NO346287B1 - Elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inert anode - Google Patents

Elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inert anode Download PDF

Info

Publication number
NO346287B1
NO346287B1 NO20120810A NO20120810A NO346287B1 NO 346287 B1 NO346287 B1 NO 346287B1 NO 20120810 A NO20120810 A NO 20120810A NO 20120810 A NO20120810 A NO 20120810A NO 346287 B1 NO346287 B1 NO 346287B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
anode
cathode
electrolytic cell
heat
busbar
Prior art date
Application number
NO20120810A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20120810A1 (no
Inventor
Jianhong Yang
Wangxing Li
Peng Cao
Original Assignee
Aluminum Corp Of China Ltd
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
Application filed by Aluminum Corp Of China Ltd filed Critical Aluminum Corp Of China Ltd
Publication of NO20120810A1 publication Critical patent/NO20120810A1/no
Publication of NO346287B1 publication Critical patent/NO346287B1/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking

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)

Description

TEKNISK OMRÅDE
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører det tekniske området aluminiumelektrolyse, spesielt en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved anvendelse av inert anode.
OPPFINNELSENS BAKRGRUNN
Aluminiumsmelteelektrolyse med kryolitt og aluminiumoksid er til enhver tid den eneste fremgangsmåten for fremstillingen av aluminium i aluminiumindustrien. Når det gjelder den aktuelle Hall-Héroult-elektrolytiske cellen, ligger elektrolysetemperaturen vanligvis ofte på 940-960 °C; det omfattende elektriske kraftforbruket er på 13,5kw-15,0kW·h/kg (A1); og virkningsgraden er under 50 %. Samtidig genereres det store mengder drivhusgasser, som CO2 og CFn og kreftfremkallende stoffer, noe som fører til alvorlig miljøforurensing. Utviklingen av aluminiumsindustrien er sterkt begrenset av det store energiforbruket, ressursforbruket, miljøbelastningen osv. Energibesparelse, redusert forbruk og redusert forurensing er fremtidige utviklingsretninger for aluminiumindustrien.
Erstatningen av karbonanoden med den inerte anoden ikke bare sparer et forbruk av anodekarbon på 400 kg-500 kg/t Al (karbonanoden utgjør 12 % - 15 % av produksjonskostnaden for aluminium), men reduserer også karbonskatten forårsaket av utslipp av CO2-ekvivalenter. Etter at den inerte anoden er tatt i bruk, slippes CO2, CO og CFn ikke lenger ut; samtidig kan O2 som anoden slipper ut, brukes som biprodukt. Derfor er anvendelsen av en fremgangsmåte for aluminiumelektrolyse ved å anvende inerte anoder av stor betydning for aluminiumelektrolyseindustrien med høyt utslipp. Når den inerte anoden brukes sammen med den fuktbare katoden, kan energiforbruket reduseres med 20 % - 30 %, noe som forbedrer energieffektiviteten. Samtidig kan utformingen av en effektiv og miljøvennlig elektrolytisk celle i stor grad øke produksjonskapasiteten per enhet gulvareal og redusere den elektrolytiske cellens volum for å forbedre energiproduksjonseffektiviteten, betydelig redusere investeringskostnaden og redusere kostnaden til primæraluminium.
En elektrolytisk celle med horisontal strøm har blitt publisert ved det kinesiske patentet CN200810049240.5, det kinesiske patentet CN 89210028.1 og US patentet nr.
6 866 768. Cellestrukturen er imidlertid bare beskrevet begrepsmessig, mens en spesifikk og detaljert beskrivelse mangler, og det er vanskelig å utføre aluminiumproduksjonen i det svært korrosive fluoridsmeltemiddelet, ved hjelp av en elektrolytisk celle med horisontal strøm.
Selv om fremgangsmåten for å fremstille aluminium ved elektrolyse og den elektrolytiske cellen for det smeltede kaliumkryolittsaltsystemet er fremsatt i det kinesiske patentet CN200510011143.3, er cellestrukturen bare begrepsmessig beskrevet; ingen spesifikk beskrivelse eller spesifikk forbindelsesmodus mellom elektrode og damp er tilveiebrakt; ingen spesifikk fremgangsmåte for å beskytte dampen og forhindre oksidering i høytemperatur-oksygenatmosfæren er tilveiebrakt; ikke noe spesifikt tiltak for å bevare varmen er satt i verk. En elektrolytisk celle med katoderille er publisert i det kinesiske patentet CN200420060680.8 og det kinesiske patentet CN200510011142.9. Den elektrolytiske cellen med katoderille er imidlertid bare tenkt som elektrolytisk celle for en tradisjonell aluminiumelektrolyseprosess.
En elektrolytisk celle med inert elektrode er publisert i det kinesiske patentet CN200610051288.0. Den elektrolytiske cellen med inert elektrode er en elektrolytisk celle hvor den inerte, plateaktige metall-keramiske anoden er parallellkoblet med den fuktbare katoden og er satt opp vinkelrett og parallelt. En anvendbar og virksom elektrolytisk celle for legeringsanoden er imidlertid ikke fremsatt.
US patentet nr.6 419 812 beskriver en fremgangsmåte for å produsere aluminium i en elektrolysecelle som inneholder aluminiumoksid oppløst i en elektrolytt.
Elektrolytiske celler som er involvert i de ovenfor nevnte patentene er åpne elektrolytiske celler. Ikke noe tetningstiltak er satt i verk, noe som er ugunstig for oksygenoppsamling; ingen spesifikk forbindelsesmodus mellom elektrode og damp er tilveiebrakt; ingen spesifikk metode for å beskytte dampen og forhindre oksidering i høytemperatur-oksygenatmosfæren er tilveiebrakt; ikke noe spesifikt tiltak for å bevare varmen er satt i verk; og operasjon på aluminiumfritt nivå kan ikke oppnås med katoden med rille.
SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN
I samsvar med manglene ved de ovenfor nevnte eksisterende teknikkene, tar den foreliggende oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inert anode, slik at den har fordelene ved oksygenoppsamling, at dampoksidering kan effektivt forhindres og at operasjon på aluminiumfritt nivå kan gjennomføres.
