RU2118408C1 - Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode - Google Patents

Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode Download PDF

Info

Publication number
RU2118408C1
RU2118408C1 RU97104522A RU97104522A RU2118408C1 RU 2118408 C1 RU2118408 C1 RU 2118408C1 RU 97104522 A RU97104522 A RU 97104522A RU 97104522 A RU97104522 A RU 97104522A RU 2118408 C1 RU2118408 C1 RU 2118408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
box
casing
walls
power frame
Prior art date
Application number
RU97104522A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97104522A (en
Inventor
Б.С. Громов
Р.В. Пак
А.Г. Баранцев
В.С. Строгов
С.Н. Ахмедов
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Алюминиевая компания "Алкорус"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью Алюминиевая компания "Алкорус" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Алюминиевая компания "Алкорус"
Priority to RU97104522A priority Critical patent/RU2118408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118408C1 publication Critical patent/RU2118408C1/en
Publication of RU97104522A publication Critical patent/RU97104522A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy, electrolytic production of aluminum. SUBSTANCE: anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode includes duct with longitudinal and butt walls and stiffeners. Stiffeners are made in the form of stressed frame located in upper part of duct formed by closed stressed mount of box section arranged along perimeter of duct and by one lateral stressed member as minimum rigidly joined to stressed frame. Height of stressed frame amounts to 0.35-0.6 and width - to 0.1-0.3 height of walls of duct. EFFECT: prolonged service life of anode enclosure and improved quality of anode. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к электролитическому получению алюминия, к конструкции анодного кожуха алюминиевого электролизера с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом. The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the electrolytic production of aluminum, to the design of the anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead and a self-firing anode.

Известен анодный кожух алюминиевого электролизера с верхним токоподводом, включающий короб прямоугольной формы, снабженный несколькими горизонтальными поясами жесткости, соединенными между собой большим числом вертикальных ребер, и связанный в верхней части поперечными балками, служащими для подвески анода при перетяжке анодной ошиновки (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия.-М.: Металлургия, 1971, с. 177-179). Known is the anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead, including a rectangular box equipped with several horizontal stiffening belts interconnected by a large number of vertical ribs, and connected in the upper part by transverse beams, which serve to suspend the anode when hauling the anode busbar (Non-ferrous metals handbook . Aluminum production.-M.: Metallurgy, 1971, S. 177-179).

Недостатком данного анодного кожуха является его деформация вследствие термической деформации нижних поясов жесткости из-за неравномерного распределения температуры в различных их частях, а также вследствие разной величины деформации различных поясов жесткости кожуха, что приводит к снижению срока службы такого анодного кожуха. Наличие же только верхнего пояса жесткости и поперечных балок, связывающих короб в верхней его части при отсутствии нижних поясов, недостаточно для обеспечения необходимой жесткости и прочности анодного кожуха. Наличие поперечных балок, связывающих короб в верхней его части, не исключает поперечную деформацию верхнего пояса жесткости и продольных стенок короба, заключенных между этими поперечными балками. Деформация поясов жесткости и стенок короба кожуха вызывает напряжения в аноде и способствует образованию в нем трещин, что повышает его реакционную способность и отрицательно сказывается на его качестве. При этом возможны протеки пека и жидкой анодной массы вследствие возникновения неплотностей между внутренней поверхностью стенок короба и угольным телом анода. Кроме того, при использовании поперечных балок для временной подвески анода при выполнении операции перетяжки анодной ошиновки возможна их деформация, которая в свою очередь передается стенкам короба кожуха, что снижает срок службы анодного кожуха, а также способствует образованию трещин в аноде, что снижает его качество. Деформация стенок короба может также привести к заклиниванию анода при выполнении указанной операции. The disadvantage of this anode casing is its deformation due to thermal deformation of the lower stiffening belts due to the uneven distribution of temperature in their various parts, as well as due to the different sizes of deformation of different stiffening belts of the casing, which leads to a decrease in the service life of such an anode casing. The presence of only the upper stiffening belt and transverse beams connecting the box in its upper part in the absence of lower belts is not enough to provide the necessary rigidity and strength of the anode casing. The presence of transverse beams connecting the box in its upper part does not exclude lateral deformation of the upper stiffening belt and the longitudinal walls of the box enclosed between these transverse beams. The deformation of the stiffening belts and the walls of the casing duct causes stress in the anode and contributes to the formation of cracks in it, which increases its reactivity and adversely affects its quality. In this case, pitch and liquid anode mass proteins are possible due to leaks between the inner surface of the duct walls and the carbon body of the anode. In addition, when using transverse beams for temporary suspension of the anode during the operation of hauling the anode busbar, their deformation is possible, which in turn is transmitted to the walls of the casing duct, which reduces the service life of the anode casing and also contributes to the formation of cracks in the anode, which reduces its quality. The deformation of the walls of the box can also lead to jamming of the anode during this operation.

