RU2338011C2 - Anode electrolyser facility with burnt anodes - Google Patents
Anode electrolyser facility with burnt anodes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338011C2 RU2338011C2 RU2006140194/02A RU2006140194A RU2338011C2 RU 2338011 C2 RU2338011 C2 RU 2338011C2 RU 2006140194/02 A RU2006140194/02 A RU 2006140194/02A RU 2006140194 A RU2006140194 A RU 2006140194A RU 2338011 C2 RU2338011 C2 RU 2338011C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- vertical
- anodes
- electrolyser
- jumper
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of aluminum by electrolysis.
Известно, что в процессе электролиза угольные аноды расходуются по реакции восстановления алюминия из глинозема. Для поддержания постоянного расстояния между анодом и катодом, анодная ошиновка и угольные аноды должны одновременно опускаться. Анодная ошиновка снабжена механизмами перемещения анодов. При достижении самого нижнего уровня регулировки, все аноды временно подвешиваются за анодные штанги над электролизером при помощи специального устройства, так называемого устройства временной подвески анодов. Затем ослабляются зажимы анодных штанг, прижимающие их к анодной ошиновке, и анодную шину поднимают до ее крайнего верхнего положения, где все анодные штанги снова прикрепляют к анодной шине в ее новом положении.It is known that in the process of electrolysis, carbon anodes are consumed by the reaction of reduction of aluminum from alumina. To maintain a constant distance between the anode and cathode, the anode busbar and carbon anodes should be lowered simultaneously. The anode busbar is equipped with mechanisms for moving the anodes. Upon reaching the lowest level of adjustment, all anodes are temporarily suspended by the anode rods above the electrolyzer using a special device, the so-called temporary anode suspension device. Then, the clamps of the anode rods are loosened, pressing them to the anode busbar, and the anode bus is lifted to its extreme upper position, where all the anode rods are again attached to the anode bus in its new position.
Известен электролизер (патент РФ №2214482, МПК С25С 3/12, 2003), оснащенный анодным устройством, включающим балку-коллектор, анодную ошиновку с анодами, механизм перемещения анодов с электромеханическим приводом и винтовыми домкратами, которые устанавливаются в продольном направлении с шагом, кратным шагу установки анодов, а расстояние между поперечными осями электромеханического привода и близлежащих домкратов составляет 1-3 этого шага, и они соединены между собой с помощью дополнительных валиков.A known electrolyzer (RF patent No. 2214482, IPC С25С 3/12, 2003), equipped with an anode device including a collector beam, anode busbar with anodes, anode moving mechanism with an electromechanical drive and screw jacks, which are installed in the longitudinal direction in increments of multiple the installation step of the anodes, and the distance between the transverse axes of the electromechanical drive and the nearby jacks is 1-3 of this step, and they are interconnected using additional rollers.
Основным недостатком известного изобретения, когда механизмы перемещения анодов размещаются на верхнем поясе балки-коллектора, является значительное увеличение высоты анодного устройства над уровнем рабочей площадки (отметки пола) корпуса электролиза, которое составляет около 3,7 м. А высота верхнего пояса балки-коллектора (без учета высоты винтовых домкратов) составляет около 3,0 м.The main disadvantage of the known invention, when the movement of the anodes are placed on the upper belt of the collector beam, is a significant increase in the height of the anode device above the level of the working platform (floor mark) of the electrolysis body, which is about 3.7 m.A height of the upper belt of the collector beam ( excluding the height of the screw jacks) is about 3.0 m.
Другим недостатком конструкции является то, что при увеличении мощности электролизеров до 300 кА и выше, увеличиваются и геометрические размеры ванны, а соответственно и длина анодного устройства с анодной ошиновкой. При этом вес анодной ошиновки с подвешенными анодами может превысить 60 тонн. Для перемещения анодной ошиновки требуется установка до 8-ми домкратов, что значительно усложняет конструкцию анодного устройства и создает конструктивные трудности для оптимального размещения технологического оборудования.Another design drawback is that when the power of electrolyzers is increased to 300 kA and higher, the geometric dimensions of the bath and, accordingly, the length of the anode device with the anode busbar also increase. At the same time, the weight of the anode busbar with suspended anodes can exceed 60 tons. To move the anode busbar, installation of up to 8 jacks is required, which greatly complicates the design of the anode device and creates structural difficulties for the optimal placement of technological equipment.
