RU2672123C2 - Method for flow-line manufacture of cathode sections combined with installation of bottom of electrolyzer - Google Patents
Method for flow-line manufacture of cathode sections combined with installation of bottom of electrolyzer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672123C2 RU2672123C2 RU2016112252A RU2016112252A RU2672123C2 RU 2672123 C2 RU2672123 C2 RU 2672123C2 RU 2016112252 A RU2016112252 A RU 2016112252A RU 2016112252 A RU2016112252 A RU 2016112252A RU 2672123 C2 RU2672123 C2 RU 2672123C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyzer
- cathode sections
- heated
- groove
- installation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения первичного алюминия посредством электролиза криолит-глиноземного расплава и может быть использовано при монтаже катодного узла электролизера.The invention relates to the field of primary aluminum production by electrolysis of a cryolite-alumina melt and can be used in the installation of a cathode assembly of an electrolyzer.
Сущность способа заключается в поточном методе изготовления катодных секций на специализированной платформе, устанавливаемой в непосредственной близости к монтируемому электролизеру, с последующей их укладкой в подину с частичным сохранением повышенной температуры после их изготовления.The essence of the method lies in the flow method of manufacturing cathode sections on a specialized platform installed in the immediate vicinity of the mounted electrolyzer, followed by their laying in the hearth with partial preservation of the elevated temperature after their manufacture.
Известны способы изготовления катодных секций, состоящих из угольных блоков с пазом, в который закладывается стальной стержень, с последующей заливкой расплавленным чугуном или с предварительным внесением в паз углеродосодержащего связующего.Known methods for the manufacture of cathode sections, consisting of coal blocks with a groove in which to lay a steel rod, followed by pouring with molten cast iron or with the preliminary introduction of a carbon-containing binder into the groove.
Способ заливки расплавленным чугуном для соединения токопроводящего стержня с угольным блоком требует наличия печи для получения жидкого чугуна с поддержанием его температуры на уровне 1200-1500 градусов, а также предварительного нагрева стержня до температуры его наибольшего расширения в пределах 500-600 градусов.The method of pouring molten cast iron to connect the conductive rod to the coal block requires a furnace to produce molten iron with maintaining its temperature at the level of 1200-1500 degrees, as well as pre-heating the rod to the temperature of its greatest expansion within 500-600 degrees.
Недостатком способа является возникновение больших термомеханических напряжений в процессе повторного нагрева при пуске электролизера в работу, что приводит к образованию трещин в угольном блоке, способствующих попаданию расплавленного алюминия на стержень, приводящему к снижению качества алюминия и выхода из строя электролизера.The disadvantage of this method is the occurrence of large thermomechanical stresses during reheating when the electrolyzer is put into operation, which leads to the formation of cracks in the coal block, which contribute to the ingress of molten aluminum onto the rod, resulting in a decrease in the quality of aluminum and failure of the electrolyzer.
Известен способ №2 заделки катодного стержня в паз угольного блока с применением клеевой пасты, состоящей из клея, отвердителя и твердого наполнителя. Недостаток способа заключается в повышенном контактном сопротивлении между угольным блоком и стержнем по сравнению с чугунной заливкой.The known method No. 2 of sealing the cathode rod into the groove of the coal block using adhesive paste consisting of glue, hardener and solid filler. The disadvantage of this method is the increased contact resistance between the coal block and the rod compared to cast iron.
Наиболее близким к предлагаемому способу является монтаж катодной секции с заделкой паза углеродсодержащей пастой с предварительным нанесением на поверхность паза слоя поверхностно-активного вещества (графит, антрацитовая пыль) и уплотнения слоя вибратором (патент РФ 2270889) и выдержкой в течение 24 часов после укладки стержня для образования прочного механического соединения перед кантовкой секции.Closest to the proposed method is the installation of the cathode section with the sealing of the groove with a carbon-containing paste with the preliminary application of a layer of surfactant (graphite, anthracite dust) to the groove surface and sealing the layer with a vibrator (RF patent 2270889) and holding for 24 hours after laying the rod for formation of a strong mechanical connection in front of the tilting section.
