RU2073750C1

RU2073750C1 - Method for assembling cathode apparatus of aluminium electrolysis cell

Info

Publication number: RU2073750C1
Application number: RU92001093A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Дерягин; В.Т. Степанов; С.П. Слепокурова; Р.В. Пак; В.Н. Савинов; А.П. Панин
Original assignee: АО о/т "Братский алюминиевый завод"
Priority date: 1992-10-19
Filing date: 1992-10-19
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: aluminium production by electrolysis. SUBSTANCE: peripheral clearances formed between carbon blocks arranged in recesses are closed by wooden plugs to fill entire height of clearances. Thereupon, space defined by side walls of metal casing and recess-embedded carbon blocks is filled with supporting elements along entire perimeter in zone of assembly of side-forming carbon blocks. Finally, side-forming carbon blocks are laid onto supporting elements. EFFECT: quicker and more reliable assembling procedure. 2 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к электролитическому способу получения алюминия, и направлено на совершенствование конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. The alleged invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to an electrolytic method for producing aluminum, and is aimed at improving the design of the cathode device of an aluminum electrolyzer.

Широко в практике алюминиевых заводов используется технология монтажа катодных устройств, описанная в "Справочнике металлурга по цветным металлам. Производство алюминия". Москва, изд-во "Металлургия", 1971 г. стр. 238-247. Widely used in the practice of aluminum smelters is the installation technology of cathode devices described in the Metallurgical Handbook of Non-Ferrous Metals. Aluminum Production. Moscow, publishing house "Metallurgy", 1971, pp. 238-247.

Известная технология монтажа предусматривает: выравнивание поверхностей фундаментов; кладку цоколя; установку и выдержку кожуха; монтаж анкеров; набойку угольной подушки и установку подовых секций; кладку бровки из шамотного кирпича; футеровку стенок кожухов на бровке; набивку подины (заделку швов подовой массой). Known installation technology provides for: leveling the surfaces of foundations; basement masonry; installation and shutter speed; installation of anchors; packing of a coal pillow and installation of hearth sections; laying of fireclay bricks; lining the walls of the casings on the edge; stuffing hearth (sealing seams hearth mass).

К недостаткам известной технологии следует отнести сложность и трудоемкость монтажа бортовой футеровки с последующей набивкой (заделкой) особенно периферийных швов. The disadvantages of the known technology include the complexity and complexity of mounting the side lining, followed by packing (sealing), especially peripheral joints.

Известна технология монтажа футеровки алюминиевого электролизера по авт. св.378515,М кл. C 22 d 3/02, C 22 d 3/12, 1967, которая выполняется из слоев теплоизоляционного и огнеупорного бетонов переменной толщины, на бровку которой устанавливаются боковые углеродистые блоки (см. фиг.2 описания к авт. св. 378515). Known technology for mounting the lining of an aluminum electrolyzer according to ed. St. 378515, M class. C 22 d 3/02, C 22 d 3/12, 1967, which is made of layers of heat-insulating and refractory concrete of variable thickness, on the edge of which carbon side blocks are installed (see figure 2 of the description to ed. St. 378515).

Такая технология требует значительных трудозатрат при монтаже футеровки переменной толщины. This technology requires considerable labor when installing a lining of variable thickness.

Данная технология принята за прототип. This technology is adopted as a prototype.

Целью изобретения является снижение трудозатрат по монтажу катодного устройства. The aim of the invention is to reduce the labor costs for the installation of the cathode device.

Другой целью является снижение расхода подовой массы по заделке периферийных швов. Another goal is to reduce the consumption of hearth mass for the sealing of peripheral joints.

Поставленная цель достигается тем, что в способе монтажа катодного устройства алюминиевого электролизера, включающем укладку на теплоизоляционный цоколь с зазорами подовых углеродистых блоков с токоподводящими стержнями, установку бортовых углеродистых блоков, заделку межблочных швов подовой массой, по торцевым и продольным сторонам катодного устройства, периферийные зазоры между углеродистыми блоками по их высоте заделывают деревянными заглушками, а в пространстве между боковыми стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками по всему периметру в зоне монтажа бортовых углеродистых блоков устанавливают опорные элементы, на них устанавливают бортовые углеродистые блоки, после чего в пространство между боковыми стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками по всему периметру катодного устройства заливают жаростойкий бетон до погружения в нем нижней части бортовых углеродистых блоков. This goal is achieved by the fact that in the method of mounting the cathode device of an aluminum electrolyzer, including laying on the heat-insulating base with gaps of the bottom carbon blocks with current-carrying rods, installing on-board carbon blocks, sealing inter-block seams with the bottom mass, along the end and longitudinal sides of the cathode device, peripheral gaps between carbon blocks in their height are closed with wooden caps, and in the space between the side walls of the metal casing and the hearths are carbon Supporting elements are installed with solid blocks around the perimeter in the installation area of the on-board carbon blocks, on-board carbon blocks are installed on them, after which heat-resistant concrete is poured into the space between the side walls of the metal casing and the hearth carbon blocks around the entire perimeter of the cathode device until the lower part of the onboard carbon blocks.

