RU2240382C2 - Anode casing of aluminum cell - Google Patents

Anode casing of aluminum cell Download PDF

Info

Publication number
RU2240382C2
RU2240382C2 RU2003101802/02A RU2003101802A RU2240382C2 RU 2240382 C2 RU2240382 C2 RU 2240382C2 RU 2003101802/02 A RU2003101802/02 A RU 2003101802/02A RU 2003101802 A RU2003101802 A RU 2003101802A RU 2240382 C2 RU2240382 C2 RU 2240382C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
anode
band
casing
height
Prior art date
Application number
RU2003101802/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003101802A (en
Inventor
М.А. Пак (RU)
М.А. Пак
В.В. Пингин (RU)
В.В. Пингин
Г.В. Архипов (RU)
Г.В. Архипов
Н.В. Тонких (RU)
Н.В. Тонких
Д.А. Требух (RU)
Д.А. Требух
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод"
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 Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод"
Priority to RU2003101802/02A priority Critical patent/RU2240382C2/en
Publication of RU2003101802A publication Critical patent/RU2003101802A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2240382C2 publication Critical patent/RU2240382C2/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy, possibly designs of aluminum cells.
SUBSTANCE: casing includes shell in the form of rectangular cross section box without bottom and cross beams. Casing is provided with upper and lower rigidity bands secured to upper part of shell along its sides and mutually joined by means of metallic sheet and also with additional rigidity band arranged in mean part of shell. Width of upper rigidity band exceeds that of lower rigidity band. Relation of width values of upper band to lower band along lengthwise sides of shell is in range 1 - 3. Additional rigidity band adjoins to lower one or it is spaced by distance 100 mm from lower rigidity band and from shell. Cross beams have steps on their end portions and they are placed onto upper rigidity band. Height of said steps consists 15 - 50% of height of mean portion of beam.
EFFECT: enhanced quality of anode, improved technical and economic factors of cell with self-fired anode.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в электролизерах для получения алюминия электролитическим способом.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in electrolyzers to produce aluminum by electrolytic method.

Известен анодный кожух электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом типа С-8БМ, содержащий обечайку, П-образные контрфорсы, врезанные в верхнюю часть обечайки по высоте поперечной балки контрфорса, пояс жесткости по продольным сторонам на уровне нижней кромки балки контрфорса и поясок газосборника в нижней части [1, 2].Known is the anode casing of the electrolyzer with a self-burning anode and an upper current lead of the S-8BM type, containing a shell, U-shaped buttresses cut into the upper part of the shell along the height of the transverse buttress beam, a stiffening belt along the longitudinal sides at the level of the lower edge of the buttress beam and the gas collector belt in the lower parts of [1, 2].

В процессе эксплуатации кожух анодный постоянно поддергивают вверх. В результате происходит разрыхление анодной массы в зоне балок контрфорсов и образование полостей под ними, что ведет к снижению качества анода, особенно "сухого" (с пониженным содержанием связующего).During operation, the anode casing is constantly supported upward. The result is the loosening of the anode mass in the area of the buttress beams and the formation of cavities under them, which leads to a decrease in the quality of the anode, especially “dry” (with a low binder content).

Наиболее близким по технической сущности является анодный кожух алюминиевого электролизера, содержащий обечайку в виде короба без дна с прямоугольным сечением и поперечные контрфорсы, состоящие из соединенных со стенками кожуха элементов жесткости и поперечных балок, установленных относительно нижней кромки кожуха на расстоянии 0,825 - 0,995 высоты его продольных стенок [3].The closest in technical essence is the anode casing of an aluminum electrolyzer containing a shell in the form of a box without a bottom with a rectangular cross-section and transverse buttresses, consisting of stiffeners and transverse beams connected to the walls of the casing, installed relative to the lower edge of the casing at a distance of 0.825 - 0.995 of its longitudinal height walls [3].

Недостатки указанного анодного кожуха: повышенная деформация стенок анодной обечайки в процессе эксплуатации, ведущая к снижению качества анода, и снижение величины перетяжки анодной рамы из-за выноса контрфорсов из тела анода. В результате снижаются технико-экономические показатели электролизера.The disadvantages of this anode casing: increased deformation of the walls of the anode shell during operation, leading to a decrease in the quality of the anode, and a decrease in the constriction of the anode frame due to the removal of buttresses from the body of the anode. As a result, the technical and economic indicators of the electrolyzer are reduced.