Для ускорения изготовления катодных секций и выдачи их на монтаж подины непрерывным потоком предлагается соорудить передвижную платформу, содержащую низкочастотный индуктор с регулируемой частотой от 0,5 до 20,0 кГц, гидроподъемник, рольганг, инфракрасные нагреватели, переносной вибратор, кантователь и накопитель готовых к укладке секций.To accelerate the manufacture of cathode sections and transfer them to the installation of the hearth in a continuous stream, it is proposed to build a mobile platform containing a low-frequency inductor with an adjustable frequency from 0.5 to 20.0 kHz, a hydraulic lift, live rolls, infrared heaters, a portable vibrator, a tilter and a storage box ready to be laid sections.
По предлагаемому способу разогретый в индукторе до температуры 700 градусов стальной стержень укладывается в паз угольного блока, который перед этим должен быть очищен от пыли сжатым воздухом, подогрет до температуры 500 градусов, затем по всей поверхности паза наносится поверхностно активное вещество в виде графита и углеродсодержащее жидкотекучее связующее в количестве, достаточном для выдавливания его на поверхность стержня с блоком.According to the proposed method, a steel rod heated to a temperature of 700 degrees in the inductor is placed in the groove of the coal block, which must be cleaned from dust by compressed air, heated to a temperature of 500 degrees, then a surface-active substance in the form of graphite and a carbon-containing liquid flow is applied over the entire surface of the groove a binder in an amount sufficient to extrude it onto the surface of the rod with the block.
Наполнитель паза сразу после монтажа стержня уплотняется вибратором в течение 1,5-2 минут.The groove filler immediately after mounting the rod is sealed with a vibrator for 1.5-2 minutes.
Вибратор устанавливается на стержень вблизи центра тяжести стержня со смещением в сторону потая.The vibrator is mounted on the rod near the center of gravity of the rod with an offset toward the side of the sweat.
По изъятию вибратора включается рольганг и секция передвигается под стационарный нагреватель для обеспечения ускоренного образования полукокса в связующем и создания прочного соединения.By removing the vibrator, the roller table is turned on and the section moves under the stationary heater to ensure the accelerated formation of semi-coke in the binder and create a strong connection.
На освободившееся место в рольганге устанавливается угольный блок для очистки, прогрева и монтажа новой катодной секции. По завершению монтажа второй катодной секции и уплотнения связующего вибратором, вновь включается рольганг, перемещая первую секцию под второй стационарный нагреватель, а вновь смонтированная секция устанавливается под первый нагреватель.A coal block is installed on the vacant seat in the roller table for cleaning, heating and mounting a new cathode section. Upon completion of the installation of the second cathode section and compaction of the binder with a vibrator, the roller table is switched on again, moving the first section under the second stationary heater, and the newly mounted section is installed under the first heater.
Поворотный нагреватель, установленный за рольгангом после гидроподъемника, используется только для прогрева угольного блока и поворачивается для монтажа стержня в паз.The rotary heater, installed behind the roller table after the hydraulic lift, is used only for heating the coal block and rotates to mount the rod in the groove.
Рольганг вновь передвигает секции ближе к кантователю.Rollergang again moves the sections closer to the tilter.
Следующее включение рольганга вводит готовую секцию в кантователь, который переворачивает ее и укладывает на ролики накопителя.The next inclusion of the roller table introduces the finished section into the tilter, which turns it over and puts it on the rollers of the drive.
По заполнению накопителя начинают непрерывный монтаж подины электролизера.Upon filling the drive, continuous installation of the bottom of the cell begins.
Времени продвижения готовых секций по рольгангу достаточно для образования полукокса в пазу и обеспечения необходимой прочности для переворота секции.The advancement time of the finished sections along the roller table is enough to form a semi-coke in the groove and provide the necessary strength for the section to flip.
В процессе изготовления секций должна соблюдаться очередность подачи коротких и длинных блоков и стержней для последующего их монтажа в подине.In the manufacturing process of the sections, the order of supply of short and long blocks and rods for their subsequent installation in the hearth must be observed.
