RU2457285C1 - Electrolysis unit for aluminium manufacture - Google Patents
Electrolysis unit for aluminium manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457285C1 RU2457285C1 RU2010152842/02A RU2010152842A RU2457285C1 RU 2457285 C1 RU2457285 C1 RU 2457285C1 RU 2010152842/02 A RU2010152842/02 A RU 2010152842/02A RU 2010152842 A RU2010152842 A RU 2010152842A RU 2457285 C1 RU2457285 C1 RU 2457285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolysis unit
- electrodes
- cell
- electrolyzer
- rollers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, к электролитическому получению алюминия.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, to the electrolytic production of aluminum.
Известен электролизер для получения алюминия по патенту RU 2041975. Он содержит систему непрерывных анодов, выполненную из предварительно обожженных анодных блоков, расположенных с зазором и соединенных средствами крепления по продольным сторонам, катодные блоки, сборник для осажденного алюминия, анодные балки, соединенные с анодной рамой, щитовые заслонки, расположенные по сторонам электролизера, днище с теплоизоляцией и футеровкой, и автоматического устройства для загрузки оксида алюминия. Недостатками этого электролизера является сложность конструкции и высокий расход электроэнергии.Known electrolyzer for producing aluminum according to patent RU 2041975. It contains a system of continuous anodes made of prebaked anode blocks located with a gap and connected by fastening means on the longitudinal sides, cathode blocks, a collector for deposited aluminum, anode beams connected to the anode frame, panel shutters located on the sides of the cell, a bottom with thermal insulation and lining, and an automatic device for loading aluminum oxide. The disadvantages of this electrolyzer are the complexity of the design and high power consumption.
По патенту RU 2133304 известен электролизер для выделения металлов из растворов. Он содержит корпус, крышку, неподвижные аноды, расположенные в два ряда, и вращающиеся между ними на общем валу дисковые катоды, токоподводы. Однако данный электролизер не пригоден для производства алюминия в промышленном масштабе.According to patent RU 2133304, an electrolytic cell for separating metals from solutions is known. It contains a housing, a cover, fixed anodes located in two rows, and disk cathodes rotating between them on a common shaft, current leads. However, this electrolyzer is not suitable for the production of aluminum on an industrial scale.
Наиболее близким аналогом к заявляемому электролизеру является электролизер по патенту RU 2401884. В электролизере данной конструкции анодная часть биполярных электродов выполнена расходуемой, а сами электроды - подвижными с возможностью регулирования межэлектродного пространства путем перемещения биполей и одного из концевых электродов по ложному днищу на катках и/или роликах, выполненных из стойкого к алюминию и электролиту материала. Недостатком данной конструкции является наличие движущихся в расплаве механизмов (катков и/или роликов), существенно усложняющих бесперебойную промышленную эксплуатацию данного агрегата.The closest analogue to the claimed electrolyzer is the electrolyzer according to patent RU 2401884. In the electrolyzer of this design, the anode part of the bipolar electrodes is made consumable, and the electrodes themselves are movable with the possibility of regulating the interelectrode space by moving the bipoles and one of the end electrodes along the false bottom on the rollers and / or rollers made of material resistant to aluminum and electrolyte. The disadvantage of this design is the presence of moving mechanisms in the melt (rollers and / or rollers), which significantly complicate the smooth industrial operation of this unit.
Задачей предлагаемого технического решения является уменьшение себестоимости производимого электролитическим путем алюминия за счет снижения стоимости агрегата (электролизера) и снижения расхода электроэнергии.The objective of the proposed technical solution is to reduce the cost of aluminum produced by electrolysis by reducing the cost of the unit (electrolyzer) and reducing energy consumption.
Технический результат заключается в уменьшении размеров электролизера, уменьшении общего напряжения электролизера за счет уменьшения напряжения в аноде и катоде, уменьшении размеров и массы ошиновки, в упрощении обслуживания электролизера.The technical result consists in reducing the size of the cell, reducing the overall voltage of the cell by reducing the voltage in the anode and cathode, reducing the size and weight of the busbar, in simplifying maintenance of the cell.
