RU2285063C1 - Device for supply of current to electrolyzers provided with lower introduction of anodes for production of magnesium - Google Patents
Device for supply of current to electrolyzers provided with lower introduction of anodes for production of magnesium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285063C1 RU2285063C1 RU2005108763/02A RU2005108763A RU2285063C1 RU 2285063 C1 RU2285063 C1 RU 2285063C1 RU 2005108763/02 A RU2005108763/02 A RU 2005108763/02A RU 2005108763 A RU2005108763 A RU 2005108763A RU 2285063 C1 RU2285063 C1 RU 2285063C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- hole
- washer
- current
- anode block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению магния электролизом расплавленных солей хлоридов металлов, а именно к устройствам для подвода тока к электролизерам с нижним вводом анодов.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of magnesium by electrolysis of molten salts of metal chlorides, and in particular to devices for supplying current to electrolyzers with a lower input of anodes.
Известно устройство для подвода тока к электролизеру для получения магния с нижним вводом анодов (А.с. СССР № 279961, опубл. 26.08.1970, бюл.27), включающее графитовые брусья, установленные в чугунный токоподвод (рубашку), расположенный в футеровке подины электролизера, анодную шину, соединенную непосредственно с чугунным токоподводом анода. Такое устройство позволяет снизить потери напряжения на электролизере.A device is known for supplying current to an electrolyzer for producing magnesium with a lower anode input (AS USSR No. 279961, publ. 08.28.1970, bull. 27), including graphite bars installed in a cast-iron current lead (jacket) located in the lining of the hearth the electrolyzer, the anode busbar connected directly to the cast iron current supply of the anode. Such a device can reduce the voltage loss on the cell.
Недостатком данного устройства является наличие больших потерь электроэнергии в зоне контакта металл-графит вследствие повышенных переходных сопротивлений. Эти сопротивления постоянно увеличиваются вследствие физико-химических процессов в зоне контакта металл-графит и требуют ручной компенсации (обслуживания) путем чистки места контакта и затяжки болтового соединения, это приводит к снижению показателей выхода магния по току и преждевременной остановке электролизера для замены разрушенной части анодного блока.The disadvantage of this device is the presence of large losses of electricity in the contact zone of the metal-graphite due to increased transient resistances. These resistances are constantly increasing due to physicochemical processes in the metal-graphite contact zone and require manual compensation (maintenance) by cleaning the contact point and tightening the bolt connection, this leads to a decrease in the current output of magnesium and premature stopping of the cell to replace the destroyed part of the anode block .
Известно устройство для подвода тока (А.с. 756894, опубл. 27.02.2000, бюл.6), включающее кожух с футеровкой, введенный через подину футеровки анодный блок, установленный в чугунные контактные головки, которые снабжены паяными анодными контактами «металл-графит», установленными в стальную кассету, прикрепленную к кожуху электролизера. За счет снижения падения напряжения в анодном узле такая конструкция позволяет снизить расход электроэнергии, а также предотвратить проникновение электролита к анодным контактам.A device for supplying current is known (A.S. 756894, publ. 27.02.2000, bull.6), including a casing with a lining, an anode block inserted through the bottom of the lining, mounted in cast iron contact heads, which are equipped with soldered metal-graphite anode contacts "Installed in a steel cassette attached to the casing of the cell. By reducing the voltage drop in the anode assembly, this design can reduce energy consumption, as well as prevent the penetration of electrolyte to the anode contacts.
Недостатком такой конструкции электролизера является то, что она приводит к большим потерям электроэнергии через чугунные контактные головки и к большим трудозатратам на изготовление такого контактного узла.The disadvantage of this design of the electrolyzer is that it leads to large losses of electricity through the cast iron contact heads and to large labor costs for the manufacture of such a contact node.