На кожух анодный действуют постоянные нагрузки: масса анода, гидравлическое давление “жидкой фазы”. В процессе эксплуатации возникают периодические нагрузки, связанные с обслуживанием боковых частей анода и перетяжкой рамы. Под действием этих нагрузок, а также теплового воздействия, анодный кожух деформируется как в вертикальной плоскости - прогиб, так и в горизонтальной - бочкообразность кожуха. При прогибе продольных стенок увеличивается вероятность образования поперечных трещин в аноде, анод частично "обнажается" - увеличивается поверхность окисления. При горизонтальной деформации, величина которой наибольшая в нижней части обечайки, увеличивается вероятность прорыва пека при поддергивании кожуха и разгерметизации электролизера. И, как следствие этого, увеличивается расход анодной массы, возникают интенсивное ценообразование и нарушение нормального хода электролизера.Constant loads act on the anode casing: the mass of the anode, the hydraulic pressure of the “liquid phase”. During operation, there are periodic loads associated with servicing the lateral parts of the anode and hauling the frame. Under the influence of these loads, as well as thermal effects, the anode casing is deformed both in the vertical plane - deflection, and in the horizontal - barrel-shaped casing. When the longitudinal walls are deflected, the probability of the formation of transverse cracks in the anode increases, the anode is partially “exposed” - the oxidation surface increases. With horizontal deformation, the largest of which is in the lower part of the shell, the likelihood of breakthrough of the pitch increases when the casing is supported and the cell is depressurized. And, as a consequence of this, the consumption of the anode mass increases, intense pricing and a violation of the normal course of the cell arise.

Анодный кожух в электролизере занимает среднее положение между катодом и анодной рамой. Привязка катода и анодной рамы к строительным конструкциям исключает возможность изменения высоты анодного кожуха без ухудшения эксплуатационных характеристик. Вынос контрфорсов из анода, т.е. установка на обечайку, ведет к уменьшению расстояния между контрфорсом и анодной рамой. Это может явиться причиной уменьшения величины перетяжки анодной рамы, так как балка для перетяжки устанавливается на контрфорсы, размер от поверхности анода до зажимов балки увеличивается, в результате чего зажим не может охватить находящуюся ниже головку штыря. Появляется необходимость уменьшения высоты перетяжки.The anode casing in the cell occupies a middle position between the cathode and the anode frame. The binding of the cathode and the anode frame to the building structures eliminates the possibility of changing the height of the anode casing without compromising performance. Removal of buttresses from the anode, i.e. installation on the shell leads to a decrease in the distance between the buttress and the anode frame. This may cause a decrease in the anode frame constriction, since the constriction beam is mounted on buttresses, the size increases from the surface of the anode to the beam clamps, as a result of which the clamp cannot cover the lower pin head. There is a need to reduce the height of the waist.

Перечисленные недостатки, снижающие качество анода и технико-экономические показатели электролизера, были выявлены при испытании подобных кожухов на Красноярском алюминиевом заводе.The listed disadvantages that reduce the quality of the anode and the technical and economic indicators of the electrolyzer were identified when testing such casings at the Krasnoyarsk aluminum smelter.

Задачей настоящего изобретения является улучшение качества анода и технико-экономических показателей электролизера с самообжигающимся анодом при использовании анодной массы с пониженным содержанием связующего, "полусухой" и "сухой", за счет снижения деформации анодного кожуха и устранения влияния поперечных балок на величину перетяжки.The objective of the present invention is to improve the quality of the anode and the technical and economic indicators of the electrolytic cell with a self-baking anode when using the anode mass with a reduced content of binder, "dry" and "dry", by reducing the deformation of the anode casing and eliminating the influence of the transverse beams on the size of the waist.

