RU2555302C1 - Электролизер для производства алюминия - Google Patents
Электролизер для производства алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555302C1 RU2555302C1 RU2014110827/02A RU2014110827A RU2555302C1 RU 2555302 C1 RU2555302 C1 RU 2555302C1 RU 2014110827/02 A RU2014110827/02 A RU 2014110827/02A RU 2014110827 A RU2014110827 A RU 2014110827A RU 2555302 C1 RU2555302 C1 RU 2555302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- height
- electrolysis cell
- alumina tube
- electrolyte
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электролизеру с обожженными анодами для производства алюминия. Электролизер содержит угольные аноды с вертикальными отверстиями и катодное устройство со слоем жидкого алюминия на подине, при этом внутренняя поверхность каждого отверстия анода защищена корундовой трубкой, высота которой превышает высоту анода, отношение этих высот удовлетворяет условию h:H=(1,05÷l,15):1, где: h - высота корундовой трубки; H - высота анода и количество отверстий в аноде составляет не менее одного. Обеспечивается уменьшение удельного потребления электроэнергии электролизером с обожженным анодом на 300-400 кВт·ч/т Al и исключение риска загрязнения производимого электролизером алюминия примесями при растворении корундовой трубки в электролите. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с обожженными анодами, и направлено на сокращение удельного потребления электрической энергии и повышение энергетической эффективности электролизного производства путем снижения газонаполненности электролита и уменьшения потерь напряжения на преодоление его сопротивления.
Известен электролизер для производства алюминия, в угольном анодном блоке которого выполнены вертикальные отверстия в виде усеченных конусов, нижний диаметр которых больше верхнего в 1,9÷2,1 раз и составляет 80-400 мм, а количество отверстий - 8÷100 шт. (патент РФ №2485216 RU от 21.02.2012, опубл. 20.06.2013). Отверстия сокращают путь газовых пузырей и уменьшают толщину газовой прослойки, что снижает потери напряжения на ванне и уменьшает потребление электроэнергии электролизером. Конические отверстия в аноде способствуют росту скорости газа в них по направлению снизу вверх и удалению таким образом угольной пены на поверхность анода.
Недостатком известного электролизера является значительная площадь отверстий в анодном угольном блоке, уменьшающая площадь его контакта с расплавом, и низкая скорость движения газов в отверстии, недостаточная для выноса углерода на поверхность анода, наличие дополнительной поверхности, подверженной окислению анодными газами и кислородом атмосферного воздуха, что увеличивает расход анодов и создает риск закупоривания газоотводящих отверстий жидким электролитом, наносимом на поверхность анода в качестве защитного слоя.
Известен электролизер для производства алюминия, содержащий угольные аноды с каналами и катодное устройство, включающее слой жидкого алюминия на подине и катодные стержни из нерастворимых в алюминии материалов, верхняя часть которых, выступающая из жидкого алюминия, выполнена формой, соответствующей форме противоположных каналов в аноде [Патент РФ №2282680 RU от 05.04.2005, опубл. 27.08.2006.].
Недостатками известного электролизера являются риск образования градиентов плотности и повышенной структурной напряженности в зоне пазов, что увеличивает вероятность образования трещин и газопроницаемость анода, чувствительность анода к механическим воздействиям, образование вертикальных трещин как продолжение пазов.
Задачей заявляемого изобретения являются сокращение потребления электроэнергии электролизером и снижение расхода обожженного анода путем уменьшения толщины газосодержащего слоя электролита, снижение риска окисления анода анодными газами и кислородом атмосферного воздуха и исключение закупоривания газоотводящих отверстий электролитом, наносимом на поверхность анода в качестве защитного слоя.
Достигается это тем, что электролизер для производства алюминия, содержащий угольные аноды с вертикальными отверстиями и катодное устройство, включающее слой жидкого алюминия на подине, при этом внутренняя поверхность каждого отверстия анода защищена корундовой трубкой, высота которой превышает высоту анода и отношение этих высот удовлетворяет условию h:H=(1,05÷1,15):1, при этом количество отверстий в аноде должно быть не менее одного.
Данные пределы отношений высот обосновываются следующим. Высота свежего анода до его установки в электролизер составляет 700-800 мм, высота защитного слоя электролита, наносимого на его поверхность - 20-30 мм. Уменьшение высоты верхнего среза трубок над верхней плоскостью анода менее 0,05 Н создает риск закупоривания трубки при нанесении защитного слоя электролита, увеличение этого параметра более 0,15 Н создает риск поломки трубки при транспортировке анода и его установке в электролизер.
Выбор корундовых трубок обосновывается тем, что они на 95-97% состоят из глинозема, а температура их эксплуатации достигает 1650-1700°C, что значительно выше температуры расплава электролита в электролизной ванне. При контакте с расплавом материал такой трубки подвергается электролизу с образованием жидкого алюминия и диоксида углерода, не загрязняя при этом металл, производимый электролизером.
Заявляемый обожженный анод поясняется графически. На фиг. изображен общий вид анода с газоотводящими отверстиями, защищенными корундовыми трубками, где: 1 - анод; 2 - отверстия, защищенные корундовыми трубками.