Известно устройство для подвода тока к электролизерам с нижним вводом анодов (ст. Один из путей энергосбережения в производстве магния. - Б.Е.Патон, В.И.Лакомский, В.А.Лебедев и др. - Ж. Цветные металлы, 2004. - № 6, стр.90-93), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и включающее анодный блок из углеродсодержащего материала, токоподводящую шину, выполненную в виде стальной пластины, электроконтактные пробки и электропроводник, выполненный в виде пучка прутков из материала токоподводящей шины, размещенных в электроконтактных пробках, проходящих через отверстие пластины и жестко прикрепленных к наружной поверхности пластины с помощью шайбы.A device is known for supplying current to electrolyzers with a lower input of anodes (Art. One of the ways of energy saving in the production of magnesium. - B.E. Paton, V.I. Lakomsky, V.A. Lebedev, etc. - J. Non-ferrous metals, 2004 - No. 6, pp. 90-93), which, according to the number of common features, was taken as the closest prototype analogue and includes an anode block of carbon-containing material, a current-carrying bus made in the form of a steel plate, electrical plugs and an electrical conductor made in the form of a beam of rods material of the busbar placed in the electrical contact These plugs pass through the hole of the plate and are rigidly attached to the outer surface of the plate with a washer.
Недостатком данного устройства является низкая механическая надежность при возможных относительных смещениях графитового электрода и металлической токоподводящей шины (температурная деформация, смещения при монтаже и др.), а также то, что при передаче тока через стальную пластину происходит утечка тока при переходе тока в анодный блок.The disadvantage of this device is the low mechanical reliability at possible relative displacements of the graphite electrode and the metal busbar (temperature deformation, displacements during installation, etc.), as well as the fact that when current is transmitted through the steel plate, current leakage occurs when the current passes to the anode block.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и на обеспечение равномерной передачи тока к анодному блоку, на снижение потерь электроэнергии при электролизе и на повышение срока службы контактного узла и всего электролизера в целом.The technical result is aimed at eliminating the disadvantages of the prototype and to ensure uniform current transfer to the anode block, to reduce energy loss during electrolysis and to increase the life of the contact node and the entire cell as a whole.
Технический результат достигается тем, что предложено устройство для подвода тока к электролизерам с нижним вводом анодов для получения магния, включающее анодный блок из углеродсодержащего материала и токоподводящую шину в виде стальной пластины, соединенные между собой электропроводником из прутков, установленных с одной стороны в электроконтактную пробку, а с другой стороны пропущенных через отверстие пластины и жестко закрепленных на наружной поверхности пластины с помощью шайбы, новым является то, что в пластине и в анодном блоке выполнены отверстия равного диаметра, размещенные вплотную напротив друг друга, выводы прутков жестко скреплены между собой и с шайбой, внутренний диаметр которой больше суммарного размера диаметра прутков, шайба выполнена с проточкой, установлена в отверстии пластины с зазором и приварена по боковой поверхности к пластине.The technical result is achieved by the fact that a device is proposed for supplying current to electrolyzers with a lower input of anodes for producing magnesium, including an anode block of carbon-containing material and a current-carrying bus in the form of a steel plate, interconnected by an electrical conductor from rods installed on one side of the electrical contact tube, and on the other hand, passed through the hole of the plate and rigidly fixed to the outer surface of the plate with a washer, the new thing is that in the plate and in the anode block made equal diameter apertures arranged closely opposite to each other, the conclusions rods rigidly fastened to each other and with the washer, the inner diameter is larger than the total size of the diameter of the rod, the washer is formed with a groove installed in the hole of the plate and is welded with a gap along the side surface of the plate.
Кроме того, отверстия в анодном блоке выполнены в торце.In addition, the holes in the anode block are made in the end.
Кроме того, отверстия в анодном блоке выполнены сбоку.In addition, the holes in the anode block are made on the side.
Кроме того, пластина прикреплена к анодному блоку снизу.In addition, the plate is attached to the anode block from the bottom.
Кроме того, пластина прикреплена к анодному блоку сбоку с двух сторон.In addition, the plate is attached to the anode block on the side from two sides.
Кроме того, отношение ширины отверстия в анодном блоке к глубине отверстия равно 1:(1-1,8).In addition, the ratio of the width of the hole in the anode block to the depth of the hole is 1: (1-1.8).