Ifølge ett aspekt angår den foreliggende oppfinnelsen en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende en inert anode, som omfatter minst én gruppe kolonneelektroder festet i den elektrolytiske cellen, en samleskinne, minst én elektrodestamme, en varmeisolerende plate, en skillevegg mellom anode og katode og en tetningsplate; elektrodegruppen omfatter minst to elektroder; den enkelte elektroden omfatter en inert anode og en katode, som er anordnet i form av “—inert anode— katode—inert anode—” eller “—katode—inert anode—katode—”; samleskinnen omfatter en anode-samleskinne, en katode-samleskinne, en anodeavgreningssamleskinne og en katode-avgreningssamleskinne; anodeavgreningssamleskinnen og katode-avgreningssamleskinnen til hver elektrodegruppe er anordnet i form av “—anode-avgreningssamleskinne—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne—” eller “—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne —katodeavgreningssamleskinne—”; for gruppen av kolonneelektroder anvendes den én-endede kraftforsyningsmodusen: -Den én-endede kraftforsyningsmodusen er dannet av én anode-samleskinne (kraftinngangsende) og én katode-samleskinne (kraftutgangsende), hvor de to endene av anode-avgreningssamleskinnen er henholdsvis festet til anodesamleskinnen, de to endene av katode-avgreningssamleskinnen er henholdsvis festet til katode-samleskinnen, og isoleringsstrimler er brukt for isolering av grenseflaten mellom anode-avgreningssamleskinnen og katode-samleskinnen og basisplanet som er mellom katode-avgreningssamleskinnen og anode-samleskinnen. Den to-endede kraftforsyningsmodusen anvendes også for gruppen av kolonneelektroder: Den toendede kraftforsyningsmodusen er dannet av to anode-samleskinner og katodesamleskinnene, gruppen av kolonneelektroder er delt i to lag, hvor et er anodesamleskinnen og det andre er katode-samleskinnen, de to endene av anodeavgreningssamleskinnen er henholdsvis festet til anode-samleskinnen og de to endene av katode-avgreningssamleskinnen er henholdsvis festet til katode-samleskinnen; den enkelte elektrode er forbundet med anode-avgreningssamleskinnen eller katodeavgreningssamleskinnen via elektrodestammen; den varmeisolerende platen er festet over den inerte anoden, og den varmeisolerende platen er tilveiebrakt med gjennomgangshull, gjennom hvilke elektrodestammen kan passere gjennom den varmeisolerende platen; skilleveggen mellom anode og katode er festet under tetningsplaten og i midten av elektrodene og er anordnet nær varmeisoleringsplaten for å sikre elektrodeavstanden; tetningsplaten er overlappet mellom anodeavgreningssamleskinnen og katode-avgreningssamleskinnen.
Den nedre enden av elektrodestammen kan være forbundet med den inerte anoden og katoden ved hjelp av en boltesammenføyning.
Den øvre enden av elektrodestammen er forbundet med anode-avgreningssamleskinnen eller katode-avgreningssamleskinnen ved hjelp av en boltesammenføyning, kompresjonssammenføyning, støping eller sveising.
Elektrodestammen er dannet av rustfritt stål, en varmebestandig legering eller en korrosjonshemmende kobberlegering.
Et beskyttelsesrør er festet på utsiden av elektrodestammen, og mellomrommet mellom beskyttelsesrøret og elektrodestammen er fylt med aluminiumoksid.
Beskyttelsesrøret er dannet av et alundumrør, et karborundumrør eller annet korrosjonshemmende og varmebestandige materiale.
Utsiden av elektrodestammen er beskyttet med et varmeisolerende firkantet materiale som er tilveiebrakt med flere gjennomgangshull i midten.
Den varmeisolerende platen er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer; og bredden og tykkelsen på den varmeisolerende platen er den samme som for elektroden.
Skilleveggen mellom anode og katode er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer; bredden på skilleveggen mellom anode og katode er den samme som for elektroden; tykkelsen på skilleveggen mellom anode og katode tilsvarer elektrodeavstanden; og skilleveggen mellom anode og katode er opphengt under tetningsplaten.
Tetningsplaten er en stålplate, og tetningsplaten er kompaktert på anodeavgreningssamleskinnen og katode-avgreningssamleskinnen ved hjelp av vekten av skilleveggen mellom anode og katode eller festeinnretninger; tetningsplaten er kompaktert mellom anode-avgreningssamleskinnen og katode-avgreningssamleskinnen med en pakning.
Pakningen omfatter høytemperaturgummi, et uorganisk klebemiddel eller uorganisk filt og så videre.
Den inerte anoden er dannet av en metallegering; katoden er et TiB2-kjeramisk komposittmateriale, en karbonblokk hvis overflate er dekket av et TiB2-belegg, eller andre boridkomposittkatoder.
Elektrodeavstanden til elektroden er 10 mm-80 mm.
Anode-avgreningssamleskinnen er isolert med katode-samleskinnen med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale.
Katode-avgreningssamleskinnen er isolert med anode-samleskinnen med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale.
Den inerte anoden og katoden er vinkelrett og parallelt festet i den elektrolytiske cellen på en parallell måte.
Videre omfatter den elektrolytiske cellen en cellefôring, hvor cellefôringen er bygget med ildfast og varmeisolerende materialbelegg, og det indre hulrommet til den øvre enden av cellefôringen har en form med trinn med tiltagende diameter.
Videre omfatter den elektrolytiske cellen en smeltedigel, hvor smeltedigelen befinner seg i den midtre delen av cellen og ytterveggen til smeltedigelen sitter helt inntil cellefôringen.
Videre omfatter den elektrolytiske cellen et varmeisolerende lokk for smeltedigelen, hvor bunnen av det varmeisolerende lokket til smeltedigelen er lagt oppå den øvre kanten av smeltedigelen og på trinnoverflaten til cellefôringen, og den øvre enden av det varmeisolerende lokket til smeltedigelen er i flukt med cellefôringen i høyden.
Det varmeisolerende lokket til smeltedigelen er et firkantet lokk eller et rundt lokk. Det varmeisolerende lokket til smeltedigelen er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende aluminakeramer, høy-aluminasement, korrosjonshemmende nitrid- eller karbidmateriale.
En aluminiumssamlerenne befinner seg på bunnen av smeltedigelen og under katodeskyggen, et aluminiumlagringsbasseng befinner seg ved én ende av smeltedigelbunnen, aluminiumsamlerennen er forbundet med aluminiumlagringsbassenget via en avledningsrenne, og smeltedigelens bunn er også et skråplan, gjennom hvilket smeltet aluminium kan strømme inn i avledningsrennen festet i midtdelen eller på begge sider av smeltedigelen og kan samles opp i aluminiumlagringsbassenget.
Cellehuset er tilveiebrakt med en tilførselsåpning, hvor tilførselsåpningen befinner seg i midtdelen eller i en sidedel av den elektrolytiske cellen eller befinner seg i midtdelen og sidedelen av den elektrolytiske cellen, og det anvendes tilførsel av punkttypen eller tilførsel av linjetypen, eller tilførsel av punkttypen og tilførsel av linjetypen kombineres.
Tilførselsåpningen er festet med en skorpebrytende tilførselsinnretning, og den nedre enden av den skorpebrytende tilførselsinnretningen er festet med en skorpebrytende varmeisolasjons- og antiradiansplate.
Den skorpebrytende varmeisolasjons- og antiradiansplaten er dannet av varmebestandig rustfritt stål eller annet varmebestandig og korrosjonshemmende materiale og er festet på forbindelsesstaven mellom det skorpebrytende hammerhodet og den skorpebrytende sylinderen, og det kan plasseres én eller flere.
Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder, som sammenlignet med den tradisjonelle aluminiumelektrolyseprosessen er miljøvennlig, cellen slipper ut O2 og er fri for utslipp av CO2 og PFC (perfluorerte forbindelser), har nesten ikke noe forbruk av elektroder, slik at den årlige korrosjonsraten er lav, avstandene mellom anodene og katodene kan holdes stabilt, interferensen på strømfordelingen og varmebalanse unngås på grunn av anodeerstatningen, og cellen er enkel å styre; den elektrolytiske cellen har god varmeisolasjonseffekt, økt varmeeffektivitet og redusert varmetap; ikke noe karbonbearbeidingsanlegg må bygges i tillegg, kostnaden ved og hyppighet av anodeutskifting, samt antall menneskelige operatører, er redusert; metallkvaliteten til produktet er forbedret, slik at produktkvaliteten på primæraluminium ikke er under 99,7 % etter at den inerte anoden er tatt i bruk, og romutnyttelsesraten og kapasiteten per enhet volum eller enhet gulvareal til cellen er økt; den elektrolytiske cellen er fri for tanklekkasjer og har lang levetid; den elektrolytiske cellen er tettet, og flyktighet til støv og fluorider kan forhindres, og den er nyttig for å gjenvinne oksygengass.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Fig. 1 er et strukturriss i tverrsnitt sett forfra av en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende en inert anode tilveiebrakt i utførelsesform 1 av den foreliggende oppfinnelsen;
Fig. 2 er et strukturriss i tverrsnitt sett fra siden av en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende en inert anode tilveiebrakt i utførelsesform 1 av den foreliggende oppfinnelsen;
Fig. 3 er en tegning av sammenstillingen av en inert anode tilveiebrakt i utførelsesform 1 av den foreliggende oppfinnelsen;
Fig. 4 er et sideriss av en inert anode tilveiebrakt i utførelsesform 1 av den foreliggende oppfinnelsen;
Fig. 5 er et strukturriss i tverrsnitt sett forfra av en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende en inert anode tilveiebrakt i utførelsesform 2 av den foreliggende oppfinnelsen;
Fig. 6 er et strukturriss i tverrsnitt sett fra siden av en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende en inert anode tilveiebrakt i utførelsesform 2 av den foreliggende oppfinnelsen.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DE AKTUELT FORETRUKNE UTFØRELSESFORMENE
Utførelsesform 1
Som vist i Fig.1 og Fig.2, tilveiebringer den foreliggende utførelsesformen av oppfinnelsen en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder, hvori det anvendes et elektrolyttsystem KF-NaF-AlF3, og cellens driftstemperatur er 700-850 °C. Den elektrolytiske cellen omfatter et cellehus 1, en smeltedigel 3, et varmeisolerende lokk 4 for smeltedigelen, en cellefôring 2, minst én gruppe kolonnelektroder festet i den elektrolytiske cellen, en samleskinne, minst én elektrodestamme, en varmeisolerende plate 13, en skillevegg mellom anode og katode 14, en varmeisolerende plate i tilførselsområde 15, en tetningsplate 16, en skorpebrytende sylinder 18, en skorpebrytende varmeisolasjons- og antiradiansplate 19, et skorpebrytende hammerhode 20 og en tilførselstank 21.
Videre er et smeltebasseng til den elektrolytiske cellen sammensatt av cellehuset 1, cellefôringen 2, smeltedigelen 3 og det varmeisolerende lokket 4 for smeltedigelen. Cellehuset 1 er et lukket hus dannet av en stålplate, som er tilveiebrakt med elektrodeport og tilførselsåpning på den øvre delen. Cellefôringen er bygget med det ildfaste, varmeisolerende materialbelegget 2, samt den indre bunnoverflaten og sideoverflaten til cellehuset. Det indre hulrommet til den øvre enden av cellefôringen har en form med trinn med tiltagende diameter. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende aluminakeramer, høy-aluminasement eller korrosjonshemmende nitrid-, karbidmateriale og så videre. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er lagt på smeltedigelen 3 for varmeisolasjon. Smeltedigelen 3 er skjøtet med de heterogene, korrosjonshemmende indre fôringsmaterialblokkene eller -klossene. Smeltedigelen 3 befinner seg i midtdelen av cellen, og ytterveggen av smeltedigelen sitter helt inntil cellefôringen. En aluminiumsamlerenne er tilveiebrakt under katodeskyggen. Én ende av smeltedigelen 3 er tilveiebrakt med et aluminiumlagringsbasseng. Aluminiumsamle-rennen og aluminiumlagringsbassenget er forbundet med en avledningsrenne. Det smeltede aluminiumet generert ved elektrolysen, strømmer inn i aluminiumsamle-rennen, passerer gjennom avledningsrennen og strømmer til slutt inn i aluminiumlagringsbassenget. Dermed kan en operasjon på aluminiumfritt nivå eller operasjon på lav-aluminiumnivå utføres. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 kan være et firkantet lokk eller et rundt lokk. Undersiden av det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er lagt oppå den øvre kanten av smeltedigelen 3 og på trinnoverflaten til cellefôringen. Den øvre enden av det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er i flukt med cellefôringen i høyden. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 kan være dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende aluminakeramer, høy-aluminasement, korrosjonshemmende nitrid- eller karbidmateriale og så videre. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er lagt på smeltedigelen 3 for varmeisolering.
Den elektrolytiske cellen omfatter én gruppe kolonneelektroder eller flere grupper kolonneelektroder, og hver gruppe kolonneelektroder omfatter to til flere titalls elektroder. Hver elektrode omfatter en inert anode 11 og en katode 12. Den inerte anoden 11 er dannet av en metallegering, som er sammensatt av to eller flere av kobber, kobolt, nikkel, jern, aluminium, sjeldne jordmetaller, aktive metaller, edelmetaller og så videre. Katoden er et TiB2-komposittkeramikkmateriale, en karbonblokk hvis overflate er dekket av et TiB2-belegg, eller andre boridkomposittkatoder. De øvre endene til både den inerte anoden 11 og katoden 12 er tilveiebrakt med gjengede hull for forbindelse med elektrodestammen. Gruppen av kolonneelektroder er vinkelrett og parallelt anordnet i den elektrolytiske cellen, og den inerte anoden og katoden er parallellkoplet. Elektroden er anordnet i form av “—inert anode—katode—inert anode—” eller “— katode—inert anode—katode—”, og elektrodeavstanden er på 10 mm-80 mm, for eksempel er elektrodeavstanden 30 mm. I én foretrukket utførelsesform omfatter den elektrolytiske cellen to grupper kolonnelektroder, hvori én gruppe kolonneelektroder omfatter 7 elektroder (4 blokker inerte anoder og 3 blokker katoder), og elektroden er anordnet i form av “—inert anode—katode—inert anode—”.