Наиболее близким является анодный кожух алюминиевого электролизера с верхним токоподводом, включающий короб с продольными и торцевыми стенками, выполненными в плане волнистыми в виде синусоиды, и горизонтальными элементами жесткости, выполненными в виде продольных балок, расположенных снаружи короба вдоль его стенок (Патент Российской Федерации N 2016141, C 25 C 3/06, опубл. 15.07.94). The closest is the anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead, including a box with longitudinal and end walls, made planically wavy in the form of a sinusoid, and horizontal stiffeners, made in the form of longitudinal beams located outside the box along its walls (Patent of the Russian Federation N 2016141 , C 25 C 3/06, publ. 15.07.94).

Выполнение стенок короба в плане волнистыми и наличие продольных балок снаружи короба вдоль его стенок действительно позволяет говорить об уменьшении величины продольно-поперечных деформаций. The implementation of the walls of the box in plan wavy and the presence of longitudinal beams outside the box along its walls really allows us to talk about a decrease in the magnitude of longitudinal-transverse deformations.

Однако величина этих продольно-поперечных деформаций может быть различной в различных участках короба как по его высоте, так и по длине, а это может привести, во-первых, к возникновению напряжений в аноде, способствующих его растрескиванию, и, во-вторых, к возникновению неплотностей между внутренней поверхностью стенок короба и угольным телом анодом, что повышает реакционную способность анода вследствие увеличения площади контакта угольного анода с газовой фазой, повышает вероятность выгорания боковой поверхности анода и образования "шеек", и приводит к протекам пека и жидкой анодной массы при подъеме анодного кожуха, снижая тем самым качество анода. However, the magnitude of these longitudinal-transverse deformations can be different in different parts of the box both in height and in length, and this can lead, firstly, to the appearance of stresses in the anode, which contribute to its cracking, and, secondly, to leaks between the inner surface of the walls of the duct and the carbon body of the anode, which increases the reactivity of the anode due to an increase in the contact area of the carbon anode with the gas phase, increases the likelihood of burnout of the side surface of the anode and the formation of ek "and leads to tars and liquid leaking anode mass when lifting the anode casing, thereby reducing the quality of the anode.

Выполнение стенок волнистыми увеличивает боковую поверхность анода, что также повышает вероятность окисления и выгорания отдельных участков его боковой поверхности, а это, во-первых, как уже было отмечено, снижает качества анода и, во-вторых, требует дополнительных трудозатрат по обслуживанию анода для восстановления нормального режима его работы. The execution of the walls wavy increases the lateral surface of the anode, which also increases the likelihood of oxidation and burnout of certain sections of its lateral surface, and this, firstly, as already noted, reduces the quality of the anode and, secondly, requires additional labor for maintenance of the anode to restore normal mode of operation.

Различная величина продольно-поперечных деформаций в различных участках короба как по его высоте, так и по длине может также привести к заклиниванию анода, а следовательно, к нарушению нормального режима его работы и к значительным дополнительным трудозатратам по обслуживанию такого анода. Different longitudinal and transverse deformations in different parts of the box both in height and in length can also lead to jamming of the anode, and consequently, to a violation of its normal operation and significant additional labor costs for servicing such an anode.