Монтаж катодных секций с накопителя с остаточной повышенной температурой и последующим прогревом боковой поверхности подины, после набивки межсекционных и переферийных швов углеродосодержащим связующим, снижает разность температур подины от момента монтажа секций и сборного анодного узла до наступления обжига электролизера, это в свою очередь снижает величину термомеханических напряжений на линии «угольный блок-стержень» и вспучивание подины в период обжига и последующей работе электролизера.Installation of cathode sections from a drive with a residual elevated temperature and subsequent heating of the side surface of the hearth, after stuffing the intersection and peripheral seams with a carbon-containing binder, reduces the temperature difference of the hearth from the moment the sections and the assembly of the anode assembly are mounted until the electrolytic cell is fired, this in turn reduces the value of thermomechanical stresses on the line "coal block-rod" and the expansion of the hearth during the firing period and the subsequent operation of the electrolyzer.
Перед монтажем секций в подину рекомендуется прогреть поверхность футеровки до температуры 120-130 градусов.Before mounting the sections in the hearth, it is recommended to warm the surface of the lining to a temperature of 120-130 degrees.
Набивку межсекционных и периферийных швов необходимо осуществлять прогретым связующим с последующим уплотнением вибратором с передвижной платформы, перемещающейся над электролизером.Stuffing of intersectional and peripheral seams must be carried out with a heated binder followed by compaction with a vibrator from a mobile platform moving above the electrolyzer.
Для удаления летучих веществ, выделяющихся из межсекционных и периферийных швов в рабочей зоне, необходимо по торцам электролизера установить щелевые отсосы, подключенные в сеть отвода газообразных продуктов, выделяющихся в процессе монтажа подины и в процессе работы действующих электролизеров.To remove volatile substances released from intersectional and peripheral joints in the working area, slotted suction pumps must be installed at the ends of the electrolyser, connected to the network for removing gaseous products released during the installation of the hearth and during operation of the existing electrolyzers.
Угольные блоки для монтажа должны подбираться из очередной единой партии с одинаковым химико-физическим составом. Желательно производить замер электрического сопротивления стержень-блока для подбора в монтаж секций, имеющих небольшое расхождение по этому параметру, что в свою очередь обеспечивает равномерное распределение тока по площади катода и способствует удлинению срока службы электролизера.Coal blocks for installation should be selected from the next single batch with the same chemical and physical composition. It is advisable to measure the electrical resistance of the rod-block for the selection in the installation of sections having a slight discrepancy in this parameter, which in turn ensures uniform distribution of current over the cathode area and helps to extend the life of the cell.
Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing
Для изготовления катодных секций на передвижной платформе катодный стержень 1 подается с помощью клещевого захвата 4 гидроподъемником 5 в индуктор 2, запитанный от низкочастотной индукционной установки 3.For the manufacture of cathode sections on a movable platform, the
После прогрева стержня до температуры 650-700 градусов он монтируется в угольный блок 6, прогретый поворотным нагревателем 7 и заполненный металло- и углеродсодержащей пастой с последующий ее уплотнением переносным вибратором 9.After warming the rod to a temperature of 650-700 degrees, it is mounted in a coal block 6, heated by a
Затем смонтированная катодная секция передвигается рольгангом 8 под следующий нагреватель для поддержания температуры коксования пасты.Then, the mounted cathode section is moved by a roller table 8 under the next heater to maintain the coking temperature of the paste.
Пройдя дополнительный прогрев в течение времени монтажа новой секции, смонтированная секция рольгангом передвигается под следующий нагреватель, а затем на кантователь 10 и после ее кантовки по роликам 11 скатывается до упора 14 накопителя 12. Прокладки 13, необходимые для смягчения удара при скатывании секции в накопитель и обеспечения строповки для монтажа секции в подину.After additional warming up during the installation of a new section, the mounted section with a roller conveyor moves under the next heater, and then onto the tilter 10 and after tilting it along the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112252A RU2672123C2 (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Method for flow-line manufacture of cathode sections combined with installation of bottom of electrolyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112252A RU2672123C2 (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Method for flow-line manufacture of cathode sections combined with installation of bottom of electrolyzer |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016112252A RU2016112252A (en) | 2017-10-03 |
RU2016112252A3 RU2016112252A3 (en) | 2018-04-02 |
RU2672123C2 true RU2672123C2 (en) | 2018-11-12 |
Family