Заявляемый обожженный анод работает следующим образом. Газовые пузыри, образующиеся в процессе окисления анода, движутся по пути наименьшего сопротивления, до края подошвы анода или в отверстия. При этом через отверстия удаляется минимум половина образующихся анодных газов, что сокращает толщину газосодержащего слоя электролита и затраты электроэнергии на преодоление его сопротивления в 1,5-2 раза, а защита отверстия корундовой трубкой исключает риск окисления анода отходящими анодными газами.
Преимуществами заявляемого изобретения являются уменьшение удельного потребления электроэнергии электролизером с обожженным анодом на 300-400 кВт·ч/т(Al) и исключение риска загрязнения производимого электролизером алюминия примесями при растворении корундовой трубки в электролите.
Claims (1)
- Электролизер для производства алюминия, содержащий угольные аноды с вертикальными отверстиями и катодное устройство со слоем жидкого алюминия на подине, отличающийся тем, что внутренняя поверхность каждого отверстия анода защищена корундовой трубкой, высота которой превышает высоту анода при отношении высот, удовлетворяющем условию h:H=(1,05÷1,15):1, где h - высота корундовой трубки; H - высота анода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014110827/02A RU2555302C1 (ru) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Электролизер для производства алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014110827/02A RU2555302C1 (ru) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Электролизер для производства алюминия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2555302C1 true RU2555302C1 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014110827/02A RU2555302C1 (ru) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Электролизер для производства алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2555302C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631777C1 (ru) * | 2016-12-08 | 2017-09-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Анодный блок алюминиевого электролизера |
RU2812070C1 (ru) * | 2023-10-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Электролизер для производства алюминия |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4392926A (en) * | 1980-05-30 | 1983-07-12 | Showa Aluminum Industries K.K. | Process and apparatus for production of aluminum |
SU1065502A1 (ru) * | 1982-05-21 | 1984-01-07 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Анодное устройство алюминиевого электролизера |
SU1148906A1 (ru) * | 1983-02-25 | 1985-04-07 | Днепровский Ордена Ленина Алюминиевый Завод Им.С.М.Кирова | Анодный узел алюминиевого электролизера |
RU2157429C2 (ru) * | 1998-11-30 | 2000-10-10 | Открытое акционерное общество "Братский алюминиевый завод" | Анодное устройство алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом |
RU2007146069A (ru) * | 2007-12-11 | 2009-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" (RU) | Способ улавливания выбросов с поверхности анода |
-
2014
- 2014-03-20 RU RU2014110827/02A patent/RU2555302C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4392926A (en) * | 1980-05-30 | 1983-07-12 | Showa Aluminum Industries K.K. | Process and apparatus for production of aluminum |
SU1065502A1 (ru) * | 1982-05-21 | 1984-01-07 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Анодное устройство алюминиевого электролизера |
SU1148906A1 (ru) * | 1983-02-25 | 1985-04-07 | Днепровский Ордена Ленина Алюминиевый Завод Им.С.М.Кирова | Анодный узел алюминиевого электролизера |
RU2157429C2 (ru) * | 1998-11-30 | 2000-10-10 | Открытое акционерное общество "Братский алюминиевый завод" | Анодное устройство алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом |
RU2007146069A (ru) * | 2007-12-11 | 2009-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" (RU) | Способ улавливания выбросов с поверхности анода |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631777C1 (ru) * | 2016-12-08 | 2017-09-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Анодный блок алюминиевого электролизера |
RU2812070C1 (ru) * | 2023-10-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Электролизер для производства алюминия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102471906B (zh) | 用于电解池的有沟阳极 | |
KR101060208B1 (ko) | 전해 장치 및 방법 | |
CN201261809Y (zh) | 带有铝液磁旋流调整装置的阴极内衬 | |
JPS6232276B2 (ru) | ||
RU2555302C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
CN107541755B (zh) | 一种内加热式熔盐电解槽 | |
CN102345141B (zh) | 带有排气通道的异形结构铝电解槽阳极炭块及其制备方法 | |
CN201883156U (zh) | 一种铝电解槽的阳极结构 | |
US11180862B2 (en) | Advanced aluminum electrolysis cell | |
CN202359211U (zh) | 带有排气通道的异形结构铝电解槽阳极碳块 | |
US20140224651A1 (en) | Aluminum electrolytic tank anode carbon block of irregularly-shaped structure with exhaust passage and preparation method thereof | |
CN202139303U (zh) | 一种铝电解槽阳极炭块 | |
RU2657395C1 (ru) | Электролизер для получения алюминия | |
CN101649470B (zh) | 带有铝液磁旋流调整装置的铝电解槽阴极内衬 | |
RU2586183C1 (ru) | Электролизер для получения жидких металлов электролизом расплавов | |
CA2697396A1 (en) | Control of by-pass current in multi-polar light metal reduction cells | |
RU2631777C1 (ru) | Анодный блок алюминиевого электролизера | |
CN105780056B (zh) | 双层铝阴极铝电解槽 | |
CN205616960U (zh) | 一种铝电解槽的铝-碳-铝阴极 | |
CN205275722U (zh) | 一种电解槽焙烧启动加热装置 | |
RU2485216C1 (ru) | Электролизер для производства алюминия | |
RU2013157540A (ru) | Сухой запуск электролизера для производства алюминия | |
CN204752873U (zh) | 电解槽 | |
CN103243351B (zh) | 一种分区电解预焙铝电解槽 | |
CN104372382A (zh) | 一种生产稀土金属及合金的稀土熔盐电解槽 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180321 |