Samleskinnene omfatter en anode-samleskinne 5, en katode-samleskinne 6, en anodeavgreningssamleskinne 9 og en katode-avgreningssamleskinne 10. Anodeavgreningssamleskinnen og katode-avgreningssamleskinnen til hver gruppe kolonneelektroder er anordnet i form av “—anode-avgreningssamleskinne—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne—” eller “—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne—katodeavgreningssamleskinne—”, to anordnete ender er festet til anode-samleskinnen 5 og katode-samleskinnen 6. Anode-avgreningssamleskinnen 9 er isolert med katodesamleskinnen 6 med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale; og katode-avgreningssamleskinnen 10 er isolert med anodesamleskinnen 5 med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale. Den to-endede kraftforsyningsmodusen anvendes for gruppen av kolonneelektroder. Hver gruppe av kolonneelektroder er tilveiebrakt med kraftforsyningsmodus med to ender: Den to-endede kraftforsyningsmodusen er dannet av to anode-samleskinner 5 og katode-samleskinnene 6, gruppen av elektroder er delt i to lag, hvor ett er anode-samleskinnen 5 og det andre er katode-samleskinnen 6, de to endene av anode-avgreningssamleskinnen 9 er festet henholdsvis til anodesamleskinnen 5, og de to endene av katode-avgreningssamleskinnen 10 er festet henholdsvis til katode-samleskinnen 6.
Elektrodestammen omfatter en anodestamme 7 og en katodestamme 8. Anodestammen 7 og katodestammen 8 er runde stenger dannet av rustfritt stål, en varmebestandig legering eller korrosjonshemmende kobberlegering, med skrue på den nedre enden. De nedre endene av anodestammen 7 og katodestammen 8 er skrudd inn i det gjengede hullet som forbinder det øvre av den inerte anoden 11 og katoden 12. Anodestammen 7 og katodestammen 8 kan også være tilveiebrakt med skrue på den øvre enden, de øvre endene til anodestammen 7 og katodestammen 8 kan være satt inn i tilsvarende hull i anode-avgreningssamleskinnen 9 (som vist i Fig.3 og Fig.4) eller katodeavgreningssamleskinnen 10 og festet med skruekapper og fjæravstandsstykker.
Anodestammens 7 og katodestammens 8 øvre ender kan også være forbundet med anode-avgreningssamleskinnen 9 eller katode-avgreningssamleskinnen 10 ved krympeforbindelse med festeinnretninger, sveising eller andre metoder. I utførelsesformen er den inerte anoden 11 forbundet med avgreningssamleskinnen 4 med fire anodestammer 7, og katoden 12 er forbundet med avgreningssamleskinnen med 8 katodestammer 8. Utsiden av elektrodestammen kan beskyttes med et beskyttelsesrør (for eksempel er utsiden av katodestamme 8 beskyttet med beskyttelsesrøret).
Mellomrommet mellom beskyttelsesrøret og elektrodestammen er fylt med aluminiumoksid. Beskyttelsesrøret kan være et alundumrør, et karborundumrør eller kan være dannet av andre korrosjonshemmede og varmebestandige materialer. Utsiden av elektrodestammen kan også være beskyttet av det varmeisolerende firkantede materialet som er tilveiebrakt med gjennomgangshull i midten for å forhindre oksidering og isolere varme.
Den varmeisolerende platen 13 og skilleveggen mellom anode og katode 14 er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer. Bredden og tykkelsen på den varmeisolerende platen 13 er den samme som for elektroden. Den varmeisolerende platen 13 er tilveiebrakt med en rekke gjennomgangshull i vertikal retning, gjennom hvilke elektrodestammen kan passere gjennom den varmeisolerende platen. Den varmeisolerende platen 13 kan være plassert over elektroden. Bredden på skilleveggen mellom anode og katode 14 tilsvarer elektrodens bredde, tykkelsen på skilleveggen mellom anode og katode 14 er 30 mm, skilleveggen mellom anode og katode 14 er opphengt under en tetningsplate 16 og plassert i midten av elektrodene, og den er anordnet nær den varmeisolerende platen 13 for å sikre elektrodeavstanden, og den brukes for å feste elektrodene, tette og isolere varme. Den varmeisolerende platen i tilførselsområde 15 er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer og befinner seg mellom det skorpebrytende hammerhodet 20 og den varmeisolerende platen 13 over gruppen av kolonneelektroder. Tetningsplaten 16 er dannet av stålplate og er overlappet mellom anode-avgreningssamleskinnen 9 og katodeavgreningssamleskinnen 10 og er kompaktert på anode-avgreningssamleskinnen 9 og katode-avgreningssamleskinnen 10 ved hjelp av vekten av skilleveggen 14 mellom anode og katode. Tetningsplaten 16 er kompaktert med avgreningssamleskinnen med et avstandsstykke dannet av høytemperaturbestandig gummi eller et uorganisk klebemiddel, uorganisk filt og så videre, og brukes for å tette og isolere.
Den skorpebrytende tilførselsdelen er sammensatt av en skorpebrytende sylinder 18, en skorpebrytende varmeisolasjons- og antiradiansplate, et skorpebrytende hammerhode 20 og en tilførselstank 21 og så videre. Tilførsel av linjetypen anvendes som tilførselsmodus, og tilførselsporten befinner seg i midten av den elektrolytiske cellen. Den skorpebrytende varmeisolasjons- og antistrålingsplaten 19 brukes for varmeisolering og antiradians. Varmeisolasjons- og antistrålingsplaten 19 er dannet av varmebestandig rustfritt stål eller annet varmebestandig og korrosjonshemmende materiale, og den er festet på forbindelsesstangen mellom det skorpebrytende hammerhodet 20 og den skorpebrytende sylinderen 18 for å forhindre varmetap og beskytte den skorpebrytende sylinderen 18 fra overheting på grunn av varmeisolasjonsstråling.
Utførelsesform 2
Som vist i fig.5 og fig.6, omfatter den elektrolytiske cellen et cellehus 1, en smeltedigel 3, et varmeisolerende lokk for smeltedigelen 4, en cellefôring 2, minst én gruppe kolonnelektroder festet i den elektrolytiske cellen, en samleskinne, minst én elektrodestamme, en varmeisolerende plate 13, en skillevegg mellom anode og katode 14, en varmeisolerende plate i tilførselsområde 15, en tetningsplate 16, en skorpebrytende sylinder 18, en skorpebrytende varmeisolasjons- og antiradiansplate 19, et skorpebrytende hammerhode 20 og en tilførselstank 21.