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве для подвода тока к электролизеру с нижним вводом анодов для получения магния, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна"The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features that are identical (identical) to all the essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, made it possible to establish a set of significant distinguishing features relative to the technical result perceived by the applicant in the claimed device for supplying current to the electrolyzer with a lower input of anodes for producing magnesium set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty"
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не было обнаружено новых источников, и заявленные объекты не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень"To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. As a result of the search, no new sources were found, and the claimed objects did not follow explicitly for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention was not revealed from the prior art determined by the applicant to achieve a technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step"
На фиг.1 показано устройство для подвода тока к электролизерам с нижним вводом анодов для получения магния, на фиг.2 - вид сбоку крепления к анодному блоку пластины. Устройство включает анодный блок 1 из углеродсодержащего материала с отверстиями 2, стальную пластину 3 с отверстиями 4, соединенные между собой электропроводником из прутков 5, установленных с одной стороны в электроконтактную пробку 6, а с другой стороны пропущенныхо через отверстие пластины и жестко закрепленных на наружной поверхности пластины с помощью шайбы 7 с проточкой 8, установленной с зазором 9 в отверстие пластины, отверстия выполнены равного диаметра, размещенные вплотную напротив друг друга, выводы прутков жестко скреплены между собой и с шайбой. При этом отверстия на анодном блоке выполнены в торце или сбоку при отношении ширины отверстия в анодном блоке к глубине отверстия, равном 1:(1-1,8), пластина прикреплена к блоку снизу или сбоку с двух сторон.Figure 1 shows a device for supplying current to electrolyzers with a lower input of anodes for producing magnesium, figure 2 is a side view of the attachment to the anode block of the plate. The device includes an anode block 1 of carbon-containing material with holes 2, a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Предварительно готовят путем сверления отверстия 2 на анодном блоке 1 из углеродсодержащего материала сбоку или снизу торца при отношении ширины отверстия в анодном блоке к глубине отверстия, равном 1:(1-1,8). Затем в стальной пластине 3 готовят отверстия 4 при отношении ширины отверстия к глубине отверстия, равном 1:(1-1,8) Анодный блок разогревают до температуры 1800°С с помощью дуготрона и в отверстие 2 анодного блока 1 заливают электроконтактую пробку 5 из сплава стали и устанавливают пучки стальных стержней 6. На торец анодного блока 1 накладывают вплотную стальную пластину 3 с теми же местами расположения отверстий, что и в анодном блоке. Через отверстия 4 пластины и шайбу 7 пропускают прутки 6 и при помощи полуавтоматической сварки скрепляют между собой и приваривают к шайбе 7. Шайба, внутренний диаметр которой больше суммарного размера диаметра стержней, снабжена проточкой 8, которая установлена в отверстие 4 с зазором 9 стальной пластины и приварена к пластине полуавтоматической сваркой. Готовое устройство устанавливают на подину и производят монтаж электролизера для получения магния.Pre-prepared by drilling holes 2 on the anode block 1 of carbon-containing material on the side or bottom of the end when the ratio of the width of the holes in the anode block to the hole depth equal to 1: (1-1.8). Then, holes 4 are prepared in the
Электролизер работает следующим образом. Сырье - безводный карналлит с содержанием хлорида магния 48-50% в виде расплава загружают в сборную ячейку, откуда оно через переточные окна в перегородке поступает в электролитические отделения. Режим работы электролизера при температуре электролита 670-720°С и плотности тока 0,2-0,3 А/см2. При прохождении постоянного тока через электроды расплавленное сырье разлагается, при этом на аноде выделяется хлор, а на катоде - магний. Магний через окна выносится в сборную ячейку, откуда его вакуум-ковшом выгружают и направляют потребителю.The cell operates as follows. Raw materials - anhydrous carnallite with a magnesium chloride content of 48-50% in the form of a melt are loaded into a collection cell, from where it enters the electrolytic compartments through transfer windows in the partition. The operation mode of the cell at an electrolyte temperature of 670-720 ° C and a current density of 0.2-0.3 A / cm 2 . When direct current passes through the electrodes, the molten feed decomposes, while chlorine is released at the anode, and magnesium is released at the cathode. Magnesium is transported through the windows to the collection cell, from where it is unloaded with a vacuum ladle and sent to the consumer.
