RU2485216C1 - Electrolysis unit for aluminium manufacture - Google Patents
Electrolysis unit for aluminium manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485216C1 RU2485216C1 RU2012106138/02A RU2012106138A RU2485216C1 RU 2485216 C1 RU2485216 C1 RU 2485216C1 RU 2012106138/02 A RU2012106138/02 A RU 2012106138/02A RU 2012106138 A RU2012106138 A RU 2012106138A RU 2485216 C1 RU2485216 C1 RU 2485216C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- holes
- cathode
- electrolysis unit
- anodes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, а именно к анодному устройству алюминиевых электролизеров.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, namely to the anode device of aluminum electrolysis cells.
Известен электролизер для получения алюминия электролизом расплава, содержащий систему непрерывных анодов с использованием предварительно обожженных анодных блоков (RU 2041975, кл. С25С 3/12, опубл. 20.08.1995), данная конструкция обеспечивает снижение удельного потребления электрической энергии.A known cell for producing aluminum by melt electrolysis, containing a system of continuous anodes using prebaked anode blocks (RU 2041975, class C25C 3/12, publ. 08.20.1995), this design reduces the specific consumption of electrical energy.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является изобретение электролизера для производства алюминия, содержащего угольные аноды с каналами и катодное устройство, включающее слой жидкого алюминия на подине, катодные токоотводящие стержни выполнены из нерастворимых в алюминии материалов, причем их верхняя часть, выступающая из жидкого алюминия, выполнена формой, соответствующей форме противоположных каналов в аноде, и расположена в каналах анодов на расстоянии 1,0-6,0 см параллельно боковым поверхностям каналов. Каналы в угольных анодах и верхняя часть катодных токоотводящих стержней, выступающая над поверхностью жидкого алюминия, имеют треугольное сечение (RU 2282680 кл. С25С, опубл. 27.08.2006). Главным преимуществом таких анодов является уменьшение удельного расхода электроэнергии. Поскольку газопузырьковая прослойка уменьшается, то и сопротивление в электролите снижается и, как следствие, понижается напряжение на ванне.The closest in technical essence to the present invention is the invention of an electrolytic cell for the production of aluminum, containing carbon anodes with channels and a cathode device comprising a layer of liquid aluminum on the bottom, the cathode collector rods are made of insoluble materials in aluminum, and their upper part protruding from liquid aluminum , made in the form corresponding to the shape of the opposite channels in the anode, and is located in the channels of the anodes at a distance of 1.0-6.0 cm parallel to the side surfaces of the channel scarlet. The channels in the carbon anodes and the upper part of the cathode collector rods protruding above the surface of liquid aluminum, have a triangular cross-section (RU 2282680 class. C25C, publ. 08.27.2006). The main advantage of such anodes is the reduction of specific energy consumption. Since the gas-bubble layer decreases, the resistance in the electrolyte decreases and, as a result, the voltage in the bath decreases.
Несмотря на это, у данных анодов есть существенный недостаток. Производство такого анода требует высокой точности и очень трудоемкой работы, так как:Despite this, these anodes have a significant drawback. The production of such an anode requires high accuracy and very laborious work, since:
- при извлечении его из вибропресса анод крошится и ломается по краям;- when removing it from the vibrating press, the anode crumbles and breaks around the edges;
- при обжиге канавки слипаются друг с другом.- when firing, the grooves stick together.
