RU2282680C1 - Electrolyzer for production of aluminum - Google Patents
Electrolyzer for production of aluminum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282680C1 RU2282680C1 RU2005109898/02A RU2005109898A RU2282680C1 RU 2282680 C1 RU2282680 C1 RU 2282680C1 RU 2005109898/02 A RU2005109898/02 A RU 2005109898/02A RU 2005109898 A RU2005109898 A RU 2005109898A RU 2282680 C1 RU2282680 C1 RU 2282680C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- anode
- aluminum
- cathode
- anodes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к конструкции электролизера для производства алюминия.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, and in particular to the design of an electrolytic cell for aluminum production.
Известна конструкция электролизера для производства алюминия, содержащая угольные аноды и катодное устройство, подина которого покрыта слоем жидкого алюминия, являющегося катодом электролизера (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство алюминия. М.: Металлургия, 1971, с.154).A known design of the electrolytic cell for the production of aluminum, containing carbon anodes and a cathode device, the bottom of which is covered with a layer of liquid aluminum, which is the cathode of the electrolyzer (Reference metallurgist non-ferrous metals. Aluminum production. M .: Metallurgy, 1971, p. 154).
Недостатком этой конструкции является то, что выделяющийся на рабочей поверхности анода газ создает дополнительное сопротивление прохождению электрического тока и приводит к дополнительным потерям электрической мощности и увеличению расхода электроэнергии на производство алюминия.The disadvantage of this design is that the gas released on the working surface of the anode creates additional resistance to the passage of electric current and leads to additional losses of electric power and an increase in the energy consumption for aluminum production.
Известна конструкция электролизера для производства алюминия, которая принята за прототип, содержащая анодное и катодное устройство, на подине которого находится слой жидкого металла, а обожженные угольные аноды имеют один или несколько вертикальных каналов на их рабочих поверхностях. (В.Р.Moxnes, B.E.Aga, J.H.Skaal "How to obtain open feeder holes by installing anodes with tracks". Light Metals, 1998, pp. 247-255).A known design of an electrolytic cell for the production of aluminum, which is adopted as a prototype, containing an anode and cathode device, on the bottom of which there is a layer of liquid metal, and the calcined carbon anodes have one or more vertical channels on their working surfaces. (B.P. Moxnes, B.E. Aga, J.H.Skaal "How to obtain open feeder holes by installing anodes with tracks". Light Metals, 1998, pp. 247-255).
Данная конструкция позволяет ускорить удаление газовой фазы за пределы рабочей поверхности анода и снизить потери электрической мощности и расход электроэнергии, обусловленные электрическим сопротивлением газовой фазы, выделяющейся на поверхности анода.This design allows you to accelerate the removal of the gas phase beyond the working surface of the anode and to reduce the loss of electrical power and energy consumption due to the electrical resistance of the gas phase released on the surface of the anode.
Недостатком данной конструкции электролизера является то, что боковые поверхности вертикальных каналов анодов, будучи удаленными от поверхности жидкого металла (катода), не участвуют в процессе электролиза и уменьшают эффективную рабочую поверхность анодов, что приводит к увеличению потерь электрической мощности в аноде и в электролите и соответственно расхода электроэнергии на производство алюминия.The disadvantage of this design of the electrolyzer is that the lateral surfaces of the vertical channels of the anodes, being remote from the surface of the liquid metal (cathode), do not participate in the electrolysis process and reduce the effective working surface of the anodes, which leads to an increase in the loss of electric power in the anode and in the electrolyte and, accordingly, electricity consumption for aluminum production.