Известно анодное устройство электролизера с обожженными анодами (патент РФ №2006529, МПК С25С 3/12, 1994), принятое за прототип. В известном устройстве, включающем балку-коллектор; механизмы перемещения анодов состоящие из приводов, домкратов, вертикальных и горизонтальных тяг; валы, установленные перпендикулярно продольной оси балки-коллектора. На валах закреплены двуплечие рычаги, соединенные с механизмами перемещения анодов и с анодной ошиновкой вертикальными и горизонтальными тягами. Двуплечие рычаги на валах расположены навстречу друг другу.Known anode device of the electrolytic cell with calcined anodes (RF patent No.2006529, IPC С25С 3/12, 1994), adopted as a prototype. In a known device including a beam-collector; mechanisms for moving anodes consisting of drives, jacks, vertical and horizontal rods; shafts mounted perpendicular to the longitudinal axis of the collector beam. Two-arm levers are attached to the shafts, connected to the mechanisms for moving the anodes and to the anode busbar with vertical and horizontal rods. Two shoulders levers on the shafts are located towards each other.
Представленная конструкция имеет ряд недостатков.The presented design has several disadvantages.
- Из-за расположения механизмов перемещения анода качающегося типа в верхней части торцов балки-коллектора не представляется возможным размещение системы эвакуации отходящих газов от электролизера в верхней части балки-коллектора, так как именно из верхней части торцов балки-коллектора выходят газоотводящие патрубки. А именно такая компоновка системы газоудаления является одной из наиболее эффективных.- Due to the location of the moving mechanisms of the anode of the oscillating type in the upper part of the ends of the collector beam, it does not seem possible to place the evacuation system of the exhaust gases from the electrolyzer in the upper part of the collector beam, since the exhaust pipes exit from the upper part of the ends of the collector beam. Namely, such a layout of the gas removal system is one of the most effective.
- Достигается незначительный ход анодной ошиновки в вертикальном направлении, не более 400 мм, так как для увеличения хода механизма перемещения необходимо значительно увеличить размеры двуплечих рычагов и тяг, которые при этом бы не вписывались в габаритные размеры балки-коллектора. Кроме того, это повлечет за собой рост амплитуды качения механизмов перемещения, что усложняет и повышает материалоемкость конструкции анодного устройства.- A slight stroke of the anode busbar in the vertical direction is achieved, not more than 400 mm, since to increase the travel of the movement mechanism, it is necessary to significantly increase the size of the two-arm levers and rods, which would not fit into the overall dimensions of the collector beam. In addition, this will entail an increase in the amplitude of rolling of the mechanisms of movement, which complicates and increases the material consumption of the design of the anode device.
- При расположении механизмов перемещения анода в верхней части балки-коллектора, даже если они и находятся в габаритах балки-коллектора, не исключается возможность их механического повреждения технологическим оборудованием при обслуживании электролизера.- When the anode moving mechanisms are located in the upper part of the collector beam, even if they are in the dimensions of the collector beam, the possibility of their mechanical damage by technological equipment during maintenance of the electrolyzer is not excluded.
Задачей заявляемого изобретения является усовершенствование конструкции механизма перемещения обожженных анодов в анодном устройстве алюминиевого электролизера, позволяющее интенсифицировать работу алюминиевого электролизера.The task of the invention is to improve the design of the mechanism for moving the calcined anodes in the anode device of an aluminum electrolyzer, which allows to intensify the operation of an aluminum electrolyzer.
Техническим результатом заявляемого изобретения является: создание условий для увеличения хода анодной ошиновки, следовательно, уменьшение частоты перетяжки анодной ошиновки; создание условий для рационального размещения секций автоматизированной подачи глинозема (АПГ) с точками питания электролизера; снижение высоты балки-коллектора и, соответственно, всего электролизера; улучшение внешнего вида электролизера за счет исключения выступающих над верхней плоскостью балки-коллектора элементов; исключение горизонтальных перемещений анодной ошиновки; исключение повреждения механизмов перемещения анода технологическим оборудованием (кранами) и уменьшение количества единиц применяемого оборудования (домкратов).The technical result of the claimed invention is: creating conditions for increasing the progress of the anode busbar, therefore, reducing the frequency of the constriction of the anode busbar; creation of conditions for the rational placement of sections of automated alumina (APG) supply with electrolyzer feed points; lowering the height of the collector beam and, accordingly, the entire cell; improving the appearance of the cell by eliminating the protruding above the upper plane of the beam-collector elements; exclusion of horizontal movements of the anode busbar; elimination of damage to the mechanisms of movement of the anode by technological equipment (cranes) and a decrease in the number of units of equipment used (jacks).