Для решения поставленной задачи известный анодный кожух электролизера для производства алюминия, содержащий обечайку в виде короба без дна с прямоугольным сечением и поперечные балки, согласно предлагаемому изобретению снабжен верхним и нижним поясами жесткости, закрепленными в верхней части обечайки вдоль ее сторон и соединенными между собой металлическим листом, причем ширина верхнего пояса жесткости больше ширины нижнего, а также дополнительным поясом жесткости, расположенным в средней части обечайки.To solve this problem, the known anode casing of the electrolyzer for aluminum production, containing a shell in the form of a box without a bottom with a rectangular cross section and transverse beams, according to the invention is equipped with upper and lower stiffness belts, fixed in the upper part of the shell along its sides and interconnected by a metal sheet moreover, the width of the upper stiffening belt is greater than the width of the lower, as well as an additional stiffening belt located in the middle part of the shell.

Предлагаемую конструкцию дополняют частные отличительные признаки, направленные на решение поставленной задачи.The proposed design is complemented by private distinctive features aimed at solving the problem.

Соотношение ширины поясов жесткости верхнего к нижнему по продольным сторонам обечайки составляет 1,0-3,0.The ratio of the width of the stiffening belts of the upper to the lower along the longitudinal sides of the shell is 1.0-3.0.

Дополнительный пояс жесткости примыкает к нижнему поясу жесткости либо расположен на расстоянии до 100 мм от нижнего пояса жесткости и от обечайки.An additional stiffening belt is adjacent to the lower stiffening belt or is located at a distance of up to 100 mm from the lower stiffening belt and from the shell.

Поперечные балки выполнены с уступами на концах и установлены на верхний пояс жесткости, причем высота уступов поперечных балок составляет от 15 до 50% от высоты балки в средней ее части.The transverse beams are made with ledges at the ends and are mounted on the upper stiffening belt, and the height of the ledges of the transverse beams is from 15 to 50% of the height of the beam in its middle part.

Замена контрфорсов поперечными балками с уступами на концах высотой от 15 до 50% высоты балки в средней ее части и установка их на верхний пояс жесткости под приспособления для перетяжки анодной рамы, позволяет осуществить вынос поперечных балок из тела анода с установкой на верхний пояс жесткости без снижения размера перетяжки.Replacing buttresses with transverse beams with ledges at the ends with a height of 15 to 50% of the height of the beam in its middle part and installing them on the upper stiffening belt under the devices for anode frame hauling allows the removal of transverse beams from the anode body with installation on the upper stiffening belt without reduction the size of the banner.

Выполнение верхнего пояса жесткости шириной больше в 1,0-3,0 раза относительно нижнего, а также установка дополнительного пояса жесткости в средней части обечайки, увеличивают несущую способность и жесткость стенок анодного кожуха без уменьшения зоны обслуживания электролизера. В результате снижается деформация анодного кожуха.The implementation of the upper stiffening belt with a width greater than 1.0-3.0 times relative to the lower, as well as the installation of an additional stiffening belt in the middle part of the shell, increase the bearing capacity and stiffness of the walls of the anode casing without reducing the service area of the cell. As a result, deformation of the anode casing is reduced.

На чертеже изображен поперечный разрез анодного кожуха.The drawing shows a cross section of the anode casing.