Указанный технический результат достигается тем, что в электролизере биполярные электроды выполнены подвижными с возможностью изменения межэлектродного расстояния, причем подвижные части электродов (катки и/или ролики) выведены из расплава наружу относительно шахты - рабочего пространства - электролизера. Подвижные биполи и один, либо оба концевых электрода могут быть установлены на катках, роликах, транспортирной ленте либо перемещаться относительно поперечной оси электролизера с помощью иного внешнего относительно наполненного расплавом пространства электролизера приспособления. Подина может быть выполнена горизонтальной, наклонной, может быть оборудована копильником для сбора металла. Стенки шахты электролизера могут быть снабжены кессонами с хладагентом для отвода тепла и футерованы изнутри стойким к воздействию расплава (алюминия и электролита) материалом. Биполи могут располагать строго вертикально и под углом к горизонту, анодная часть биполей может иметь пазы-канавки различной конфигурации для эффективного отвода газов. Катодная сторона биполя может быть выполнена из материала, смачиваемого алюминием. Возможно применение полых газонаполняемых биполей для создания газовоздушной среды через отверстия в анодной стороне биполей для создания газовой пленки, ограничивающей коррозию анодной части биполя. Электролизер снабжен съемным сводом, предназначенным для эвакуации отходящих газов. Система питания глиноземом и фторсолями может располагается на своде электролизера либо отдельно относительно электролизера. Питание электролизера глиноземом может осуществляться как подачей глинозема и фторсолей непосредственно в расплав в шахте электролизера, так и посредством насыщения глиноземом и/или фторсолями электролита во внешнем относительно рабочего пространства электролизера резервуаре либо проточном канале.The specified technical result is achieved by the fact that in the electrolyzer, the bipolar electrodes are made movable with the possibility of changing the interelectrode distance, and the movable parts of the electrodes (rollers and / or rollers) are removed from the melt to the outside relative to the mine - workspace - electrolyzer. The movable bipoles and one or both of the end electrodes can be mounted on rollers, rollers, a conveyor belt, or moved relative to the transverse axis of the electrolyzer using another device that is external to the melt-filled space of the cell. The hearth can be made horizontal, inclined, can be equipped with a money box for collecting metal. The walls of the cell shaft can be equipped with caissons with refrigerant to remove heat and lined from the inside with material resistant to melt (aluminum and electrolyte). Bipoles can be placed strictly vertically and at an angle to the horizontal, the anode part of the bipoles can have grooves-grooves of various configurations for effective gas removal. The cathode side of the bipole can be made of a material wetted by aluminum. It is possible to use hollow gas-filled bipoles to create a gas-air medium through openings in the anode side of the bipoles to create a gas film that limits the corrosion of the anode part of the bipole. The cell is equipped with a removable vault designed for evacuation of exhaust gases. The alumina and fluorine salt supply system may be located on the arch of the electrolyzer or separately relative to the electrolyzer. The alumina can be powered by feeding alumina and fluorine salts directly to the melt in the electrolyzer shaft, or by saturating the alumina and / or fluorine salts of the electrolyte in a reservoir external to the electrolyzer working space or in a flow channel.
На фиг.1 изображен упрощенный общий вид электролизера для производства алюминия.Figure 1 shows a simplified General view of the electrolyzer for the production of aluminum.
Электролизер включает металлический корпус 1, который может быть оборудован кессонами с хладагентом 2, с футеровкой 3 из материалов, стойких к воздействию жидкого электролита 4 и металла, в котором расположена система вертикальных либо наклонных электродов, состоящая из концевого анода 5, концевого катода 6 и биполярных электродов 7. Ток к концевым электродам подводится по токоподводам 8.The cell includes a
Концевой анод 5, биполярные электроды 7 конструктивно опираются на внешний (находящийся вне расплава) относительно рабочего пространства электролизера конструктивный элемент электролизера 9. Электроды могут передвигаться относительно поперечной оси электролизера.The
В нижней части электролизера может располагаться копильник металла вблизи наклонной либо горизонтальной подины 10. Сверху электролизер укрывается сводом 11, который может частично либо полностью сниматься. В своде конструктивно предусмотрена система удаления газов, и может быть оборудована система подачи глинозема 12.In the lower part of the electrolyzer, a metal piggy bank can be located near the inclined or
Биполярные электроды имеют катодную 13 и анодную 14 стороны. Биполярные электроды с анодной стороны могут быть оборудованы пазами-канавками для улучшения отвода газов. Также биполи могут быть выполненными полыми с возможностью закачки в них газов для последующего создания газового антикоррозионного слоя через отверстия в анодной стороне биполя.Bipolar electrodes have a
Работает электролизер следующим образом.The cell operates as follows.
