til en reduksjon av kammerets stivhet og dermed en reduksjon av den elektrolytiske celles levetid. I tillegg er anvendelsen av disse stenger forbundet med et øket forbruk av metall, mens bunnens bæreevne i dette kammer ikke benyttes fullt ut. Monteringen av de nedre ender på de vertikale bjelker i hylser i fundamentet og den elektriske iso-lering av bjelkene fra fundamentet gjør innretningen elektrisk farlig for betjeningspersonellet og er ledsaget av ekstra vanskeligheter når katodekammeret skal tas ut for hovedoverhaling. In the known cathode chambers, the presence of elongated steel rods with significant deformations due to their great length as well as the presence of relatively long vertical beams is the cause of a reduction of the stiffness of the chamber and thus of a reduction of the life of the electrolytic cell. In addition, the use of these rods is associated with an increased consumption of metal, while the bearing capacity of the bottom in this chamber is not fully used. The mounting of the lower ends of the vertical beams in sleeves in the foundation and the electrical isolation of the beams from the foundation makes the device electrically dangerous for the operating personnel and is accompanied by additional difficulties when the cathode chamber is to be removed for major overhaul.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å eliminere de The purpose of the present invention is to eliminate them

ovenfor nevnte ulemper. above mentioned disadvantages.

Hovedhensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et ka-todekammer med en lang levetid ved minimum forbruk av materialer for fremstillingen og som er egnet for anvendelse i høyspenningselektro-'lyseceller. The main purpose of the invention is to provide a cathode chamber with a long lifetime with minimum consumption of materials for the manufacture and which is suitable for use in high-voltage electrolysis cells.

Hensikten blir oppnådd ved at katodekammeret for den elektrolytiske celle fremstilles i form av en kasse med utvendige horisontale bjelker plasert langs de tverrgående sider og bunnen og med vertikale bjelker plasert langs de langsgående sider, og ifølge oppfinnelsen er bunnen utstyrt med hylser hvis antall er likt med antal-let vertikale bjelker. Gjennom disse hylser er det ført bolter med sfæriske muttere som utgjør en opphenging for bunnen på de vertikale bjelker, idet de nedre ender på bjelkene er forbundet parvis ved hjelp av avstandsstykker. The purpose is achieved by making the cathode chamber for the electrolytic cell in the form of a box with external horizontal beams placed along the transverse sides and the bottom and with vertical beams placed along the longitudinal sides, and according to the invention the bottom is equipped with sleeves whose number is equal to antal-let vertical beams. Bolts with spherical nuts are passed through these sleeves which form a suspension for the bottom of the vertical beams, the lower ends of the beams being connected in pairs by means of spacers.

En slik konstruksjon gir en større levetid og et minimalt forbruk av materialer for fremstilling av katodekammeret og tillater også at kammeret benyttes i høyspenningselektrolysecellen. Such a construction gives a longer life and a minimal consumption of materials for the manufacture of the cathode chamber and also allows the chamber to be used in the high-voltage electrolysis cell.

Det er hensiktsmessig at de langsgående akser for hylsene er plasert i bunnplanet for å unngå fremkomsten av bøyemomenter for kammerets bunn på grunn av virkning fra ekspansjonskreftene. It is appropriate that the longitudinal axes of the sleeves are placed in the bottom plane to avoid the appearance of bending moments for the bottom of the chamber due to the action of the expansion forces.

Åvstandsstykkene til de vertikale bjelker på katodekammeret er fremstilt av armert betong for å spare metall ved fremstillingen av disse deler, og dette er meget fordelaktig ved prosessen for massefremstilling av slike bjelker. The spacers for the vertical beams on the cathode chamber are made of reinforced concrete in order to save metal in the manufacture of these parts, and this is very advantageous in the mass production process of such beams.

Andre formål ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse av en spesielll utførelsesform for oppfinnelsen, som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et frontriss av kammeret ifølge oppfinnelsen, del-vis i snitt, Other objects of the present invention will be apparent from the following detailed description of a particular embodiment of the invention, which is shown in the drawing, which shows: fig. 1 a front view of the chamber according to the invention, partially in section,

fig. 2 et planriss av kammeret, fig. 2 a plan view of the chamber,

fig. 3 et snitt sett fra linjen III - III på fig. 1 fig. 3 a section seen from the line III - III in fig. 1

fig. 4 et snitt langs linjen IV - IV på fig. 2. fig. 4 a section along the line IV - IV in fig. 2.