Серьезным недостатком является формирование неровностей на рабочей поверхности и более высокое пенообразование. Главным недостатком такого анодного блока является тот факт, который проявляется уже при эксплуатации анода. При электролизе анод погружен в электролит не полностью, т.е. вырезанные канавки торчат над электролитом, чтобы выпускать анодные газы. Со временем эти канавки забиваются угольной пеной. Далее, также со временем, анод сгорает снизу, соответственно высота канавок уменьшается, как и уменьшается высота анода, следовательно, канавки либо просто утопают полностью в электролите, либо надо извлекать аноды и каждый раз дотачивать высоту канавок, что нецелесообразно. Со временем все достоинства данных анодов пропадают.A serious drawback is the formation of irregularities on the working surface and higher foaming. The main disadvantage of such an anode block is the fact that is already apparent during operation of the anode. During electrolysis, the anode is not completely immersed in the electrolyte, i.e. cut grooves stick out above the electrolyte to release anode gases. Over time, these grooves become clogged with coal foam. Further, also with time, the anode burns from below, respectively, the height of the grooves decreases, as the height of the anode decreases, therefore, the grooves either simply sink completely in the electrolyte, or it is necessary to remove the anodes and grind the height of the grooves each time, which is impractical. Over time, all the advantages of these anodes disappear.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение расхода электроэнергии.The task of the invention is to reduce energy consumption.
Достигается это тем, что в обожженном аноде алюминиевого электролизера предлагается делать не каналы, а отверстия в виде усеченного конуса, отношение верхнего диаметра к нижнему диаметру 1,9÷2,1, нижний диаметр конуса 80÷100 мм, количество отверстий в аноде 8÷10. Эти отверстия позволят сократить путь отходящих газов и уменьшить толщину газовой прослойки и, как следствие, снизить сопротивление в электролите и напряжение на ванне, что приведет к уменьшению расхода электроэнергии.This is achieved by the fact that in the calcined anode of the aluminum electrolyzer it is proposed to make not channels, but holes in the form of a truncated cone, the ratio of the upper diameter to the lower diameter is 1.9 ÷ 2.1, the lower diameter of the cone is 80 ÷ 100 mm, the number of holes in the anode is 8 ÷ 10. These holes will reduce the path of exhaust gases and reduce the thickness of the gas layer and, as a result, reduce the resistance in the electrolyte and the voltage on the bath, which will lead to a decrease in energy consumption.
Для предотвращения заполнения отверстий угольной пеной, последние выполняются в виде конуса. Это приводит к росту скорости газа в отверстиях по направлению снизу вверх и удалению угольной пены на поверхность анода.To prevent filling the holes with carbon foam, the latter are made in the form of a cone. This leads to an increase in the gas velocity in the holes in the direction from the bottom up and the removal of carbon foam on the surface of the anode.
Количество отверстий в аноде 8÷10 объясняется тем, что если отверстий будет более 10, то анод будет хрупким и может обрушиться, а если количество отверстий будет менее 8, то уменьшение газовой прослойки будет незначительным.The number of holes in the anode 8 ÷ 10 is explained by the fact that if there are more than 10 holes, the anode will be brittle and may collapse, and if the number of holes is less than 8, the decrease in the gas gap will be insignificant.
Также это изобретение полностью убирает еще одну проблему, возникшую при производстве анодов с каналами. Ввиду того, что отверстия в анодах имеют форму усеченного конуса, это обеспечивает беспрепятственное извлечение анодов из вибропресса. Отводимые газы будут осуществлять барботаж расплава, что приведет к повышению растворимости глинозема в электролите и снижению омического сопротивления пузырькового слоя газов, аккумулирующихся на подошве блоков.Also, this invention completely eliminates another problem that arose in the manufacture of anodes with channels. Due to the fact that the holes in the anodes are in the form of a truncated cone, this ensures unhindered extraction of the anodes from the vibropress. The exhaust gases will bubble the melt, which will lead to an increase in the solubility of alumina in the electrolyte and a decrease in the ohmic resistance of the bubble layer of gases accumulated on the sole of the blocks.
Пример работы изобретения. Электролиз проводили на лабораторной установке при катодной плотности постоянного тока 0,62 А/см2. При проведении опытов использовались одинаковые электрохимические ячейки с различной конструкцией анода. Полученные результаты приведены на фигуре 1.An example of the operation of the invention. The electrolysis was carried out in a laboratory setup at a cathode direct current density of 0.62 A / cm 2 . During the experiments, identical electrochemical cells with different anode designs were used. The results are shown in figure 1.