Следует также отметить, что использование продольных балок такого анодного кожуха для установки переносного устройства для временной подвески анода при выполнении операции перетяжки анодной ошиновки приводит к их деформации, которая в свою очередь передается стенкам короба кожуха, что приводит как к возможному заклиниванию анода при выполнении указанной операции обслуживания анода, так и к снижению срока службы кожуха, а также к возможному образованию трещин в аноде. It should also be noted that the use of longitudinal beams of such an anode casing to install a portable device for temporary suspension of the anode when performing the operation of anode busbar constriction leads to their deformation, which in turn is transmitted to the walls of the casing duct, which leads to possible jamming of the anode during this operation maintenance of the anode, and to reduce the life of the casing, as well as to the possible formation of cracks in the anode.

В основу изобретения положена задача разработать конструкцию анодного кожуха алюминиевого электролизера с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом, которая обладала бы необходимой и достаточной жесткостью и прочностью, особенно в зоне несформировавшейся части анода, обеспечивая тем самым необходимые условия формирования самообжигающегося анода, что позволит увеличить срок службы анодного кожуха и повысить качество анода. The basis of the invention is the task of developing the design of the anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead and a self-baking anode, which would have the necessary and sufficient rigidity and strength, especially in the area of the unformed part of the anode, thereby providing the necessary conditions for the formation of a self-baking anode, which will increase the life of the anode casing and improve the quality of the anode.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в анодном кожухе алюминиевого электролизера с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом, включающем короб с продольными и торцевыми стенками и элементами жесткости, элементы жесткости выполнены в виде расположенного в верхней части короба силового каркаса, образованного замкнутой расположенной по периметру короба жесткой силовой рамой коробчатого сечения и по крайней мере одним поперечным силовым элементом, жестко соединенным с силовой рамой, при этом высота силовой рамы составляет 0,35 - 0,6, а ширина -0,1-0,3 высоты стенок короба. The achievement of the above technical result is ensured by the fact that in the anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead and a self-firing anode, including a box with longitudinal and end walls and stiffeners, the stiffeners are made in the form of a power frame located in the upper part of the box, formed by a closed box located around the perimeter a rigid box-shaped power frame and at least one transverse power element rigidly connected to the power frame, while the height of the power frame is 0.35-0.6, and the width is 0.1-0.3 of the height of the walls of the box.

Поперечный силовой элемент может быть выполнен П-образной формы. The transverse force element can be made U-shaped.

В качестве внутренних стенок силовой рамы могут быть использованы стенки короба. As the inner walls of the power frame can be used the walls of the box.

Выполнение элементов жесткости в виде расположенного в верхней части короба силового каркаса, образованного замкнутой расположенной по периметру короба жесткой силовой рамой коробчатого сечения и по крайней мере одним поперечным силовым элементом, жестко соединенным с силовой рамой, обеспечивает необходимую и достаточную жесткость и прочность анодного кожуха, повышая тем самым срок службы анодного кожуха и создавая при этом необходимые условия формирования самообжигающегося анода. При этом особенно важно обеспечение необходимой прочности и жесткости анодного кожуха в его верхней части, так как именно в этой части начинается и в дальнейшем протекает формирование самообжигающего анода. The implementation of the stiffening elements in the form located in the upper part of the box power frame, formed by a closed located around the perimeter of the box rigid power frame box section and at least one transverse power element rigidly connected to the power frame, provides the necessary and sufficient rigidity and strength of the anode casing, increasing thereby, the service life of the anode casing and while creating the necessary conditions for the formation of self-burning anode. It is especially important to ensure the necessary strength and rigidity of the anode casing in its upper part, since it is in this part that the formation of a self-burning anode begins and proceeds.

Выполнение силового каркаса в виде замкнутой жесткой силовой рамы коробчатого сечения и по крайней мере одного жестко с ней соединенного поперечного силового элемента обеспечивает необходимую и достаточную его жесткость и прочность. Это достигается, во-первых, за счет замкнутости силовой рамы и ее коробчатого сечения, что исключает ее продольно-поперечную деформацию как по длине, так и по высоте рамы, а, во-вторых, за счет наличия по крайней мере одного поперечного силового элемента и жесткого его соединения с силовой рамой, что наряду с замкнутой жесткой силовой рамой исключает поперечную деформацию каркаса. The implementation of the power frame in the form of a closed rigid power frame of the box section and at least one rigidly connected to it transverse power element provides the necessary and sufficient rigidity and strength. This is achieved, firstly, due to the closure of the power frame and its box section, which excludes its longitudinal-transverse deformation both along the length and height of the frame, and, secondly, due to the presence of at least one transverse force element and its rigid connection with the power frame, which, along with a closed rigid power frame excludes lateral deformation of the frame.