Dessuten er et smeltebasseng til den elektrolytiske cellen sammensatt av cellehuset 1, cellefôringen 2, smeltedigelen 3 og det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4. Cellehuset 1 er et lukket hus dannet av en stålplate, som er tilveiebrakt med elektrodeport og tilførselsåpning på den øvre delen. Cellefôringen er bygget med ildfast, varmeisolerende materialbelegg 2, samt den indre bunnoverflaten og sideoverflaten til cellehuset. Det indre hulrommet til den øvre enden av cellefôringen har en form med trinn med tiltagende diameter. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende aluminakeramer, høy-aluminasement eller korrosjonshemmende nitrid-, karbidmateriale og så videre. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er lagt på smeltedigelen 3 for varmeisolering. Smeltedigelen 3 er skjøtet med de heterogene, korrosjonshemmende indre fôringsmaterialblokkene eller -klossene. Smeltedigelen 3 befinner seg i midtdelen av cellen, og ytterveggen av smeltedigelen sitter helt inntil cellefôringen. Det er en inklinasjonsvinkel på bunnen av smeltedigelen 3 og en avledningsrenne i midten av smeltedigelen 3. Én ende av smeltedigelen 3 er tilveiebrakt med et aluminiumlagringsbasseng. Det smeltede aluminiumet generert ved elektrolysen, strømmer inn i avledningsrennen langs skråplanet og strømmer til slutt inn i aluminiumlagringsbassenget. Dermed kan en operasjonen på aluminiumfritt nivå eller operasjonen på lav-aluminiumnivå realiseres. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 kan være et firkantet lokk eller et rundt lokk. Bunnen av det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er lagt oppå den øvre kanten av smeltedigelen 3. Den øvre enden av det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 kan være horisontalt utvidet til kanten av cellehuset og lagt over cellefôringen. Passasjen for tilførsel og skorpebryting er reservert i det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 kan være dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende aluminakeramer, høyaluminasement, korrosjonshemmende nitrid- eller karbidmateriale og så videre. Det varmeisolerende lokket for smeltedigelen 4 er lagt på smeltedigelen 3 for varmeisolering.
Den elektrolytiske cellen omfatter én gruppe kolonneelektroder eller flere grupper kolonneelektroder, og hver gruppe kolonneelektroder omfatter to til flere titalls elektroder. Hver elektrode omfatter en inert anode 11 og en katode 12. Den inerte anoden er 11 er dannet av en metallegering som er sammensatt av to eller flere av kobber, kobolt, nikkel, jern, aluminium, sjeldne jordmetaller, aktive metaller, edelmetaller og så videre. Katoden er et TiB2-komposittkeramikkmateriale, en karbonblokk hvis overflate er dekket av et TiB2-belegg, eller andre boridkomposittkatoder. De øvre endene til både den inerte anoden 11 og katoden 12 er tilveiebrakt med gjengede hull for forbindelse med elektrodestammen. Gruppen av kolonneelektroder er vinkelrett og parallelt anordnet i den elektrolytiske cellen, og den inerte anoden og katoden er parallellkoplet. Elektroden er anordnet i form av “—inert anode—katode—inert anode—” eller “—katode—inert anode—katode—”, og elektrodeavstanden er på 10 mm-80 mm, for eksempel er elektrodeavstanden 40 mm. I én foretrukket utførelsesform omfatter den elektrolytiske cellen to grupper kolonnelektroder, hvori én gruppe kolonneelektroder omfatter 7 elektroder (4 blokker inerte anoder og tre blokker katoder), og elektroden er anordnet i form av “—inert anode—katode—inert anode—”.
Samleskinnene omfatter en anode-samleskinne 5, en katode-samleskinne 6, en anodeavgreningssamleskinne 9 og en katode-avgreningssamleskinne 10. Anodeavgreningssamleskinnen og katode-avgreningssamleskinnen til hver gruppe kolonneelektroder er anordnet i form av “—anode-avgreningssamleskinne—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne—” eller “—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne —katodeavgreningssamleskinne—”, to anordnete ender er festet til anode-samleskinnen 5 og katode-samleskinnen 6. Anode-avgreningssamleskinnen 9 er isolert med katodesamleskinnen 6 med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale; og katode-avgreningssamleskinnen 10 er isolert med anodesamleskinnen 5 med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale. Den én-endede kraftforsyningsmodusen anvendes for gruppen av kolonneelektroder. Hver gruppe kolonneelektroder er tilveiebrakt med den énendedekraftforsyningsmodusen: Den én-endede kraftforsyningsmodusen er dannet av én anode-samleskinne (kraftinngangsende) og én katode-samleskinne (kraftutgangsende), hvor de to endene av anode-avgreningssamleskinnen er festet henholdsvis til anodesamleskinnen, de to endene av katode-avgreningssamleskinnen er festet henholdsvis til katode-samleskinnen og isoleringsstrimler er brukt for isolering av grenseflaten mellom anode-avgreningssamleskinnen og katode-samleskinnen og basisplanet mellom katodeavgreningssamleskinnen og anode-samleskinnen. Katode-samleskinnene til to grupper av kolonneelektroder i figuren er kombinert til en samlet katode-samleskinne.
Elektrodestammen omfatter en anodestamme 7 og en katodestamme 8. Anodestammen 7 og katodestammen 8 er runde stenger dannet av rustfritt stål, en varmebestandig legering eller korrosjonshemmende kobberlegering, med skrue på den nedre enden. De nedre endene av anodestammen 7 og katodestammen 8 er skruet inn i det gjengede hullet som forbinder det øvre av den inerte anoden 11 og katoden 12. Anodestammen 7 og katodestammen 8 kan også være tilveiebrakt med skrue på den øvre enden, de øvre endene til anodestammen 7 og katodestammen 8 kan være satt inn i tilsvarende hull i anode-avgreningssamleskinnen 9 (som vist i fig.3 og fig.4) eller katodeavgreningssamleskinnen 10 og festet med skruekapper og fjæravstandsstykker.
Anodestammens 7 og katodestammens 8 øvre ender kan også være forbundet med anode-avgreningssamleskinnen 9 eller katode-avgreningssamleskinnen 10 ved krympeforbindelse med festeinnretninger, sveising eller andre metoder. I utførelsesformen er den inerte anoden 11 forbundet med avgreningssamleskinnen med 10 anodestammer 7, og katoden 12 er forbundet med avgreningssamleskinnen med 10 anodestammer 8. Utsiden av elektrodestammen kan beskyttes med et beskyttelsesrør (for eksempel er utsiden av katodestammen 8 beskyttet med et beskyttelsesrør).
Mellomrommet mellom beskyttelsesrøret og elektrodestammen er fylt med aluminiumoksid. Beskyttelsesrøret kan være et alundumrør, et karborundumrør eller kan være dannet av andre korrosjonshemmede og varmebestandig materiale. Utsiden av elektrodestammen kan også være beskyttet med et varmeisolerende firkantet materiale som er tilveiebrakt med flere gjennomgangshull i midten for å forhindre oksidering og isolere varme.