Анодный кожух электролизера для получения алюминия состоит из обечайки 1, поясов жесткости верхнего 2 и нижнего 3, наклонной стенки 4, поперечных балок 5, дополнительного пояса жесткости 6, пояска газосборника 7 и ребер 8. Обечайка 1 выполнена из листового материала и представляет собой короб без дна, имеющий в сечении прямоугольник. К ней, вдоль сторон, крепят пояса жесткости верхний 2 и нижний 3. Ширина верхнего пояса 2 жесткости больше ширины нижнего 3 в 1,0-3,0 раза. Выполнение соотношения менее чем в 1,0 раза малоэффективно, так как увеличение несущей способности и жесткости усиления при этом незначительно, а при увеличении соотношения более чем в три раза уменьшается зона обслуживания электролизера и увеличивается расход материала на изготовление кожуха. К поясам жесткости 2, 3 крепят наклонную стенку 4. К нижнему поясу жесткости 3 и к обечайке 1 крепят дополнительный пояс жесткости 6, который, в свою очередь, соединяют с пояском газосборника 7 ребрами 8. Дополнительный пояс жесткости 6 может отстоять как от пояса жесткости 3, так и от обечайки 1 на расстоянии до 100 мм и быть установленным на ребра жесткости 8. При большем расстоянии от обечайки сечение усиления должно быть уменьшено, чтобы обеспечить доступ обрабатывающей техники, что повлечет снижение несущей способности дополнительного усиления.The anode casing of the electrolyzer for producing aluminum consists of a shell 1, stiffening belts of the upper 2 and lower 3, an inclined wall 4, transverse beams 5, an additional stiffening belt 6, a gas collector belt 7 and ribs 8. The shell 1 is made of sheet material and is a box without bottom having a rectangle in cross section. To it, along the sides, the upper 2 and lower 3 stiffeners are attached. The width of the upper stiffener 2 is greater than the width of the lower 3 by 1.0-3.0 times. Fulfillment of the ratio less than 1.0 times is ineffective, since an increase in the bearing capacity and gain stiffness is negligible, and with an increase in the ratio more than three times the service area of the cell decreases and the material consumption for the manufacture of the casing increases. An inclined wall 4 is attached to the stiffening belts 2, 3. An additional stiffening belt 6 is attached to the lower stiffening belt 3 and to the shell 1, which, in turn, is connected to the gassing band 7 with ribs 8. The additional stiffening belt 6 can be separated from the stiffening belt 3, and from the shell 1 at a distance of 100 mm and be installed on the stiffening ribs 8. At a greater distance from the shell, the gain cross section should be reduced to provide access to the processing equipment, which will lead to a decrease in the bearing capacity of additional gain .

На верхний пояс 2 жесткости устанавливают поперечные балки 5, которые выполняют с уступами с обоих концов под балку для перетяжки анодной рамы. Высота уступов от 15 до 50% высоты балки в средней ее части. Уменьшение высоты балки в зоне площадок менее чем на 15% от высоты ее в средней части, не исключает высоты перетяжки, а уменьшение на величину, превышающую 50%, ведет к снижению прочности балки.On the upper stiffening belt 2, transverse beams 5 are installed, which are performed with ledges at both ends under the beam for constricting the anode frame. The height of the ledges is from 15 to 50% of the height of the beam in its middle part. Reducing the height of the beam in the area of the sites by less than 15% of its height in the middle part does not exclude the height of the waist, and a decrease of more than 50% leads to a decrease in the strength of the beam.

Увеличение несущей способности и жесткости стенок кожуха позволяет вынести поперечные балки, выполненные с уступами, из тела анода без уменьшения величины перетяжки анода, снижает деформацию анода. Уменьшение деформации позволяет получить более качественный анод за счет уменьшения окисления боковой поверхности, пригораний к кожуху из-за протеков связующего, уменьшения образования в нем трещин и уменьшения расхода анодной массы. Это, в свою очередь, позволяет снизить величину негативного воздействия анода на технологический процесс и улучшить технико-экономические показатели электролизера.An increase in the bearing capacity and rigidity of the walls of the casing allows the transverse beams made with ledges to be removed from the anode body without reducing the anode constriction, and reduces the anode deformation. Reducing deformation allows you to get a better anode by reducing oxidation of the side surface, sticking to the casing due to leakage of the binder, reducing the formation of cracks in it and reducing the consumption of the anode mass. This, in turn, allows to reduce the negative impact of the anode on the process and improve the technical and economic performance of the cell.

Кожух анодный данной конструкции находится в стадии испытания на ОАО “КрАЗ” (Красноярский алюминиевый завод).The anode casing of this design is being tested at the KrAZ OJSC (Krasnoyarsk Aluminum Plant).

Источники информацииSources of information

1. Справочник механика цветной металлургии. М.: Металлургия, 1981, стр. 399-402.1. Handbook of mechanics of non-ferrous metallurgy. M.: Metallurgy, 1981, pp. 399-402.

2. Черт. ВАМИ 70668. Кожух анодный.2. Damn. YOU 70668. The casing is anode.

3. Патент РФ 2078855, кл. С 25 С 3/12, БИ №13, 1997.3. RF patent 2078855, cl. C 25 C 3/12, BI No. 13, 1997.