Техническая сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем. The technical essence of the alleged invention is as follows.

Заливка жаростойкого бетона в пространстве между металлическим кожухом и подовыми углеродистыми блоками, в котором на опорные элементы установлены бортовые углеродистые блоки, позволяет непрерывно вести формирование бровки по всему периметру катодного устройства. Кроме того, после заливки и затвердевания бетона обеспечивается качественное и жесткое крепление бортовых углеродистых блоков с бровкой, а также качественная и герметичная заделка пространства от металлического кожуха до подовых углеродистых блоков. Pouring heat-resistant concrete in the space between the metal casing and the hearth carbon blocks, in which the side carbon blocks are mounted on the supporting elements, allows continuous formation of the edge along the entire perimeter of the cathode device. In addition, after pouring and hardening of concrete, high-quality and rigid fastening of carbon side blocks with an edge is ensured, as well as high-quality and tight sealing of the space from the metal casing to the bottom carbon blocks.

Сравнение заявляемого технического решения с известным (прототипом) показывает, что предлагаемый способ отличается: заделкой периферийных зазоров между подовыми углеродистыми блоками деревянными заглушками, установкой в пространстве между стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками в зоне установки бортовых углеродистых блоков опорных элементов, установкой бортовых углеродистых блоков на эти опорные элементы, заливкой жаростойкого бетона в образованное пространство по всему периметру катодного устройства до погружения в нем нижней части бортовых углеродистых блоков. В этом заключается новизна "способа.". Comparison of the claimed technical solution with the known (prototype) shows that the proposed method differs in: sealing peripheral gaps between the hearth carbon blocks with wooden plugs, installing in the space between the walls of the metal casing and the hearth carbon blocks in the installation area of the carbon side blocks of the support elements, installing the carbon side blocks on these supporting elements, pouring heat-resistant concrete into the formed space along the entire perimeter of the cathode device to ogruzheniya therein bottom of airborne carbon blocks. This is the novelty of the "method."

В результате поиска по патентной и научно-технической литературе в данной области техники и смежных областях был выявлен сходный признак с существенным отличительным признаком, а именно известно принципиальное использование опор маяков (см. описание к авт.св. СССР N 1261973). По этому авт.св. СССР опоры маяка привариваются (прикрепляются жестко) непосредственно к токопроводящим стержням подовых катодных секций. As a result of a search in the patent and scientific and technical literature in this technical field and related fields, a similar feature with a significant distinguishing feature was identified, namely, the principal use of lighthouse towers is known (see description to auth. St. USSR N 1261973). According to this author USSR lighthouse supports are welded (attached rigidly) directly to the conductive rods of the hearth cathode sections.

Установку этих секций осуществляют на заранее уложенный незатвердевший слой бетона до упора опор маяков в железобетонное днище. The installation of these sections is carried out on a previously laid unhardened concrete layer to the stop of the beacon supports in the reinforced concrete bottom.

К недостаткам использования такого признака следует отнести высокую трудоемкость выполнения опор-маяков вместе с токоподводящими стержнями и сложность и большую трудоемкость установки подовых блоков на проектные отметки уже на уложенный незатвердевший бетон. The disadvantages of using this feature include the high complexity of the implementation of the support beacons together with the current-carrying rods and the complexity and great complexity of installing the hearth blocks on the design marks already on the laid solidified concrete.

В предложенном способе, при всей известности использования опорных элементов для установки углеродистых блоков, технология монтажа отлична от известной значительно меньшими затратами по трудоемкости, а именно: гораздо проще установить опорные элементы на проектную высоту по всему периметру катодного устройства, затем на них установить бортовые углеродистые блоки, которые автоматически займут необходимые проектные положения, после чего заливается бетон. In the proposed method, despite the popularity of the use of support elements for installing carbon blocks, the installation technology is different from the known significantly lower labor costs, namely: it is much simpler to install the support elements to the design height around the entire perimeter of the cathode device, then install on-board carbon blocks on them , which will automatically take the necessary design provisions, after which concrete is poured.