Den varmeisolerende platen 13 og skilleveggen mellom anode og katode 14 er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer. Bredden og tykkelsen til den varmeisolerende platen 13 er den samme som for elektroden. Den varmeisolerende platen 13 er tilveiebrakt med en rekke av gjennomgangshull i vertikal retning, gjennom hvilke elektrodestammen kan passere gjennom den varmeisolerende platen. Den varmeisolerende platen 13 kan være plassert over elektroden. Bredden til skilleveggen mellom anode og katode 14 tilsvarer elektrodens bredde, tykkelsen til skilleveggen mellom anode og katode 14 er 40 mm, skilleveggen mellom anode og katode 14 er opphengt under en tetningsplate 16 og plassert i midten av elektrodene, og den er anordnet nær den varmeisolerende platen 13 for å sikre elektrodeavstanden, og den brukes for å feste elektrodene, tette og isolere varme. Tetningsplaten 16 er dannet av en stålplate og er overlappet mellom anode-avgreningssamleskinnen 9 og katodeavgreningssamleskinnen 10 og er kompaktert på anode-avgreningssamleskinnen 9 og katode-avgreningssamleskinnen 10 ved hjelp av vekten av skilleveggen mellom anode og katode 14. Tetningsplaten 16 er kompaktert med avgreningssamleskinnen med et avstandsstykke dannet av høytemperaturbestandig gummi eller et uorganisk klebemiddel, uorganisk filt og så videre, og brukes for å tette og isolere.
Den skorpebrytende tilførselsdelen er sammensatt av en skorpebrytende sylinder 18, et skorpebrytende hammerhode 20 og en tilførselstank 21 og så videre. Tilførsel av linjetypen anvendes som tilførselsmodus, og tilførselsporten befinner seg på begge sider av den elektrolytiske cellen.
Den foreliggende oppfinnelsens utførelsesform tilveiebringer en elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder, som sammenlignet med den tradisjonelle aluminiumelektrolyseprosessen er miljøvennlig, cellen slipper ut O2 og er fri for utslipp av CO2 og PFC (perfluorerte forbindelser), har nesten ikke noe forbruk av elektroder, slik at den årlige korrosjonsraten er lav, avstandene mellom anodene og katodene kan holdes stabilt, interferensen på strømfordelingen og varmebalansen er unngått på grunn av anodeerstatningen, og cellen er enkel å styre; den elektrolytiske cellen har god varmeisolasjonseffekt, økt varmeeffektivitet og redusert varmetap; ikke noe karbonbearbeidingsanlegg må bygges i tillegg, kostnaden og hyppighet av anodeutskifting, samt antall menneskelige operatører, er redusert; metallkvaliteten av produktet er forbedret, slik at produktkvaliteten til primæraluminium ikke er under 99,7 % etter at den inerte anoden er tatt i bruk, og romutnyttelsesraten og kapasiteten per enhet volum eller enhet gulvareal til cellen er økt; den elektrolytiske cellen er fri for tanklekkasjer og har lang levetid; den elektrolytiske cellen er tettet, og flyktighet til støv og fluorider kan forhindres, og den er nyttig for å gjenvinne oksygengass.
De ovenfor nevnte utførelsesformer er bare foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen og skal ikke anvendes for å begrense den foreliggende oppfinnelsen.

Claims (24)

P a t e n t k r a v
1.
Elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder, omfattende minst én gruppe kolonneelektroder festet i den elektrolytiske cellen, en samleskinne, minst én elektrodestamme, en varmeisolerende plate (13), en skillevegg mellom anode og katode (14) og en tetningsplate (16); hvor elektrodegruppen omfatter minst to elektroder; hvor
den enkelte elektroden omfatter en inert anode (11) og en katode (12), som er anordnet i form av “—inert anode—katode—inert anode—” eller “—katode—inert anode—katode—”;
samleskinnen omfatter en anode-samleskinne (5), en katode-samleskinne (6), en anode-avgreningssamleskinne (9) og en katode-avgreningssamleskinne (10); hvor anode-avgreningssamleskinnen (9) og katode-avgreningssamleskinnen (10) til elektrodegruppen er anordnet i form av “—anode-avgreningssamleskinne—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne—” eller “—katodeavgreningssamleskinne—anode-avgreningssamleskinne —katodeavgreningssamleskinne—”;
den enkelte elektroden er forbundet med anode-avgreningssamleskinnen (9) eller katode-avgreningssamleskinnen (10) via elektrodestammen;
den varmeisolerende platen (13) er festet over den inerte anoden (11), og den varmeisolerende platen (13) er tilveiebrakt med gjennomgangshull, gjennom hvilke elektrodestammen kan passere gjennom den varmeisolerende platen (13);
skilleveggen mellom anode og katode (14) er festet under tetningsplaten (16) og i midten av elektrodene og er anordnet nær varmeisoleringsplaten (13) for å sikre elektrodeavstanden;
tetningsplaten (16) er overlappet mellom anode-avgreningssamleskinnen (9) og katode-avgreningssamleskinnen (10).
2.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 1, hvori den nedre enden av elektrodestammen kan være forbundet med den inerte anoden (11) og katoden (12) ved hjelp av en boltesammenføyning, støping eller sveising.
3.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 1, hvori den øvre enden av elektrodestammen er forbundet med anodeavgreningssamleskinnen (9) eller katode-avgreningssamleskinnen (10) ved hjelp av en boltesammenføyning, kompresjonssammenføyning, eller sveising.
4.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 1, hvori elektrodestammen er dannet av rustfritt stål, en varmebestandig legering eller en korrosjonshemmende kobberlegering.
5.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, hvori et beskyttelsesrør er festet på utsiden av elektrodestammen, og mellomrommet mellom beskyttelsesrøret og elektrodestammen er fylt med aluminiumoksid.
6.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 5, hvori beskyttelsesrøret er dannet av et alundumrør, et karborundumrør eller andre korrosjonshemmende og varmebestandige materialer.
7.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, hvori utsiden av elektrodestammen er beskyttet med et varmeisolerende firkantet materiale som er tilveiebrakt med flere gjennomgangshull i midten.
8.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 1, hvori den varmeisolerende platen (13) er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer; og bredden og tykkelsen på den varmeisolerende platen er de samme som for elektroden.
9.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 1, hvori skilleveggen mellom anode og katode (14) er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende keramer; bredden på skilleveggen mellom anode og katode (14) er den samme som for elektroden; tykkelsen på skilleveggen mellom anode og katode (14) tilsvarer elektrodeavstanden; og skilleveggen mellom anode og katode (14) er opphengt under tetningsplaten (16).
10.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 1, hvori tetningsplaten (16) er kompaktert på anode-avgreningssamleskinnen (9) og katode-avgreningssamleskinnen (10) ved hjelp av vekten til skilleveggen mellom anode og katode (14) eller festeinnretninger; og tetningsplaten (16) er kompaktert mellom anode-avgreningssamleskinnen (9) og katode-avgreningssamleskinnen (10) med en pakning.
11.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 10, hvori pakningen omfatter høytemperaturgummi, et uorganisk klebemiddel eller uorganisk filt.