Технической задачей настоящего изобретения является создание конструкции электролизера, позволяющей вовлечь в процесс электролиза боковые поверхности каналов анодов, увеличить за счет этого рабочую (эффективную) поверхность анодов, снизить потери электрической мощности в аноде и в электролите и расход электроэнергии на производство алюминия.An object of the present invention is to provide a design of an electrolyzer that allows the side surfaces of the channels of the anodes to be involved in the electrolysis process, thereby increasing the working (effective) surface of the anodes, and reducing the loss of electric power in the anode and in the electrolyte and the energy consumption for aluminum production.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в электролизере для производства алюминия, содержащем угольные аноды с каналами и катодное устройство со слоем жидкого алюминия на подине и катодными токоотводящими стержнями, согласно заявляемому изобретению, катодные токоотводящие стержни выполнены из нерастворимых в алюминии материалов, а их верхняя часть, выступающая из жидкого алюминия, выполнена формой, соответствующей форме противоположных каналов в аноде, и расположена в каналах анодов параллельно их боковым поверхностям на расстоянии от них 1,0-6,0 см.The achievement of the above technical result is ensured by the fact that in the electrolytic cell for the production of aluminum, containing carbon anodes with channels and a cathode device with a layer of liquid aluminum on the bottom and cathode collector rods, according to the claimed invention, the cathode collector rods are made of insoluble materials in aluminum, and their upper the part protruding from liquid aluminum is made in the form corresponding to the shape of the opposite channels in the anode, and is located in the channels of the anodes parallel to them side surfaces at a distance of 1.0-6.0 cm from them.
Для того чтобы обеспечить постоянство расстояния между анодом и катодом по мере сгорания и опускания анодного массива, при использовании расходуемых угольных анодов каналы в них и верхняя часть катодных токоотводящих стержней выполнены формой, имеющей треугольное сечение.In order to ensure the constancy of the distance between the anode and cathode as the anode array is burned and lowered, when consumable carbon anodes are used, the channels in them and the upper part of the cathode collector rods are made in the form of a triangular section.
Расположение катодных токоотводящих стержней над поверхностью жидкого металла параллельно боковым поверхностям анодных каналов увеличивает рабочую (эффективную) поверхность анода и катода примерно на 10% (по расчету). Это обеспечит пропорциональное снижение потерь электрической мощности и снижение расхода электроэнергии примерно на 5%.The location of the cathode collector rods above the surface of the liquid metal parallel to the side surfaces of the anode channels increases the working (effective) surface of the anode and cathode by about 10% (calculated). This will provide a proportional reduction in electrical power losses and a reduction in energy consumption of approximately 5%.
Расстояние от боковых поверхностей каналов до поверхности выступающей части катодных токоотводящих стержней выбрано из условия предотвращения прямого контакта выделяющегося алюминия и анодных газов. По данным лабораторных исследований это расстояние должно быть не менее 1,0 см. Снижение этого расстояния меньше 1,0 см приведет к существенному снижению выхода алюминия по току. Увеличение этого расстояния более 6,0 см приведет к пропорциональному увеличению потерь электрической мощности в электролите и расхода электроэнергии на производство алюминия. Для поддержания постоянного расстояния между анодами и катодными токоотводящими стержнями по мере сгорания и опускания расходуемых угольных анодов каналы и выступающие из жидкого алюминия части катодных токоотводящих стержней имеют треугольное сечение при условии поддержания расстояния между ними, равного 1,0-6,0 см.The distance from the side surfaces of the channels to the surface of the protruding part of the cathode collector rods is selected from the condition of preventing direct contact of the released aluminum and anode gases. According to laboratory studies, this distance should be at least 1.0 cm. A decrease in this distance less than 1.0 cm will lead to a significant decrease in the current output of aluminum. An increase in this distance of more than 6.0 cm will lead to a proportional increase in the loss of electric power in the electrolyte and the energy consumption for aluminum production. To maintain a constant distance between the anodes and the cathode collector rods as the carbon anodes are consumed and lower, the channels and protruding parts of the cathode collector rods protruding from liquid aluminum have a triangular cross section, provided that the distance between them is 1.0-6.0 cm.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез электролизера с угольными расходуемыми анодами, а на фиг.2 - продольный разрез электролизера с нерасходуемыми анодами.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of an electrolyzer with carbon consumable anodes, and figure 2 is a longitudinal section of an electrolyzer with non-consumable anodes.