Результаты лабораторных испытаний показали, что снижение сопротивления в МПР может составить 9%, что уменьшит расход электроэнергии на 1200-1500 кВт·ч/т алюминия.The results of laboratory tests showed that the decrease in resistance in the MPR can be 9%, which will reduce the energy consumption by 1200-1500 kWh / t of aluminum.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012106138/02A RU2485216C1 (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012106138/02A RU2485216C1 (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2485216C1 true RU2485216C1 (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=48786311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012106138/02A RU2485216C1 (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Electrolysis unit for aluminium manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2485216C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812070C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Electrolyser for aluminium production |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2159538A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-04 | Pechiney Aluminium | A carbonaceous anode with partially constricted round bars designed for cells for the production of aluminium by electrolysis |
WO2001031087A1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Moltech Invent S.A. | Aluminum electrowinning cell with sidewalls resistant to molten electrolyte |
US6558525B1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-05-06 | Northwest Aluminum Technologies | Anode for use in aluminum producing electrolytic cell |
RU2239005C2 (en) * | 2002-11-25 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Саяногорский алюминиевый завод" | Burnt anode for aluminum electrolyzer |
RU2282680C1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Electrolyzer for production of aluminum |
-
2012
- 2012-02-21 RU RU2012106138/02A patent/RU2485216C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2159538A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-04 | Pechiney Aluminium | A carbonaceous anode with partially constricted round bars designed for cells for the production of aluminium by electrolysis |
WO2001031087A1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Moltech Invent S.A. | Aluminum electrowinning cell with sidewalls resistant to molten electrolyte |
US6558525B1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-05-06 | Northwest Aluminum Technologies | Anode for use in aluminum producing electrolytic cell |
RU2239005C2 (en) * | 2002-11-25 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Саяногорский алюминиевый завод" | Burnt anode for aluminum electrolyzer |
RU2282680C1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Electrolyzer for production of aluminum |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
---|---|---|
CN100478500C (en) | Abnormal cathode carbon block structure aluminum electrolysis bath | |
CN101942676B (en) | Special-shaped cathode structured aluminum electrolytic cell | |
CA1164823A (en) | Electrode arrangement in a cell for manufacture of aluminum from molten salts | |
JPS6232276B2 (en) | ||
CN104514011A (en) | Aluminum electrolysis tank provided with heat insulation and material stopping device | |
RU111540U1 (en) | ELECTROLYZER FOR ALUMINUM PRODUCTION | |
DK177503B1 (en) | Process and prebaked anode for aluminum manufacture | |
US3067124A (en) | Furnace for fused-bath electrolysis, particularly for aluminum production from alo | |
RU2485216C1 (en) | Electrolysis unit for aluminium manufacture | |
CN201883156U (en) | Anode structure of aluminum electrolysis cell | |
CN102345141B (en) | Aluminum electrolytic tank anode carbon block of irregularly-shaped structure with exhaust passage and preparation method thereof | |
RU2499085C1 (en) | Electrolysis unit for aluminium manufacture | |
CN101892497A (en) | Anode used for aluminum electrolysis | |
CN102400177B (en) | Cathode carbon block structure capable of reducing horizontal current in molten cathode aluminum in aluminum electrolysis cell | |
CN202359211U (en) | Special-structured aluminum reduction cell anode carbon block with exhaust passages | |
RU2013157540A (en) | DRY STARTING THE ELECTROLYZER FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM | |
RU2657395C1 (en) | Electrolyzer for obtaining aluminum | |
CN102154664A (en) | Anode structure of aluminum electrolytic cell densely distributed with carbon anodes in narrow centre joints | |
RU2518029C1 (en) | Electrolyser for aluminium production | |
CN201793768U (en) | Aluminum electrolysis anode structure | |
WO2013034024A1 (en) | Aluminum electrolytic tank anode carbon block of irregularly-shaped structure with exhaust passage and preparation method thereof | |
RU2509830C1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminium | |
RU2555302C1 (en) | Electrolysis cell for producing aluminium | |
RU2542180C1 (en) | Device withdrawing gas from bottom of self-baking anode | |
RU2586183C1 (en) | Electrolysis cell for producing liquid metals by electrolysis of melts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180222 |