Пуск электролизера производится после разогрева внутреннего пространства до температуры, сопоставимой с рабочей температурой электролита (разность температур не более 100 градусов Цельсия). После нагрева в ванну заливается предварительно наплавленный электролит 4. Электролит может завиваться как в пустую шахту электролизера, так и в шахту с предварительно введенными электродами. После заливки электролита и установки электродов включается электрический ток и устанавливается свод 11.The electrolyzer is launched after heating the internal space to a temperature comparable to the working temperature of the electrolyte (temperature difference is not more than 100 degrees Celsius). After heating, the previously deposited electrolyte is poured into the
Использование последовательно соединенных биполярных электродов и применение относительно малой силы тока уменьшает массу используемой для токоподвода ошиновки, снижает общее напряжение, за счет чего снижается расход электроэнергии.The use of bipolar electrodes connected in series and the use of a relatively small current strength reduces the mass of the busbar used for current supply, reduces the overall voltage, thereby reducing energy consumption.
Ввиду неучастия получаемого жидкого металла в процессе протекания тока, отсутствует необходимость поддержания в шахте электролизера достаточно большого количества металла.Due to the non-participation of the obtained liquid metal in the process of current flow, there is no need to maintain a sufficiently large amount of metal in the cell of the electrolyzer.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152842/02A RU2457285C1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152842/02A RU2457285C1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2457285C1 true RU2457285C1 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010152842/02A RU2457285C1 (en) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457285C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110747492A (en) * | 2019-11-27 | 2020-02-04 | 镇江慧诚新材料科技有限公司 | Method for on-site detection and on-site adjustment of vertical cathode inclination of oxygen-aluminum co-production electrolytic cell |
RU2758697C1 (en) * | 2020-12-23 | 2021-11-01 | Евгений Сергеевич Горланов | Method for electrolytic production of aluminium using solid electrodes |
RU2763059C1 (en) * | 2021-01-26 | 2021-12-27 | Сергей Владимирович Кидаков | Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser |
CN114030063A (en) * | 2021-11-03 | 2022-02-11 | 阿坝铝厂 | Pre-baked anode carbon block anti-oxidation structure |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5275744A (en) * | 1991-09-30 | 1994-01-04 | Chevron Research And Technology Company | Derivatives of polyalkylenepolyamines as corrosion inhibitors |
US5415742A (en) * | 1991-09-17 | 1995-05-16 | Aluminum Company Of America | Process and apparatus for low temperature electrolysis of oxides |
RU2101392C1 (en) * | 1990-11-28 | 1998-01-10 | Мольтех Инвент С.А. | Aluminum-producing electrolyzer, anode pack of electrolyzer, method of rearranging electrolyzer, and method of aluminum production |
RU2274680C2 (en) * | 2004-06-22 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Легкие металлы" | Method of production of metals by electrolysis of the molten salts |
US7144483B2 (en) * | 2001-02-23 | 2006-12-05 | Norsk Hydro Asa | Method and an electrowinning cell for production of metal |
RU2401884C2 (en) * | 2008-09-19 | 2010-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лёгкие Металлы" | Polyakov electrolysis cell for producing aluminium |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010152842/02A patent/RU2457285C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101392C1 (en) * | 1990-11-28 | 1998-01-10 | Мольтех Инвент С.А. | Aluminum-producing electrolyzer, anode pack of electrolyzer, method of rearranging electrolyzer, and method of aluminum production |