ID=60047870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112252A RU2672123C2 (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Method for flow-line manufacture of cathode sections combined with installation of bottom of electrolyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672123C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4167419A (en) * | 1974-03-11 | 1979-09-11 | Aluminum Company Of America | Mix suitable for use in seams between carbon blocks |
SU918337A1 (en) * | 1980-06-16 | 1982-04-07 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Flow line for lining cathode assemblies of aluminium electrolyzers |
SU1236005A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-06-07 | Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Method of starting electrolyzer for refining aluminium |
SU1588807A1 (en) * | 1988-02-22 | 1990-08-30 | Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Method of preparing aluminium electrolyzer for startup |
RU2270889C2 (en) * | 2003-12-25 | 2006-02-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" (ОАО "СибВАМИ") | Method of mounting cathode section of aluminum electrolyzer |
RU2284375C2 (en) * | 2004-11-30 | 2006-09-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" (ОАО "СибВАМИ") | Method of forming hearth for aluminum electrolyzer |
CN104451772A (en) * | 2013-09-25 | 2015-03-25 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Cathode structure for reducing horizontal current in electrolytic cell |
-
2016
- 2016-03-31 RU RU2016112252A patent/RU2672123C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4167419A (en) * | 1974-03-11 | 1979-09-11 | Aluminum Company Of America | Mix suitable for use in seams between carbon blocks |
SU918337A1 (en) * | 1980-06-16 | 1982-04-07 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Flow line for lining cathode assemblies of aluminium electrolyzers |
SU1236005A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-06-07 | Всесоюзный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Method of starting electrolyzer for refining aluminium |
SU1588807A1 (en) * | 1988-02-22 | 1990-08-30 | Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Method of preparing aluminium electrolyzer for startup |
RU2270889C2 (en) * | 2003-12-25 | 2006-02-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" (ОАО "СибВАМИ") | Method of mounting cathode section of aluminum electrolyzer |
RU2284375C2 (en) * | 2004-11-30 | 2006-09-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" (ОАО "СибВАМИ") | Method of forming hearth for aluminum electrolyzer |
CN104451772A (en) * | 2013-09-25 | 2015-03-25 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Cathode structure for reducing horizontal current in electrolytic cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016112252A (en) | 2017-10-03 |
RU2016112252A3 (en) | 2018-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100580146C (en) | Method for producing one-dipping two-baking anode carbon block | |
CN102912377A (en) | Method for roasting and preheating aluminum electrolysis cell using direct currents | |
CN101660175B (en) | Method for roasting and starting aluminum electrolytic cell | |
CN101724859B (en) | Method for roasting aluminum electrolytic bath with polymorphic structure cathode | |
RU2672123C2 (en) | Method for flow-line manufacture of cathode sections combined with installation of bottom of electrolyzer | |
CN108218430A (en) | A kind of isostatic pressing formed graphite product and preparation method thereof | |
US2378142A (en) | Method for making furnaces for the electrolytic production of aluminum | |
CN108221002A (en) | A kind of assemble method of phosphorus-containing pig iron for electrolyzing aluminium casting cathode | |
CN104477891A (en) | Graphitizing method for isostatic graphite product | |
CN101886274A (en) | Electric heating roasting preheating electrolytic bath and cleaning and roasting method | |
CN101643863A (en) | Technology for preparing foamed aluminium with open pores by seepage pressure method | |
US3871986A (en) | Joint ramming cement for electrolytic reduction cell cathodes | |
CA2997712C (en) | Method for lining a cathode of a reduction cell for production of primary aluminum | |
CN107557813B (en) | Cold ramming paste for electrolytic aluminum cathode tank integral furnace building technology | |
CN105648474B (en) | Large-scale pre-baked cell current stabilization saving construction method | |
CN105088280A (en) | Aluminum anode carbon preheating and discontinuous kneading molding production technology | |
FR2654501A1 (en) | ||
US3457149A (en) | Electrolytic cell and vacuum process for filling pores in its lining | |
CN105132951A (en) | Aluminum electrolysis cell cathode filling paste material and preparing method thereof | |
CN105239096A (en) | Seamless-connection baking starting method for large prebaked aluminum electrolysis cell | |
CN105112941B (en) | A kind of Quick conductive gradient carbon anode and preparation method thereof | |
CN110029362A (en) | A kind of split type filling block continuous prebaked anode cell carbon block | |
CN109913905B (en) | Bonding method of continuous prebaked anode carbon blocks | |
US3925092A (en) | Joint ramming cement | |
RU2270889C2 (en) | Method of mounting cathode section of aluminum electrolyzer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200401 |