Таким образом, предложенная конструкция устройства для подвода тока к электролизеру с нижним вводом анодов для получения магния позволяет снизить потери электроэнергии за счет уменьшения переходного электрического сопротивления анодный брус - токоподвод более чем в 2 раза, уменьшить трудозатраты на изготовление узла, увеличить стойкость анодных брусьев и тем самым повысить срок службы электролизера в целом.Thus, the proposed design of a device for supplying current to an electrolyzer with a lower input of anodes for magnesium production allows to reduce electric energy losses by reducing the transient electrical resistance of the anode bar - current supply by more than 2 times, reduce labor costs for the manufacture of the unit, increase the resistance of the anode bars and thereby to increase the life of the cell as a whole.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108763/02A RU2285063C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Device for supply of current to electrolyzers provided with lower introduction of anodes for production of magnesium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108763/02A RU2285063C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Device for supply of current to electrolyzers provided with lower introduction of anodes for production of magnesium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2285063C1 true RU2285063C1 (en) | 2006-10-10 |
Family
ID=37435587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005108763/02A RU2285063C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Device for supply of current to electrolyzers provided with lower introduction of anodes for production of magnesium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2285063C1 (en) |
-
2005
- 2005-03-28 RU RU2005108763/02A patent/RU2285063C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАТОН Б.Е. и др. Один из путей электроснабжения в производстве магния. Ж. "Цветные металлы". 2004, с.90-93. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6387237B1 (en) | Cathode collector bar with spacer for improved heat balance and method | |
RU2449058C2 (en) | Electrolyser for aluminium production provided with voltage drop decreasing means | |
EP1147246B1 (en) | Cathode collector bar with spacer for improved heat balance | |
NO340775B1 (en) | Cathode for aluminum electrolysis cell, method for producing such cathode and aluminum electrolysis cell with such cathode. | |
US6294067B1 (en) | 3 component cathode collector bar | |
JPS60258490A (en) | Carbon anode equipped with round rod having partially narrowdiameter portion for use in aluminum manufacture electrolytic cell | |
US11286574B2 (en) | Cathode current collector/connector for a Hall-Heroult cell | |
RU2245395C2 (en) | Graphitic cathode for electrolysis of aluminum | |
RU2285063C1 (en) | Device for supply of current to electrolyzers provided with lower introduction of anodes for production of magnesium | |
RU2282680C1 (en) | Electrolyzer for production of aluminum | |
CA3179811A1 (en) | Cathode assembly with metallic collector bar systems for electrolytic cell suitable for the hall-heroult process | |
RU2290456C1 (en) | Electrocontact connection of magnesium electrolyzer | |
RU2200213C2 (en) | Electric current lead to self-firing anode of aluminum cell | |
RU2290459C1 (en) | Electrocontact unit of electrolyzer for production of magnesium | |
RU2273684C1 (en) | Electric current supply device for anodes of magnesium cell and method for mounting it | |
NO20120736A1 (en) | Electrode as well as a method of manufacturing the same | |
CN100385044C (en) | Composite cathode collector bar | |
RU2209856C1 (en) | Cathode unit for aluminum electrolyzer | |
US3767556A (en) | Electrolyzers for the production of magnesium | |
RU86189U1 (en) | ELECTROLYZER ANODE | |
RU2006528C1 (en) | Aluminium cell hearth | |
RU83508U1 (en) | ELECTRODE CONTACT NODE OF ELECTROLYZERS | |
CN105821448B (en) | A kind of open-close type load-bearing conducting beam of continuous prebaked anode cell | |
WO2023075578A1 (en) | Bipolar electrode for a magnesium electrolysis cell | |
CN107779915A (en) | Anode down inserting type closing down magnesium electrolysis bath |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140329 |