Все остальные отличительные признаки в патентных и научно-технических источниках не были обнаружены. Поэтому совокупность известных и неизвестных признаков позволяет значительно снизить трудозатраты в 1,3 раза по сравнению с общепринятой технологией и снизить расход углеродистой подовой массы по заделке швов в 1,2 раза. All other distinguishing features in patent and scientific and technical sources were not found. Therefore, the combination of known and unknown features can significantly reduce labor costs by 1.3 times compared with conventional technology and reduce the consumption of carbon bottom mass for filling joints by 1.2 times.

Таким образом, предлагаемый способ отвечает критерию изобретения "изобретательский уровень". Thus, the proposed method meets the criteria of the invention of "inventive step".

На фиг.1 изображено катодной устройство алюминиевого электролизера, смонтированного по предлагаемой технологии, продольный разрез, на фиг.2 вид по А. In Fig.1 shows a cathode device of an aluminum electrolyzer mounted by the proposed technology, a longitudinal section, in Fig.2 a view of A.

Катодное устройство содержит металлический кожух 1, в нижней части которого выполнен теплоизоляционный цоколь 2. На этот теплоизоляционный цоколь с зазорами уложены подовые углеродистые блоки 3 с токопроводящими стержнями 4. The cathode device contains a metal casing 1, in the lower part of which is made a heat-insulating base 2. On this heat-insulating base with gaps laid hearth carbon blocks 3 with conductive rods 4.

В пространстве 5 между металлическим кожухом и подовыми углеродистыми блоками установлены опорные элементы, 6 на которых монтируются бортовые углеродистые блоки 7. In the space 5 between the metal casing and the hearth carbon blocks are mounted supporting elements, 6 on which are mounted on-board carbon blocks 7.

Периферийные зазоры 8 между подовыми углеродистыми блоками по всему периметру катодного устройства заделаны деревянными заглушками 9. Заливка пространства 5 осуществлена жаростойким бетоном 10, а набойка подины угольной подовой массой 11. The peripheral gaps 8 between the hearth carbon blocks around the perimeter of the cathode device are sealed with wooden plugs 9. The space 5 was poured with heat-resistant concrete 10, and the bottom heel was packed with a coal hearth mass 11.

Монтаж катодного устройства осуществляли следующим образом. The installation of the cathode device was carried out as follows.

После установки металлического кожуха 1 его днище выравнивали слоем, например, шамотного порошка. Затем производили кладку теплоизоляционного цоколя 2. После этого на угольную подушку устанавливали подовые углеродистые блоки 3, а в периферийные межблочные зазоры 8 устанавливали деревянные заглушки 9 (эти заглушки могут быть выполнены из другого материала). В пространстве 5 в зоне монтажа бортовых углеродистых блоков 7 устанавливали в соответствии с необходимыми размерами опорные элементы 6, после чего на них устанавливали бортовые углеродистые блоки 7. После этого в пространстве 5 по всему периметру катодного устройства заливали жаростойкий бетон 10 с таким расчетом, чтобы нижняя части углеродистых блоков 7 находилась в бетоне 10. Так как периферийные зазоры 8 заделаны заглушками 9, бетон 10 не попадал между подовыми углеродистыми блоками 3. После необходимого затвердевания бетона 10 и прогрева подины производили заполнение всех швов угольной массой в соответствии с принятой технологией. After installing the metal casing 1, its bottom was leveled with a layer of, for example, fireclay powder. Then, the heat-insulating base 2 was laid. After that, carbon bottom blocks 3 were installed on the carbon cushion, and wooden caps 9 were installed in the peripheral interblock gaps 8 (these caps can be made of another material). In the space 5 in the mounting zone of the onboard carbon blocks 7, support elements 6 were installed in accordance with the required dimensions, after which the onboard carbon blocks 7 were installed on them. After that, heat-resistant concrete 10 was poured in the space 5 around the entire perimeter of the cathode device so that the lower part of the carbon blocks 7 was in concrete 10. Since the peripheral gaps 8 are sealed with plugs 9, concrete 10 did not fall between the carbon bottom blocks 3. After the concrete 10 was hardened and warmed up Dyne filled all the joints with a coal mass in accordance with the accepted technology.

Claims

A method of mounting a cathode device of an aluminum electrolyzer, including laying on a heat-insulating base with a gap of carbon bottom blocks with current-carrying rods, installing carbon side blocks, sealing inter-block seams with a bottom mass, characterized in that there are peripheral gaps between the carbon blocks along the end and longitudinal sides of the cathode device close up with wooden plugs, and in the space between the side walls of the metal casing and the hearth carbon blocks throughout Supporting elements are installed at the perimeter in the mounting area of the on-board carbon blocks, after which on-board carbon blocks are installed on them, and through the gap between the on-board and bottom carbon blocks, heat-resistant concrete is poured into the formed space along the entire perimeter of the cathode device until the lower part of the on-board carbon blocks immerses in it .