12.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, hvori den inerte anoden (11) er dannet av en metallegering; og katoden (12) er et TiB2-komposittkeramikkmateriale, en karbonblokk hvis overflate er dekket av et TiB2-belegg, eller andre boridkomposittkatoder.
13.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 11, hvori elektrodeavstanden til elektroden er 10 mm-80 mm.
14.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, hvori anode-avgreningssamleskinnen (9) er isolert med katode-samleskinnen (6) med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale.
15.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, hvori katode-avgreningssamleskinnen (10) er isolert med anode-samleskinnen (5) med et avstandsstykke dannet av polytetrafluoretylen eller annet isolerende materiale.
16.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, hvori den inerte anoden (11) og katoden (12) er vinkelrett og parallelt festet i den elektrolytiske cellen på en parallell måte.
17.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, videre omfattende en cellefôring (2), hvor cellefôringen (2) er bygget opp med ildfast og varmeisolerende materialbelegg, og det indre hulrommet til den øvre enden av cellefôringen (2) har en form med trinn med tiltagende diameter.
18.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 17, videre omfattende en smeltedigel (3), hvor smeltedigelen (3) befinner seg i midtdelen av cellen; og ytterveggen av smeltedigelen sitter helt inntil cellefôringen (2).
19.Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 17, videre omfattende et varmeisolerende lokk (4) for smeltedigelen (3), hvor bunnen av det varmeisolerende lokket (4) for smeltedigelen (3) er lagt oppå den øvre kanten av smeltedigelen og på trinnoverflaten til cellefôringen (2), og den øvre enden til det varmeisolerende lokket for smeltedigelen er i flukt med cellefôringen (2) i høyden og kan også være horisontalt utvidet til ytterkanten av et cellehus (1) og lagt over cellefôringen (2).
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 19, hvori det varmeisolerende lokket (4) for smeltedigelen (3) er et firkantet lokk eller et rundt lokk.
21.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 19 eller 20, hvori det varmeisolerende lokket (4) for smeltedigelen (3) er dannet av varmeisolerende og korrosjonshemmende aluminakeramer, høyaluminasement, korrosjonshemmende nitrid- eller karbidmateriale.
22.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 18-20, hvori det er et aluminiumlagringsbasseng ved én ende av smeltedigelbunnen, aluminiumlagringsbassenget er forbundet via en avledningsrenne med en aluminiumsamlerenne festet under en katodeskygge, og smeltedigelens bunn er et skråplan, gjennom hvilket smeltet aluminium kan strømme inn i avledningsrennen festet i midtdelen eller ved begge sider av smeltedigelen og kan samles i aluminiumlagringsbassenget.
23.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge et hvilket som helst av kravene 1-22, hvori cellehuset (1) er tilveiebrakt med en tilførselsåpning, hvor tilførselsåpningen befinner seg i midtdelen og/eller sidedelen av den elektrolytiske cellen, og det anvendes tilførsel av punkttypen og/eller tilførsel av linjetypen.
24.
Den elektrolytiske cellen for å fremstille primæraluminium ved å anvende inerte anoder ifølge krav 23, hvori tilførselsåpningen er festet med en skorpebrytende tilførselsinnretning, og den nedre enden til den skorpebrytende tilførselsinnretningen er festet med en skorpebrytende varmeisolasjons- og antiradiansplate (19).
NO20120810A 2009-12-18 2010-09-27 Elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inert anode NO346287B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102433849A CN101709485B (zh) 2009-12-18 2009-12-18 一种采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽
PCT/CN2010/077349 WO2011072544A1 (zh) 2009-12-18 2010-09-27 采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20120810A1 NO20120810A1 (no) 2012-09-18
NO346287B1 true NO346287B1 (no) 2022-05-23

Family

ID=42402291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20120810A NO346287B1 (no) 2009-12-18 2010-09-27 Elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inert anode

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9551078B2 (no)
CN (1) CN101709485B (no)
AU (1) AU2010333540B2 (no)
CA (1) CA2787207C (no)
NO (1) NO346287B1 (no)
WO (1) WO2011072544A1 (no)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101709485B (zh) 2009-12-18 2012-07-04 中国铝业股份有限公司 一种采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽
CN101984143B (zh) * 2010-12-04 2012-04-25 郑州大学 一种外热式铝电解槽
CN102041524B (zh) * 2010-12-15 2013-04-17 中国铝业股份有限公司 一种惰性电极铝电解槽电极结构及配置方式
CN102400179A (zh) * 2011-11-22 2012-04-04 中国铝业股份有限公司 一种惰性电极铝电解槽电极导杆的保护方法
CN102978660B (zh) * 2012-12-14 2015-02-18 郑州经纬科技实业有限公司 具保温结构的铝电解槽
CN103320817A (zh) * 2013-07-09 2013-09-25 中国铝业股份有限公司 一种惰性电极铝电解槽炉膛上方的保温与密封结构的制备方法
US20160215405A1 (en) * 2013-08-16 2016-07-28 Csir Molten salt electrolysis apparatus and process
CN103820813B (zh) * 2013-11-28 2017-06-20 云南云铝润鑫铝业有限公司 一种保温电解槽
CN103834967A (zh) * 2013-12-12 2014-06-04 中国铝业股份有限公司 一种调节铝电解槽能量平衡的方法
CN104005056A (zh) * 2014-05-28 2014-08-27 沈阳化工大学 一种电解铝炭阳极保护涂层的制备方法
US10443140B2 (en) * 2014-07-04 2019-10-15 Rio Tinto Alcan International Limited Anode assembly
WO2016039978A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-17 Alcoa Inc. Anode apparatus