Claims (4)

1. Кожух анодный электролизера для производства алюминия, содержащий обечайку в виде короба без дна с прямоугольным сечением и поперечные балки, отличающийся тем, что он снабжен верхним и нижним поясами жесткости, закрепленными в верхней части обечайки вдоль ее сторон и соединенными между собой металлическим листом, причем ширина верхнего пояса жесткости больше ширины нижнего, и дополнительным поясом жесткости, расположенным в средней части обечайки.1. The casing of the anode electrolyzer for the production of aluminum, containing a shell in the form of a box without a bottom with a rectangular cross section and transverse beams, characterized in that it is equipped with upper and lower stiffness belts, mounted in the upper part of the shell along its sides and interconnected by a metal sheet, moreover, the width of the upper stiffening belt is greater than the width of the lower, and an additional stiffening belt located in the middle part of the shell. 2. Кожух по п.1, отличающийся тем, что соотношение ширины поясов жесткости верхнего к нижнему по продольным сторонам обечайки составляет 1,0-3,0.2. The casing according to claim 1, characterized in that the ratio of the width of the stiffening belts of the upper to the lower along the longitudinal sides of the shell is 1.0-3.0. 3. Кожух по п.1, отличающийся тем, что дополнительный пояс жесткости примыкает к нижнему поясу жесткости либо расположен на расстоянии до 100 мм от нижнего пояса жесткости и от обечайки.3. The casing according to claim 1, characterized in that the additional stiffening belt is adjacent to the lower stiffening belt or is located at a distance of up to 100 mm from the lower stiffening belt and from the shell. 4. Кожух по п.1, отличающийся тем, что поперечные балки выполнены с уступами на концах и установлены на верхний пояс жесткости, причем высота уступов поперечных балок составляет от 15 до 50% от высоты балки в средней ее части.4. The casing according to claim 1, characterized in that the transverse beams are made with ledges at the ends and are mounted on the upper stiffening belt, the height of the ledges of the transverse beams being from 15 to 50% of the height of the beam in its middle part.
RU2003101802/02A 2003-01-22 2003-01-22 Anode casing of aluminum cell RU2240382C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101802/02A RU2240382C2 (en) 2003-01-22 2003-01-22 Anode casing of aluminum cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101802/02A RU2240382C2 (en) 2003-01-22 2003-01-22 Anode casing of aluminum cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003101802A RU2003101802A (en) 2004-07-27
RU2240382C2 true RU2240382C2 (en) 2004-11-20

Family

ID=34310328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101802/02A RU2240382C2 (en) 2003-01-22 2003-01-22 Anode casing of aluminum cell

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2240382C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI65285C (en) ELEKTROLYTISK UTVINNINGSCELL MED INHOELJD ANOD
JPS62230995A (en) Method and apparatus for reducing acid mist
JP2006221854A (en) Fuel cell for movable body
RU2240382C2 (en) Anode casing of aluminum cell
JP2004527066A (en) Lead-acid batteries and anode plates and alloys therefor
FI68430B (en) KATOD FOER ELEKTROLYTISK RENING AV KOPPAR
RU2001126119A (en) METHOD FOR PRODUCING POLYSULFIDES BY ELECTROLYTIC OXIDATION METHODS
US4584082A (en) Method and apparatus for acid mist reduction
CN2623703Y (en) Anode carbon block with gain groove
RU2230834C1 (en) Cathode casing of aluminum cell
DE69501073T2 (en) Cell for the continuous electro-coating of metal alloys
RU2078855C1 (en) Anode enclosure of aluminium electrolyzer
RU2274681C1 (en) Anodic housing of the aluminum electrolytic bath with the upper current feed bar and the self-calcinating anode
SU584058A1 (en) Matrix for electrolytic deposition of metals
US20040178079A1 (en) Arrangement of anode for utilisation in an electrolysis cell
RU2320781C1 (en) Cathode casing of aluminum cell
US4025413A (en) Electrolytic refining of metal
CN210193155U (en) Diversion sheave mounting structure
CN219476727U (en) Energy storage pile splint
CN209739163U (en) Lower structure of side wall doorsill of automobile
RU46012U1 (en) ELECTROLYSIS BATH
SU555170A1 (en) Cathode Electrolytic Cell Housing for Aluminum
RU2131486C1 (en) Cathode casing of aluminium cell
CA1219836A (en) Electrolytic cell sections separated by shields providing zigzag circulation
RU2094536C1 (en) Diaphragm-free electrolyzer to produce magnesium and chlorine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090123

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20101027

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180123