Размещение такого жесткого силового каркаса в верхней части короба анодного кожуха исключает продольно-поперечную деформацию стенок короба, что создает необходимые условия формирования плотной периферийной части анода, препятствует растрескиванию анода и обеспечивает плотное прилегание анода к внутренней поверхности стенок короба, в результате чего уменьшается площадь контакта угольного анода с газовой фазой и устраняются протеки пека и жидкой анодной массы. Это обеспечивает повышение качества анода и увеличение срока службы анодного кожуха. Placing such a rigid power frame in the upper part of the box of the anode casing eliminates the longitudinal-transverse deformation of the walls of the box, which creates the necessary conditions for the formation of a dense peripheral part of the anode, prevents cracking of the anode and ensures a tight fit of the anode to the inner surface of the walls of the box, which reduces the contact area of the coal anode with a gas phase and eliminates the proteins of the pitch and the liquid anode mass. This improves the quality of the anode and increases the life of the anode casing.

Размеры силовой рамы выбраны исходя из условий обеспечения необходимой и достаточной жесткости и прочности силового каркаса и обеспечения необходимых условий формирования анода. The dimensions of the power frame are selected based on the conditions for ensuring the necessary and sufficient rigidity and strength of the power frame and providing the necessary conditions for the formation of the anode.

При высоте силовой рамы менее 0,35 и ее ширине менее 0,1 высоты стенок короба не обеспечивается необходимая жесткость и прочность силового каркаса, а следовательно, и анодного кожуха, что приводит к деформации его стенок, ухудшению условий формирования анода, появлению трещин в аноде, а следовательно, к снижению срока службы анодного кожуха и качества анода. When the height of the power frame is less than 0.35 and its width is less than 0.1 of the height of the walls of the box, the necessary rigidity and strength of the power frame, and therefore the anode casing, are not ensured, which leads to deformation of its walls, deterioration of the conditions for the formation of the anode, and the appearance of cracks in the anode and, consequently, to reduce the service life of the anode casing and the quality of the anode.

Увеличение высоты силовой рамы более 0,6, а ее ширины более 0,3 высоты стенок короба приводит к необоснованному увеличению металлоемкости силового каркаса, а следовательно, и анодного кожуха. Кроме того, при увеличении высоты силовой рамы более 0,6 высоты короба нижняя часть силовой рамы попадает в зону высоких температур, что приводит к термической деформации силовой рамы вследствие неравномерного распределения температуры в различных ее частях и, следовательно, к деформации стенок короба, что снижает срок службы кожуха, ухудшает условия формирования анода, приводит к появлению трещин в аноде, а также затрудняет обслуживание анода. The increase in the height of the power frame more than 0.6, and its width more than 0.3 of the height of the walls of the box leads to an unreasonable increase in the metal consumption of the power frame, and therefore the anode casing. In addition, with an increase in the height of the power frame more than 0.6 of the height of the box, the lower part of the power frame falls into the zone of high temperatures, which leads to thermal deformation of the power frame due to the uneven distribution of temperature in its various parts and, consequently, to deformation of the walls of the box, which reduces the service life of the casing, worsens the conditions for the formation of the anode, leads to cracks in the anode, and also makes it difficult to service the anode.