EP3221495B1 (en) * 2014-11-21 2020-11-11 Hatch Ltd. Low-profile aluminum cell potshell and method for increasing the production capacity of an aluminum cell potline
CN104498998B (zh) * 2014-12-06 2016-08-31 中国铝业股份有限公司 一种隔绝电解质气氛腐蚀的电极导杆保护方法
CN104480494B (zh) * 2014-12-06 2017-02-22 中国铝业股份有限公司 一种隔离电解质熔体腐蚀的电极导杆保护方法
US11203814B2 (en) * 2016-03-30 2021-12-21 Alcoa Usa Corp. Apparatuses and systems for vertical electrolysis cells
CA3030330C (en) * 2016-07-08 2023-01-03 Alcoa Usa Corp. Advanced aluminum electrolysis cell
CN107513728A (zh) * 2017-09-09 2017-12-26 聊城信源集团有限公司 一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽
CN107866554B (zh) * 2017-11-30 2021-10-22 贵州西航发展有限公司 智能多功能真空出铝抬包车
CN109081400A (zh) * 2018-09-10 2018-12-25 南宁市桂润环境工程有限公司 一种极距可调的废水处理电解槽
CN109913903B (zh) * 2019-05-05 2020-06-30 中南大学 一种可连续运行的多室节能铝电解槽
CN110029359B (zh) * 2019-05-05 2020-03-27 中南大学 多室铝电解槽及其母线系统
CN110067008A (zh) * 2019-05-05 2019-07-30 中南大学 内衬结构和具体有该内衬结构的铝电解槽
CN110016694A (zh) * 2019-05-15 2019-07-16 孙松涛 多室电解铝生产装置
CN110760886B (zh) * 2019-11-27 2020-08-21 镇江慧诚新材料科技有限公司 一种将预焙阳极铝电解槽改造为竖式阴极铝电解槽的方法
CN110760887B (zh) * 2019-11-27 2020-07-31 镇江慧诚新材料科技有限公司 氧铝联产电解用的电极结构
CN110777395A (zh) * 2019-11-27 2020-02-11 镇江慧诚新材料科技有限公司 一种氧铝联产电解槽上部结构
CN111455409B (zh) * 2020-05-25 2021-07-30 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 一种垂直式铝电解槽用磁屏蔽槽壳的涂层材料及该磁屏蔽槽壳的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419812B1 (en) * 2000-11-27 2002-07-16 Northwest Aluminum Technologies Aluminum low temperature smelting cell metal collection
US20040011661A1 (en) * 2002-07-16 2004-01-22 Bradford Donald R. Electrolytic cell for production of aluminum from alumina

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2552782B1 (fr) * 1983-10-04 1989-08-18 Pechiney Aluminium Cuve d'electrolyse a intensite superieure a 250 000 amperes pour la production d'aluminium par le procede hall-heroult
CN2045742U (zh) 1989-01-14 1989-10-11 东北工学院 一种惰性电极的铝电解槽结构
EP0633870B1 (en) * 1992-04-01 1999-11-24 MOLTECH Invent S.A. Prevention of oxidation of carbonaceous and other materials at high temperatures
EP1230435B1 (en) 1999-10-26 2004-09-15 MOLTECH Invent S.A. Low temperature operating cell for the electrowinning of aluminium
DE19960396C1 (de) * 1999-12-15 2001-01-11 Grammer Ag Vorrichtung zum Verstellen der Neigung einer Sitzplatte eines Fahrzeugsitzes
US6551489B2 (en) * 2000-01-13 2003-04-22 Alcoa Inc. Retrofit aluminum smelting cells using inert anodes and method
US20030209426A1 (en) * 2000-12-08 2003-11-13 Slaugenhaupt Michael L. Insulating lid for aluminum production cells
US6818106B2 (en) * 2002-01-25 2004-11-16 Alcoa Inc. Inert anode assembly
EP1552040B9 (fr) * 2002-10-14 2006-07-19 Aluminium Pechiney Limiteur de fuite d'une cellule d'electrolyse
RU2293143C1 (ru) * 2002-11-25 2007-02-10 Алкоа Инк. Комплект инертного анода
CN2711179Y (zh) 2004-08-06 2005-07-20 贵阳铝镁设计研究院 带阴极沟槽的铝电解槽
US20080041729A1 (en) * 2004-11-05 2008-02-21 Vittorio De Nora Aluminium Electrowinning With Enhanced Electrolyte Circulation
CN1673417A (zh) 2005-01-07 2005-09-28 北京科技大学 一种低温生产铝的方法及其装置
CN1673418A (zh) 2005-01-07 2005-09-28 北京科技大学 一种低温电解生产铝的方法及其专用的铝电解槽
WO2007105125A2 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Moltech Invent S.A. Aluminium electrowinning cell with enhanced crust
CN1986898A (zh) 2006-11-22 2007-06-27 贵州大学 一种惰性电极铝电解槽
CN101307566A (zh) 2007-12-25 2008-11-19 浙江尤夫工业纤维有限公司 拒海水型聚酯工业长丝及其生产工艺
US8480876B2 (en) * 2007-12-26 2013-07-09 Theodore R. Beck Aluminum production cell
CN101619469B (zh) * 2009-04-22 2012-09-05 兰州连城陇兴铝业有限责任公司 铝电解槽用打壳锤头及其铸造工艺
CN101709485B (zh) 2009-12-18 2012-07-04 中国铝业股份有限公司 一种采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419812B1 (en) * 2000-11-27 2002-07-16 Northwest Aluminum Technologies Aluminum low temperature smelting cell metal collection
US20040011661A1 (en) * 2002-07-16 2004-01-22 Bradford Donald R. Electrolytic cell for production of aluminum from alumina

Also Published As

Publication number Publication date
NO20120810A1 (no) 2012-09-18
CA2787207C (en) 2013-07-30
US9551078B2 (en) 2017-01-24
WO2011072544A1 (zh) 2011-06-23
AU2010333540A1 (en) 2012-08-02
CA2787207A1 (en) 2011-06-23
US20120318667A1 (en) 2012-12-20
CN101709485B (zh) 2012-07-04
AU2010333540B2 (en) 2013-10-03
CN101709485A (zh) 2010-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO346287B1 (no) Elektrolytisk celle for å fremstille primæraluminium ved å anvende inert anode
CN101748436B (zh) 一种预焙阳极铝电解槽
CN106894055B (zh) 内置导体的连续铝框阳极铝电解槽
RU2456381C1 (ru) ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С ВЫСОКОЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬЮ НА 400 кА
NO20055840L (no) Cu-Ni-Fe-anode for anvendelse i aluminiumproduserende elektrolysecelle
CN108193235A (zh) 一种稀土电解槽电极结构及稀土电解槽
CN101851765B (zh) 节能环保自焙阳极铝电解槽
CN100412234C (zh) 一种大型铝电解预焙槽
CN204080126U (zh) 设置有保温挡料装置的铝电解槽
CN105441987A (zh) 一种液态阴极生产稀土金属及合金的稀土熔盐电解槽
CN205241811U (zh) 一种液态阴极生产稀土金属及合金的稀土熔盐电解槽
CN101037775A (zh) 一种大型预焙铝电解槽内衬结构
CN105887139A (zh) 一种可控铝电解槽阳极覆盖密封结构
CN207362344U (zh) 一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽
JP2781582B2 (ja) 金属精製用電解槽
CN205077157U (zh) 保温型预焙阳极铝电解槽
CN201313942Y (zh) 一种400kA以上预焙阳极铝电解槽
CN103540958A (zh) 设置有吊挂隔墙的铝电解槽
CN203613277U (zh) 设置有中缝挡料板的铝电解槽
CN109898098B (zh) 一种铝电解槽预焙阳极保温结构
RU2008137353A (ru) Электролизер полякова для производства алюминия
CN205077156U (zh) 预焙阳极铝电解槽大面槽罩
NO309614B1 (no) Fremgangsmåte for drift av en elektrolysecelle anvendt for produksjon av aluminium samt elektrolysecelle derfor
CN201713581U (zh) 节能环保自焙阳极铝电解槽
RU2282680C1 (ru) Электролизер для производства алюминия