RU2240382C2 - Anode casing of aluminum cell - Google Patents
Anode casing of aluminum cell Download PDFInfo
- 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
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
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)
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) |
-
2003
- 2003-01-22 RU RU2003101802/02A patent/RU2240382C2/en not_active IP Right Cessation
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 |