Katodekammeret består av en firkantet kasse 1 (fig. 1 og 2) sveiset sammen av platestål, og de langsgående sider på kassen er utstyrt med vinkeljern 2 som sørger for den krevede stivhet for de langsgående sider på kammeret over spennet mellom de vertikale bjelker 3. De tverrgående sider på kassen er avstivet av stive bjelker 4 med dekkplater 5. I dette tilfelle utgjøres de tverrgående sider av bjelker som er løst lagt på to avstøpninger og jevnt belastet av en fordelt last. En slik oppbygging av de tverrgående sider medfører fraværet av stive deler i hjørnene til kammeret. Stivheten til kammerets bunn blir oppnådd ved hjelp av flensbjelken 6 ved hjelp av hvilken kammeret avstøttes på oppbyggingskonstruksjonen. I bunnen til kammeret er det anordnet hylser 7 (fig. 3, 4) for bolter 8 og muttere med sfæriske støtteflater ved hjelp av hvilke de vertikale bjelker 3 er festet til kammerets langsgående vegger. Hylsene for boltene er sveiset til planet for kammerets bunn og eliminerer muligheten for fremkomsten av bøyemomentet på grunn av virkning av ekspansjonskreftene i bunnen. The cathode chamber consists of a square box 1 (fig. 1 and 2) welded together from sheet steel, and the longitudinal sides of the box are equipped with angle irons 2 which provide the required rigidity for the longitudinal sides of the chamber over the span between the vertical beams 3. The transverse sides of the box are braced by rigid beams 4 with cover plates 5. In this case, the transverse sides are formed by beams that are loosely laid on two castings and uniformly loaded by a distributed load. Such a construction of the transverse sides results in the absence of rigid parts in the corners of the chamber. The rigidity of the bottom of the chamber is achieved by means of the flange beam 6 by means of which the chamber is supported on the building structure. In the bottom of the chamber there are arranged sleeves 7 (fig. 3, 4) for bolts 8 and nuts with spherical support surfaces by means of which the vertical beams 3 are attached to the longitudinal walls of the chamber. The sleeves for the bolts are welded to the plane of the bottom of the chamber and eliminate the possibility of the appearance of the bending moment due to the action of the expansion forces in the bottom.

De lavere deler av de vertikale bjelker har lommer inn i hvilke det er plasert horisontale bjelker 10 fremstilt av armert betong og som tjener som avstandsstykker. I de langsgående vegger på kassen er det anordnet åpninger 11(fig. 1) for å tilpasse endene på stålblokker som er festet i vinkeldelene på kammerets foring. Boltene 8.gjennom bunnen forbinder de vertikale bjelker 3 parvis, og de armerte betongbjelker 10 er plasert mellom de nedre ender på disse bjelker. Under virkningen av karbonbunnen på de langsgående vegger i kassen blir belastningen overført til de øvre deler av bjelkene og blir opptatt av de armerte betongbjelker og boltene som er forbundet med bunnen til kammeret. De armerte betongbjelker (avstandsstykkene) virker som kompresjonselementer, mens boltene virker som ekspansjons-elementer. Boltene, som er skrudd gjennom hylsene 7 overfører belastningen til kammerets bunn. Bunnen som opptar belastning gjør det mulig å eliminere de lange stenger som benyttes i de kjente katodekamre, hvilke stenger hadde en betydelig deformering i et elastisk trinn, og således reduserte kammerets stivhet. De sfæriske støtte-flater på boltene og hylsene sørger for selvregulering av boltene og 9 <, The lower parts of the vertical beams have pockets into which are placed horizontal beams 10 made of reinforced concrete and which serve as spacers. Openings 11 (fig. 1) are arranged in the longitudinal walls of the box to accommodate the ends of steel blocks which are fixed in the angle parts of the chamber's lining. The bolts 8 through the bottom connect the vertical beams 3 in pairs, and the reinforced concrete beams 10 are placed between the lower ends of these beams. Under the action of the carbon bottom on the longitudinal walls of the box, the load is transferred to the upper parts of the beams and is absorbed by the reinforced concrete beams and bolts connected to the bottom of the chamber. The reinforced concrete beams (spacers) act as compression elements, while the bolts act as expansion elements. The bolts, which are screwed through the sleeves 7, transfer the load to the bottom of the chamber. The load-bearing bottom makes it possible to eliminate the long rods used in the known cathode chambers, which rods had a significant deformation in an elastic step, thus reducing the stiffness of the chamber. The spherical support surfaces on the bolts and sleeves ensure self-adjustment of the bolts and 9 <,

eliminerer således muligheten for en bøyning av bolten under defor-meringen av kassen. thus eliminating the possibility of a bending of the bolt during the deformation of the case.

Claims

1. Sound head (pick-up) comprising two transducer elements which serve to convert mechanical vibrations into electrical ones

oscillations and which above each coupling element, each of which consists of two arms that form a right angle with each other, is connected by a common pin holder with a pin, where the arms of one coupling element that are connected to the pin holder, together with the corresponding one of the other coupling element arm forms a practically right angle, and where the mutual connection between the arms is weakened so that the arms can perform a hinge movement in relation to each other, characterized in that the arms of the two connecting elements (21, 22, 23, 24) are oriented in such a way that they form a parallelogram.

2. Audio head according to claim 1, charac-

characterized in that the converter elements (3, 4) are piezoelectric elements whose main surfaces are mutually parallel.

3. Sound head according to claim 2, characterized in that the mutually parallel surfaces of the two piezoelectric elements abut and are separated by an intermediate metal wall (7) which forms the one connection electrode for each of the two elements.