Силовая рама коробчатого сечения помимо обеспечения необходимой жесткости и прочности силового каркаса служит еще в качестве тепловой изоляции верхней части анода, что сокращает рассеивание тепловой энергии в окружающую среду, способствует более эффективному нагреву верхнего периферийного коксопекового слоя анода и равномерному распределению пека по зонам анода. Это улучшает качество анода, снижает количество протеков пека и жидкой анодной массы в электролит и улучшает условия обслуживания такого анода. In addition to providing the necessary rigidity and strength of the power frame, the box-shaped power frame also serves as thermal insulation of the upper part of the anode, which reduces the dissipation of thermal energy into the environment, contributes to more efficient heating of the upper peripheral coke-pitch layer of the anode and uniform distribution of pitch over the zones of the anode. This improves the quality of the anode, reduces the number of leaks of pitch and liquid anode mass in the electrolyte and improves the service conditions of such an anode.

Следует также отметить, что выполнение элементов жесткости в виде жесткого силового каркаса, обеспечивающего отсутствие прогибов стенок короба кожуха, вызванных его деформацией, а также использование силовой рамы силового каркаса для установки переносного устройства для временной подвески анода способствует успешному выполнению операции перетяжки анодной ошиновки, а также исключает появление трещин, повышая тем самым качество анода. It should also be noted that the implementation of the stiffening elements in the form of a rigid power cage, ensuring the absence of deflections of the walls of the casing duct caused by its deformation, as well as the use of the power frame of the power cage to install a portable device for temporary suspension of the anode, contributes to the successful operation of the anode bus hauling, as well as eliminates the appearance of cracks, thereby increasing the quality of the anode.

Кроме того, выполнение элементов жесткости в виде жесткого силового каркаса позволяет также устранить деформацию кожуха, вызванную усилиями, возникающими при выполнении такой операции обслуживания анода, как частый подъем анодного кожуха на небольшую высоту относительно угольного тела анода. Необходимость частого выполнения этой операции вызвана опасностью возможного "припекания" угольного тела анода к внутренней поверхности кожуха. При этом вследствие отсутствия деформации стенок кожуха исключаются протеки пека и жидкой анодной массы. In addition, the implementation of the stiffening elements in the form of a rigid power frame also allows you to eliminate the deformation of the casing caused by the forces arising from the operation of the anode, such as the frequent lifting of the anode casing to a small height relative to the coal body of the anode. The need for frequent performance of this operation is caused by the danger of a possible “baking” of the carbon body of the anode to the inner surface of the casing. In this case, due to the absence of deformation of the walls of the casing, the proteins of pitch and liquid anode mass are excluded.

Выполнение поперечных силовых элементов П-образной формы придает силовому каркасу, а следовательно, и анодному кожуху, в случае необходимости дополнительную жесткость и прочность, устраняя поперечную деформацию как по его длине, так и по высоте. Необходимость использования П-образных поперечных силовых элементов может возникнуть при использовании данной конструкции анодного кожуха на электролизерах большой мощности с широкими анодами. Кроме того, использование П-образных силовых элементов упрощает конструктивное выполнение узла жесткого их соединения с силовой рамой и повышает его надежность. The implementation of the transverse power elements of the U-shaped shape gives the power frame, and therefore the anode casing, if necessary, additional rigidity and strength, eliminating the transverse deformation both along its length and height. The need for the use of U-shaped transverse power elements may arise when using this design of the anode casing on electrolyzers of high power with wide anodes. In addition, the use of U-shaped power elements simplifies the constructive implementation of the site of their rigid connection with the power frame and increases its reliability.

Использование в качестве внутренних стенок силовой рамы стенок короба позволяет снизить металлоемкость анодного кожуха. The use of the walls of the box as internal walls of the power frame allows to reduce the metal consumption of the anode casing.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами. На фиг.1 изображен анодный кожух алюминиевого электролизера, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - то же в случае использования стенок короба в качестве внутренних стенок силовой рамы. The essence of the invention is illustrated by the following drawings. Figure 1 shows the anode casing of an aluminum electrolyzer, side view; in FIG. 2 - the same, top view; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is the same in the case of using the walls of the box as the inner walls of the power frame.

Анодный кожух алюминиевого электролизера включает короб 1 прямоугольной формы и расположенный в верхней его части силовой каркас, образованный замкнутой силовой рамой 2 и поперечными силовыми элементами 3. The anode casing of the aluminum electrolyzer includes a rectangular box 1 and a power frame located in its upper part, formed by a closed power frame 2 and transverse power elements 3.