US5415742A (en) * | 1991-09-17 | 1995-05-16 | Aluminum Company Of America | Process and apparatus for low temperature electrolysis of oxides |
US5275744A (en) * | 1991-09-30 | 1994-01-04 | Chevron Research And Technology Company | Derivatives of polyalkylenepolyamines as corrosion inhibitors |
US7144483B2 (en) * | 2001-02-23 | 2006-12-05 | Norsk Hydro Asa | Method and an electrowinning cell for production of metal |
RU2274680C2 (en) * | 2004-06-22 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Легкие металлы" | Method of production of metals by electrolysis of the molten salts |
RU2401884C2 (en) * | 2008-09-19 | 2010-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лёгкие Металлы" | Polyakov electrolysis cell for producing aluminium |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110747492A (en) * | 2019-11-27 | 2020-02-04 | 镇江慧诚新材料科技有限公司 | Method for on-site detection and on-site adjustment of vertical cathode inclination of oxygen-aluminum co-production electrolytic cell |
CN110747492B (en) * | 2019-11-27 | 2020-08-21 | 镇江慧诚新材料科技有限公司 | Method for on-site detection and on-site adjustment of vertical cathode inclination of oxygen-aluminum co-production electrolytic cell |
RU2758697C1 (en) * | 2020-12-23 | 2021-11-01 | Евгений Сергеевич Горланов | Method for electrolytic production of aluminium using solid electrodes |
RU2763059C1 (en) * | 2021-01-26 | 2021-12-27 | Сергей Владимирович Кидаков | Production of aluminium with a moving electrolyte in an electrolyser |
WO2022164344A1 (en) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | Сергей Владимирович КИДАКОВ | Production of aluminum with a moving electrolyte in an electrolysis cell |
CN114030063A (en) * | 2021-11-03 | 2022-02-11 | 阿坝铝厂 | Pre-baked anode carbon block anti-oxidation structure |
CN114030063B (en) * | 2021-11-03 | 2023-02-14 | 阿坝铝厂 | Pre-baked anode carbon block anti-oxidation structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11001931B2 (en) | Systems and methods for purifying aluminum | |
RU2457285C1 (en) | Electrolysis unit for aluminium manufacture | |
CN203938739U (en) | Electrolytic cell assembly, electrolyzer system and electrolyzer assembly | |
CN104047025B (en) | The system and method for protecting electrolytic cell side wall | |
US4699704A (en) | Electrolytic cell for a molten salt | |
RU2401884C2 (en) | Polyakov electrolysis cell for producing aluminium | |
RU2689475C1 (en) | Device for production of high-purity aluminum with carbon-free anodes by electrolysis and method of its implementation | |
RU2722605C1 (en) | Electrolysis unit for aluminum production | |
AU2017292865B2 (en) | Advanced aluminum electrolysis cell | |
US1921377A (en) | Electrolytic apparatus | |
JPH11512149A (en) | Electrochemical production of sodium and aluminum chloride | |
CH617160A5 (en) | ||
RU2696124C1 (en) | Electrolytic cell for aluminum production | |
US20130032487A1 (en) | Multipolar Magnesium Cell | |
RU2275443C2 (en) | Multipolar electrolysis bath for production of the molten metals by the electrolysis of the melts and the method of the electrolysis baths mounting | |
US3676323A (en) | Fused salt electrolyzer for magnesium production | |
RU2687617C1 (en) | Electrolysis cell for aluminum production | |
RU2425913C1 (en) | Procedure for production of magnesium and dioxide of carbon of oxide-fluoride melts in bi-polar electrolyser | |
RU2621207C1 (en) | Method for producing aluminium-based alloy and device for its implementation | |
RU2710490C1 (en) | Electrolysis cell for producing metals from metal oxides in molten electrolytes | |
RU2449059C2 (en) | Electrolysis unit for aluminium manufacture | |
RU2509830C1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminium | |
RU2264482C1 (en) | Electrolyzer | |
RU2621084C1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminium | |
RU2702215C1 (en) | Electrolysis unit for magnesium and chlorine production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131224 |