Достижение заявляемого технического результата обеспечивается тем, что в анодном устройстве электролизера с обожженными анодами, включающем балку-коллектор; механизмы перемещения анодов, состоящие из приводов, домкратов, вертикальных и горизонтальных тяг; валы, установленные перпендикулярно продольной оси балки-коллектора, на которых закреплены двуплечие рычаги, соединенные с механизмами перемещения анодов и с анодной ошиновкой вертикальными и горизонтальными тягами, согласно заявляемому изобретению, приводы механизмов перемещения анодов установлены внизу торцевой части балки-коллектора между анодной ошиновкой и продольными стенками балки-коллектора, а домкраты установлены параллельно продольной оси электролизера, причем вертикальные тяги соединены с анодной ошиновкой через поддерживающую опору; дополнительно, на продольных стенках балки-коллектора размещены вертикальные упоры, внутри которых расположены ролики, прикрепленные к анодной ошиновке с возможностью вертикального перемещения; а горизонтальные тяги выполнены из отдельных частей, соединенных между собой талрепом.Achieving the claimed technical result is ensured by the fact that in the anode device of the electrolyzer with calcined anodes, including a beam-collector; mechanisms for moving anodes, consisting of drives, jacks, vertical and horizontal rods; shafts mounted perpendicular to the longitudinal axis of the collector beam, on which two-arm levers are connected, connected to the anode busbar mechanisms with vertical and horizontal rods, according to the claimed invention, anode drive mechanism drives are installed at the bottom of the end of the collector beam between the anode busbar and the longitudinal the walls of the collector beam, and the jacks are installed parallel to the longitudinal axis of the electrolyzer, with vertical rods connected to the anode busbar through the support neighing support; in addition, vertical stops are placed on the longitudinal walls of the collector beam, inside of which are rollers attached to the anode busbar with the possibility of vertical movement; and horizontal rods are made of separate parts interconnected by a lanyard.
Изобретение дополняет частный отличительный признак, направленный также на достижение технического результата.The invention complements a particular distinguishing feature, also aimed at achieving a technical result.
Двуплечие рычаги выполнены с соотношением плеч 1:1,2-1,4.Two shoulders levers are made with a ratio of 1: 1.2-1.4.
Основным преимуществом предложенного устройства является то, что вследствие расположения механизмов перемещения анодов между балкой-коллектором и анодной ошиновкой, параллельно продольной оси электролизера, размеры двуплечих рычагов, вертикальных и горизонтальных тяг ничем не лимитируются, что позволяет значительно увеличить ход анодной ошиновки. Аналогичным образом это позволяет уменьшить высоту анодного устройства и улучшить внешний вид электролизера за счет исключения выступающих над верхней плоскостью балки-коллектора элементов. Кроме того, при такой конструкции анодного устройства для работы достаточно двух домкратов механизмов перемещения анодов соответствующей мощности, вместо четырех. Оптимальным для увеличения хода анодной ошиновки является использование двуплечих рычагов с соотношением длин плеч 1:1,2-1,4.The main advantage of the proposed device is that due to the location of the mechanisms of movement of the anodes between the collector beam and the anode busbar, parallel to the longitudinal axis of the cell, the sizes of the two-arm levers, vertical and horizontal rods are not limited by anything, which can significantly increase the course of the anode busbar. Similarly, this reduces the height of the anode device and improves the appearance of the cell by eliminating elements protruding above the upper plane of the collector beam. In addition, with this design of the anode device, two jacks of mechanisms for moving the anodes of the corresponding power, instead of four, are enough for operation. Optimal for increasing the stroke of the anode busbar is the use of two-arm levers with a ratio of shoulder lengths 1: 1.2-1.4.
Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the proposed solution and the characteristics of the analogue and prototype indicates that the solution meets the criterion of "novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что делает возможным сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which makes it possible to conclude that the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - общий вид анодного устройства;figure 1 is a General view of the anode device;
на фиг.2 - механизм перемещения анодов анодного устройства;figure 2 - mechanism for moving the anodes of the anode device;
на фиг.3 - схема соединения домкратов, двуплечих рычагов и анодной ошиновки.figure 3 - connection diagram of the jacks, two shoulders levers and the anode busbar.
Заявляемое анодное устройство состоит из балки-коллектора 1, выполненной в виде сварной металлоконструкции с установленными на ней механизмами перемещения анода 2 и соединенной с ними анодной ошиновки 3. Анодная ошиновка 3 представляет собой рамочную конструкцию, состоящую из двух параллельных алюминиевых шин 4, скрепленных между собой поперечными распорками 5, размещенными в окнах 6 балки-коллектора 1. Угольные аноды 7 с запечатанными в них анододержателями 8 с помощью замков 9 подвешены к алюминиевым шинам 4. Анодная ошиновка 3 установлена с возможностью перемещения вверх-вниз относительно балки-коллектора 1 механизмами перемещения анода 2. Валы 10 установлены перпендикулярно продольной оси балки-коллектора 1. На закрепленных валах 10 установлены двуплечие рычаги 11, с длинными 12 и короткими 13 плечами. К коротким плечам 13 двуплечих рычагов 11 прикреплены горизонтальные тяги 14. Горизонтальные тяги 14 снабжены приспособлениями для регулирования длины тяг (талрепами) 15. Горизонтальные тяги 14 воспринимают усилие от винтов 16, домкратов 17, приводимых в движение электроприводом 18. К длинным плечам 12 двуплечих рычагов 11, с помощью осей 19, подвешены вертикальные тяги 20, соединенные с анодной ошиновкой 3 посредством поддерживающих опор 21. Для предотвращения горизонтального перемещения анодной ошиновки 3 при ее подъеме или опускании она снабжена роликами 22, установленными внутри вертикальных упоров 23. При этом ролики 22 прикреплены к внутренним поверхностям анодной ошиновки 3, а вертикальные упоры 23 установлены на балке-коллекторе 1.The inventive anode device consists of a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При включении механизмов перемещения анода 2 "на подъем" анодной ошиновки 3 с анодами 7 включается электропривод 18. Винт 16 втягивается внутрь домкрата 17 и тянет за собой горизонтальную тягу 14. Горизонтальная тяга 14 передает усилие на длинное плечо 12 двуплечего рычага 11, который, поворачиваясь на валу 10, перемещает короткое плечо 13 двуплечего рычага 11 с подвешенной вертикальной тягой 20 вверх. При этом короткое плечо 13 совершает движение вверх по дуге, которое компенсируется поворотом на несколько градусов вертикальных тяг 20 относительно их точки закрепления на оси 19. Вследствие чего, анодная ошиновка 3 с анодами 7 и поддерживающие опоры 21, подвешенные к нижней части вертикальных тяг 20, совершают строго вертикальное движение. При этом возникновение горизонтальной составляющей нагрузки на анодную ошиновку 3 с закрепленными на ней анодами 7 устраняется роликами 22 и упорами 23. Ролики 22 могут перемещаться внутри упоров 23 только в вертикальном направлении, что позволяет исключить горизонтальные перемещения анодной ошиновки 3.When the mechanisms for moving the
При включении механизмов перемещения анода 2 "на опускание" происходит выдвижение винтов 16 из домкратов 17 наружу (в сторону продольной оси балки-коллектора 1), поворот всей рычажной системы в обратном направлении и анодная ошиновка 3 с анодами 7 опускается.When you turn on the mechanisms for moving the
Приведенный вариант с двумя рычагами на сторону балки-коллектора целесообразно применять в электролизерах малой и средней мощности (до 200 кА) с относительно небольшой длиной ошиновки. Для электролизеров большой мощности (до 500 кА) потребуется установка до 4-5 двуплечих рычагов.The given version with two levers on the side of the collector beam is expediently used in electrolyzers of low and medium power (up to 200 kA) with a relatively short busbar length. For electrolyzers of high power (up to 500 kA), installation of up to 4-5 two-arm levers will be required.