Промышленная применимость анодного кожуха алюминиевого электролизера подтверждается нижеприведенным примером практического осуществления. The industrial applicability of the anode casing of an aluminum electrolyzer is confirmed by the following practical example.

Анодный кожух алюминиевого электролизера с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом изготавливается в виде короба прямоугольной формы с продольными и торцевыми стенками из листовой стали, толщиной 10 мм. Высота стенок короба составляет 1410 мм. В верхней части короба расположен силовой каркас, образованный силовой рамой и жестко с ней соединенными поперечными силовыми элементами. Силовая рама изготавливается также как и стенки короба из листовой стали, толщиной 10 мм, и имеет коробчатое сечение. Высота силовой рамы составляет 700 мм, а ширина - 170 мм, что составляет 0,5 и 0,12 высоты стенок короба соответственно. Силовая рама размещается по периметру короба и соединяется с ним сваркой. В качестве внутренних стенок силовой рамы могут быть использованы стенки короба кожуха. Поперечные силовые элементы изготавливаются из стального листа толщиной 40 мм, образующего тавровое сечение. Поперечные силовые элементы могут быть выполнены П-образной формы. Количество и размеры поперечных элементов определяется в зависимости от мощности электролизера, так, например, на алюминиевых электролизерах типа С-8Б на силу тока 156 кА устанавливают три поперечных силовых элемента на расстоянии 1808 мм друг от друга. Соединение поперечных элементов с силовой рамой осуществляется сваркой. The anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead and a self-baking anode is made in the form of a rectangular box with longitudinal and end walls of sheet steel, 10 mm thick. The height of the walls of the box is 1410 mm. In the upper part of the box is a power frame formed by a power frame and rigidly connected to it by transverse power elements. The power frame is made as well as the walls of the box from sheet steel, 10 mm thick, and has a box section. The height of the power frame is 700 mm and the width is 170 mm, which is 0.5 and 0.12 of the height of the walls of the box, respectively. The power frame is placed around the perimeter of the box and connected to it by welding. As the inner walls of the power frame can be used the walls of the casing duct. Transverse power elements are made of steel sheet 40 mm thick, forming a T-section. Transverse power elements can be made in a U-shape. The number and size of the transverse elements is determined depending on the capacity of the electrolyzer, for example, on aluminum electrolyzers of the type S-8B, three transverse power elements are installed at a current strength of 156 kA at a distance of 1808 mm from each other. The connection of the transverse elements with the power frame is done by welding.

Короб кожуха может быть выполнен из двух соединенных между собой частей, верхней и нижней, при этом в качестве верхней части короба возможно использование силовой рамы. Это позволяет снизить время простоя на капитальном ремонте за счет быстрой смены вышедшей из строя нижней части короба. При этом нижняя и верхняя части короба могут быть соединены между собой сваркой или болтовым соединением. Сварное или болтовое соединение нижней и верхней частей короба кожуха обеспечивает возможность быстрой замены нижней части короба при повторном использовании его верхней части, что позволяет снизить время простоя на капитальном ремонте. The casing box can be made of two interconnected parts, the upper and lower, while the power frame can be used as the upper part of the box. This allows you to reduce the downtime of the overhaul due to the quick change of the failed lower part of the box. In this case, the lower and upper parts of the box can be interconnected by welding or bolted connection. The welded or bolted connection of the lower and upper parts of the casing duct provides the possibility of quick replacement of the lower part of the duct during repeated use of its upper part, which allows to reduce the downtime for major repairs.

Наличие жесткого силового каркаса, расположенного в верхней части короба анодного кожуха и образованного замкнутой расположенной по периметру короба кожуха жесткой силовой рамой коробчатого сечения и поперечными силовыми элементами, жестко соединенными с силовой рамой, обеспечивает необходимую и достаточную жесткость и прочность анодного кожуха. The presence of a rigid power cage located in the upper part of the casing of the anode casing and formed by a closed box-shaped rigid power frame along the perimeter of the casing and transverse power elements rigidly connected to the power frame provides the necessary and sufficient rigidity and strength of the anode casing.