Электролизер для производства алюминия содержит угольные аноды 1 с каналами 2 и катодное устройство 3 со слоем жидкого алюминия 4 на подине 5. Катодные токоотводящие стержни 6 выполнены из нерастворимых в алюминии материалов, а их выступающие из жидкого алюминия части расположены в каналах анодов на расстоянии 1,0-6,0 см параллельно боковым поверхностям каналов 2. При использовании угольных расходуемых анодов анодные каналы и выступающие над поверхностью алюминия части катодных токоотводящих стержней имеют треугольное сечение, а при использовании нерасходуемых анодов - любое другое, например прямоугольное. Катодные токоотводящие стержни 6 вмонтированы в подину и передают ток через слой жидкого металла к катодной ошиновке 7.The cell for the production of aluminum contains carbon anodes 1 with channels 2 and a
Предлагаемая конструкция электролизера позволяет увеличить рабочие (эффективные) поверхности анода и катода, снизить потери электрической мощности и расход электроэнергии на производство алюминия.The proposed design of the electrolyzer allows to increase the working (effective) surface of the anode and cathode, to reduce the loss of electric power and energy consumption for aluminum production.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109898/02A RU2282680C1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Electrolyzer for production of aluminum |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005109898/02A RU2282680C1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Electrolyzer for production of aluminum |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2282680C1 true RU2282680C1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005109898/02A RU2282680C1 (en) | 2005-04-05 | 2005-04-05 | Electrolyzer for production of aluminum |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282680C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456381C1 (en) * | 2008-05-27 | 2012-07-20 | Нортистерн Юниверсити Инджиниринг Энд Рисерч Инститьют Ко., Лтд. | 400 kA RECOVERY ELECTROLYSER WITH HIGH ENERGY EFFICIENCY |
RU2485216C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
RU2812070C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electrolyser for aluminium production |
-
2005
- 2005-04-05 RU RU2005109898/02A patent/RU2282680C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.Р.MOXNES, B.E.AGA, J.H.SKAAL "How to obtain open feeder holes by installing anodes with tracks". Light Metals, 1998, pp.247-255. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456381C1 (en) * | 2008-05-27 | 2012-07-20 | Нортистерн Юниверсити Инджиниринг Энд Рисерч Инститьют Ко., Лтд. | 400 kA RECOVERY ELECTROLYSER WITH HIGH ENERGY EFFICIENCY |
RU2485216C1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
RU2812070C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electrolyser for aluminium production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014244488B2 (en) | Systems and methods of protecting electrolysis cells | |
WO2016082726A1 (en) | Electrolysis furnace | |
CN101302628A (en) | Aluminum cell waste cathode carbon block used as calcination two electrodes conductive material and method therefor | |
WO2016124034A1 (en) | Electrolytic furnace group | |
CN202465911U (en) | 25KA fluorosilicate rare earth fused salt electrolytic bath | |
CN101054690B (en) | Aluminum electrolysis bath | |
RU111540U1 (en) | ELECTROLYZER FOR ALUMINUM PRODUCTION | |
CN104213152A (en) | Aluminum electrolysis cell with center joint material blocking partition plate | |
RU2282680C1 (en) | Electrolyzer for production of aluminum | |
CN102230191B (en) | Method for separately leading out single-sided current in aluminum electrolytic cell | |
RU132804U1 (en) | UNIT FOR ELECTROLYSIS OF CHLORIDE MAGNESIUM | |
CN103993332B (en) | A kind of energy-saving aluminum cell and its interpole | |
Namboothiri et al. | Aluminium production options with a focus on the use of a hydrogen anode: a review | |
AU659247B2 (en) | Cell for the electrolysis of alumina preferably at low temperatures | |
WO2008098489A1 (en) | An aluminum electrolytic cell | |
CN103510113A (en) | Semi-vertical cathode-anode energy-saving aluminum electrolysis cell | |
CA2697396A1 (en) | Control of by-pass current in multi-polar light metal reduction cells | |
RU2449059C2 (en) | Electrolysis unit for aluminium manufacture | |
CN201354386Y (en) | Aluminum electrolysis bath energy-saving cathode block structure | |
CN201793768U (en) | Aluminum electrolysis anode structure | |
RU2585924C2 (en) | Method for reduction of anode overvoltage during electrolytic production of aluminium | |
US3736244A (en) | Electrolytic cells for the production of aluminum | |
RU2550683C1 (en) | Electrolysis unit for aluminium making | |
CN104005052B (en) | Single-point charging W-shaped aluminum electrolytic cell and filling block thereof | |
RU2509830C1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090406 |