В частном случае выполнения устройства для увеличения хода анодной ошиновки предложено использовать двуплечие рычаги с соотношением длин плеч 1:1,2-1,4. Моделирование механизма перемещения анода с таким соотношением плеч двуплечих рычагов позволило определить ход анодной ошиновки 500 мм, при допустимых механических напряжениях, возникающих в двуплечих рычагах и поддерживающих опорах изготавливаемых из специальной стали.In the particular case of the implementation of the device to increase the stroke of the anode bus, it is proposed to use two-arm levers with a ratio of shoulder lengths 1: 1.2-1.4. Modeling of the anode displacement mechanism with such a ratio of shoulders of two-arm levers made it possible to determine the course of the anode busbar 500 mm, with allowable mechanical stresses arising in two-arm levers and supporting supports made of special steel.
Применение данного изобретения в алюминиевой промышленности позволит:The use of this invention in the aluminum industry will allow:
- увеличить ход анодной ошиновки на 25% с 400 до 500 мм, а следовательно, уменьшить частоту перетяжки;- increase the stroke of the anode busbar by 25% from 400 to 500 mm, and therefore, reduce the constriction frequency;
- уменьшить высоту анодного устройства электролизера на 700 мм;- reduce the height of the anode device of the cell by 700 mm;
- улучшить внешний вид электролизера за счет исключения выступающих над верхней плоскостью балки-коллектора элементов;- improve the appearance of the cell by eliminating protruding above the upper plane of the beam-collector elements;
- снизить в два раза количество единиц оборудования (домкратов) на одном электролизере (применяется два домкрата вместо четырех в существующих электролизерах).- halve the number of units of equipment (jacks) on one electrolyzer (two jacks are used instead of four in existing electrolyzers).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006140194/02A RU2338011C2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Anode electrolyser facility with burnt anodes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006140194/02A RU2338011C2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Anode electrolyser facility with burnt anodes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006140194A RU2006140194A (en) | 2008-05-20 |
RU2338011C2 true RU2338011C2 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=39798621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006140194/02A RU2338011C2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Anode electrolyser facility with burnt anodes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2338011C2 (en) |
-
2006
- 2006-11-14 RU RU2006140194/02A patent/RU2338011C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006140194A (en) | 2008-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101457370B (en) | 400kA energy-saving and emission-reducing pre-baked aluminum cell | |
US10151038B2 (en) | Electrolytic device and anode assembly intended for the production of aluminium, electrolytic cell and apparatus comprising such a device | |
RU2338011C2 (en) | Anode electrolyser facility with burnt anodes | |
CN110482438B (en) | Tool for installing and adjusting bottom electrode of direct current arc furnace and bottom electrode installing method | |
AU2015208855B2 (en) | Electrolysis tank comprising an anodic assembly hoisting device | |
CN213710141U (en) | Steel construction dome roofing laying device | |
CZ280657B6 (en) | Device for shifting anodes to adjust pole spacing in electrolytic cells | |
CN105862079B (en) | Mechanism and technique are raised in jacking to aluminum electrolysis cell upper part structure online | |
CN100558623C (en) | Guide piece, telescopic boom and the guidance method that mast slides in another mast | |
GB2585217A (en) | A maintenance device for a superstructure of an electrolytic cell, and maintenance method using said maintenance device | |
CN204982080U (en) | Correcting unit of aluminium cell positive pole crossbeam generating line | |
NO821643L (en) | ANNEX FOR MELT ELECTRODECELLS. | |
RU2294985C1 (en) | Anode apparatus to aluminum cell with fired anodes | |
CN203212227U (en) | Suspending and fixing device of underground electric hoist | |
CN209368528U (en) | A kind of high-precision, high-intensitive oil-free guide rail | |
CN220167451U (en) | Steel construction removes hanging flower basket device | |
CN202558494U (en) | Multifunctional lifting transport unit for aluminum electrolysis production | |
RU2006529C1 (en) | Anode device of electrolyzer with fired anodes | |
CN107400902B (en) | Online jacking heightening method for upper structure of aluminum electrolytic cell | |
CN109440137A (en) | A kind of aluminium anode guide rod tumbler | |
CN1886329A (en) | Device for handling an electrolytic cell which is intended for the production of aluminium | |
CN214087369U (en) | Production and processing of inertia alumina packing ball is with hoist and mount frame of unloading of being convenient for | |
CN212714547U (en) | Segment prefabricated beam erection adjusting device | |
JP4308992B2 (en) | Anode weight measuring device | |
CN210001946U (en) | zinc electrolysis anode plate hoisting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081115 |