Отсутствие продольно-поперечных деформаций стенок анодного кожуха и особенно в верхней его части, в которой начинается и в дальнейшем протекает формирование самообжигающегося анода, создает необходимые условия формирования плотной периферийной части анода, препятствует растрескиванию анода и обеспечивает плотное прилегание анода к внутренней поверхности стенок кожуха, в результате чего уменьшается площадь контакта угольного анода с газовой фазой и устраняются протеки пека и жидкой анодной массы. The absence of longitudinal-transverse deformations of the walls of the anode casing and especially in its upper part, in which the formation of a self-baking anode begins and subsequently proceeds, creates the necessary conditions for the formation of a dense peripheral part of the anode, prevents the anode from cracking and ensures a tight fit of the anode to the inner surface of the casing walls, in As a result, the contact area of the carbon anode with the gas phase decreases and the proteins of the pitch and the liquid anode mass are eliminated.

Обслуживание самообжигающегося анода, в частности, заключается в выполнение таких операций, как перетяжка анодной ошиновки и подъем анодного кожуха относительно угольного тела анода. Maintenance of the self-baking anode, in particular, consists in performing operations such as hauling the anode busbar and lifting the anode casing relative to the coal body of the anode.

Операцию перетяжки анодной ошиновки осуществляют периодически по мере сближения ее с верхом анодного кожуха. При перетяжке анодной ошиновки анод временно подвешивается при помощи захватов за штыри нижнего горизонта к переносному устройству, устанавливаемому на жесткую силовую раму. Исключение деформации стенок короба кожуха благодаря наличию жесткого силового каркаса, а также использование его жесткой силовой рамы для установки переносного устройства для временной подвески анода способствует успешному выполнению этой операции, исключая при этом появление трещин в аноде. The operation of the constriction of the anode busbar is carried out periodically as it approaches the top of the anode casing. When hauling the anode busbar, the anode is temporarily suspended by means of grips for the lower horizon pins to a portable device mounted on a rigid power frame. The exclusion of deformation of the walls of the casing duct due to the presence of a rigid power frame, as well as the use of its rigid power frame to install a portable device for temporary suspension of the anode, contributes to the successful implementation of this operation, eliminating the appearance of cracks in the anode.

Подъем анодного кожуха осуществляется по мере приближения его нижней кромки к расплаву. Операция подъема кожуха заключается в перемещении его относительно угольного тела анода. При этом желательно более частое выполнение этой операции на небольшую высоту во избежание возможного "припекания" угольного анода к внутренней поверхности кожуха. Предложенная конструкция анодного кожуха позволяет устранить деформацию его стенок, вызванную усилиями, возникающими при выполнении этой операции, а также обеспечивает плотное прилегание внутренней поверхности стенок кожуха к угольному аноду, что устраняет протеки пека и жидкой анодной массы при выполнении этой операции. The rise of the anode casing is carried out as its lower edge approaches the melt. The operation of lifting the casing is to move it relative to the coal body of the anode. In this case, a more frequent execution of this operation at a low height is desirable in order to avoid the possible "baking" of the carbon anode to the inner surface of the casing. The proposed design of the anode casing allows you to eliminate the deformation of its walls caused by the forces arising from this operation, and also provides a snug fit of the inner surface of the walls of the casing to the carbon anode, which eliminates the proteins of the pitch and the liquid anode mass during this operation.

Промышленные испытания предложенной конструкции анодного кожуха позволили за счет улучшения качества анода достичь снижения расхода анода на 6 кг/т Al, уменьшив выход угольной пены на 30-40 кг/т Al, увеличив выход по току на 0,5% и срок службы на 2 года, по сравнению с существующей конструкцией анодного кожуха алюминиевого электролизера С8БМ. Industrial tests of the proposed design of the anode casing made it possible to reduce the anode consumption by 6 kg / t Al by reducing the quality of the anode, reducing the output of coal foam by 30-40 kg / t Al, increasing the current efficiency by 0.5% and the service life by 2 years, compared with the existing design of the anode casing of the aluminum electrolyzer S8BM.

Таким образом, предложенная конструкция анодного кожуха алюминиевого электролизера позволяет повысить качество анода и увеличить срок службы анодного кожуха. Thus, the proposed design of the anode casing of the aluminum electrolyzer allows to improve the quality of the anode and increase the service life of the anode casing.

Claims (1)

\ \\1 1. Анодный кожух алюминиевого электролизера с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом, включающий короб с продольными и торцевыми стенками и элементами жесткости, отличающийся тем, что элементы жесткости выполнены в виде расположенного в верхней части короба силового каркаса, образованного замкнутой расположенной по периметру короба жесткой силовой рамой коробчатого сечения и по крайней мере одним поперечным силовым элементом, жестко соединенным с силовой рамой, при этом высота силовой рамы составляет 0,35 - 0,6, а ширина - 0,1 - 0,3 высоты стенок короба. \\\2 2. Кожух по п.1, отличающийся тем, что поперечный силовой элемент выполнен П-образным. \ \\2 3. Кожух по п.1, отличающийся тем, что в качестве внутренних стенок силовой рамы использованы стенки короба. \ \\ 1 1. The anode casing of an aluminum electrolyzer with a top current lead and a self-firing anode, including a box with longitudinal and end walls and stiffeners, characterized in that the stiffeners are made in the form of a power frame located in the upper part of the box, formed by a closed perimeter the box with a rigid box-shaped power frame and at least one transverse power element rigidly connected to the power frame, while the height of the power frame is 0.35 - 0.6, and the width is 0.1 - 0.3 the height of the walls of the box. \\\ 2 2. The casing according to claim 1, characterized in that the transverse power element is made U-shaped. \ \\ 2 3. The casing according to claim 1, characterized in that the walls of the box are used as the inner walls of the power frame.
RU97104522A 1997-03-21 1997-03-21 Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode RU2118408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104522A RU2118408C1 (en) 1997-03-21 1997-03-21 Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104522A RU2118408C1 (en) 1997-03-21 1997-03-21 Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118408C1 true RU2118408C1 (en) 1998-08-27
RU97104522A RU97104522A (en) 1999-03-10

Family

ID=20191093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97104522A RU2118408C1 (en) 1997-03-21 1997-03-21 Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118408C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. - М.: Металлургия, 1971, с.177 - 179. RU, патент, A, 20161141, C 23 C 3/06, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4795540A (en) Slotted cathode collector bar for electrolyte reduction cell
US6231745B1 (en) Cathode collector bar
US4087345A (en) Potshell for electrolytic aluminum reduction cell
RU2703758C2 (en) Low-profile cathode jacket of aluminium electrolysis and method of increasing efficiency of aluminium electrolyser line
US4960501A (en) Electrolytic cell for the production of a metal
RU2308547C1 (en) Aluminum cell cathode casing
RU2118408C1 (en) Anode enclosure of aluminum electrolyzer with top current lead and self-baking anode
AU2014305612B2 (en) Electrolytic cell intended for the production of aluminium and electrolytic smelter comprising this cell
RU2294404C1 (en) Cathode device of aluminum cell
RU2083726C1 (en) Anode shell of aluminum electrolyzer with upper current lead and self-baking anode
US4580974A (en) Melting furnace cover
CN210089395U (en) Water-cooled furnace cover of submerged arc furnace
CN219748389U (en) Adjustable flange template of prefabricated box girder
RU2320781C1 (en) Cathode casing of aluminum cell
RU2053315C1 (en) Cathodic housing of aluminum electrolyzer
SU802402A1 (en) Cathode casing of aluminium electrolyzer
RU2321682C2 (en) Cathode device of aluminum cell
SU905332A1 (en) Cathode assembly of aluminium electrolyzer cell
RU2274681C1 (en) Anodic housing of the aluminum electrolytic bath with the upper current feed bar and the self-calcinating anode
RU2770602C1 (en) Cathode device of aluminum electrolyzer
RU2112082C1 (en) Cathode shell of aluminum electrolyzer
GB2572564A (en) Potshell for electrolytic cell to be used with the Hall-Heroult process
CN206956075U (en) Reinforced converter skirtboard
RU2230834C1 (en) Cathode casing of aluminum cell
RU2214480C1 (en) Cathode enclosure of aluminum electrolyser ( variants )