RU2687617C1 - Electrolysis cell for aluminum production - Google Patents
Electrolysis cell for aluminum production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687617C1 RU2687617C1 RU2018129274A RU2018129274A RU2687617C1 RU 2687617 C1 RU2687617 C1 RU 2687617C1 RU 2018129274 A RU2018129274 A RU 2018129274A RU 2018129274 A RU2018129274 A RU 2018129274A RU 2687617 C1 RU2687617 C1 RU 2687617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- cells
- height
- horizontal partition
- coke
- 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
- C25C3/12—Anodes
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении алюминия в электролизерах с самоспекающимися анодами.The invention relates to the non-ferrous metallurgy and can be used to obtain aluminum in electrolyzers with self-caking anodes.
Известен электролизер с самообжигающимся электродом, включающий разделенный на две секции анод, размещенный в двух анодных кожухах, между которыми расположены съемная крышка и система охлаждения в виде петель труб подвода охлаждающего воздуха [патент RU №2121014, от 06.01.1995, опубл. 27.10.1998].Known electrolyzer with self-baking electrode, comprising an anode divided into two sections, placed in two anode housings, between which a removable cover and cooling system are located in the form of loops of cooling air supply pipes [RU patent No. 2121014, dated January 6, 1995, publ. 10/27/1998].
Недостаток известного электролизера заключается в интенсификации потери теплоты от анодных кожухов вследствие увеличения суммарной площади теплоотдающих поверхностей и применения воздушного охлаждения с помощью тягодутьевых машин.The disadvantage of the known electrolyzer is the intensification of heat loss from the anode housings due to the increase in the total area of heat-generating surfaces and the use of air cooling with the help of pressure-blowing machines.
Известен электролизер для получения алюминия, в котором самоспекающийся анод содержит три анодных блока, каждый из которых снабжен продольной балкой анодной рамы и двумя рядами токоподводящих штырей [патент RU №2187581, опубл. 20.08.2002].Known electrolyzer for aluminum, in which the self-caking anode contains three anode blocks, each of which is equipped with a longitudinal beam of the anode frame and two rows of current-carrying pins [patent RU №2187581, publ. August 20, 2002].
Недостатком известного электролизера является сложность герметизации газоходных каналов, размещенных между анодными блоками.A disadvantage of the known electrolyzer is the difficulty of sealing the gas passage channels located between the anode blocks.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является электролизер для получения алюминия, включающий размещенный в анодном кожухе самоспекающийся анод на границе между коксо-пековой композицией и зоной полукокса разделенный горизонтальной перегородкой, размещенной на высоте от нижней кромки анодного кожуха и оборудованной вертикальными ячейками с образованием анодных блоков, удерживаемых от падения в расплав токопроводящими штырями, при этом ячейки размещены с зазором между ними для обеспечения движения образующихся анодных газов в систему газоотсоса [патент РФ 2657395 от 13.06.2018].The closest in technical essence and the achieved result is an electrolyzer for aluminum production, which includes a self-caking anode placed in the anode casing at the border between the coke-pitch composition and the semi-coke zone separated by a horizontal partition placed at a height from the lower edge of the anode casing and equipped with vertical cells to form anode blocks held from falling into the melt by conductive pins, while the cells are placed with a gap between them to ensure the movement of anode gases in the gas exhaust system [RF patent 2657395 from 13.06.2018].
Недостатком известного электролизера является риск коксования жидкой коксо-пековой композиции непосредственно на поверхности горизонтальной перегородки, а также в значительной площади поверхности жидкой коксо-пековой композиции, с которой происходит испарение и поступление в атмосферу корпуса смолистых веществ.The disadvantage of the known electrolyzer is the risk of coking the liquid coke-pitch composition directly on the surface of the horizontal partition, as well as in a significant surface area of the liquid coke-pitch composition, from which the evaporation and entry of the resinous material into the atmosphere occurs.
Задачей заявляемого изобретения является снижение потерь теплоты электролизером через анодное устройство и снижение выбросов смолистых веществ с поверхности самоспекающегося анода.The objective of the claimed invention is to reduce heat loss by the electrolyzer through the anode device and to reduce emissions of resinous substances from the surface of the self-caking anode.
Поставленная задача достигается тем, что электролизер для получения алюминия, включающий размещенный в анодном кожухе самоспекающийся анод, разделенный на границе между коксо-пековой композицией и зоной полукокса горизонтальной перегородкой, размещенной на высоте от нижней кромки анодного кожуха и оборудованной вертикальными ячейками, с образованием анодных блоков, удерживаемых от падения в расплав токопроводящими штырями, с размещенными с зазором ячейками на горизонтальной перегородке, при этом, на уровне верхней кромки анодных ячеек оборудована дополнительная горизонтальная перегородка с окнами, длина и ширина которых равна длине и ширине вертикальных ячеек, а высота анодных ячеек равна высоте анодного кожуха, при этом, пространство между горизонтальными перегородками заполнено теплоизолирующим материалом.The task is achieved by the fact that an electrolysis cell for aluminum production, including a self-baking anode placed in the anode casing, divided on the border between the coke-pitch composition and the semi-coke zone by a horizontal partition placed at a height from the lower edge of the anode casing and equipped with vertical cells, with the formation of anode blocks held by conductive pins from falling into the melt, with cells placed with a gap on the horizontal partition, at the same time, at the level of the upper edge of the anode cells ek equipped with an additional horizontal dividing wall with windows, the length and width of which is equal to the length and width of the vertical cells and a height equal to the height of the anode cell of the anode casing, wherein the space between horizontal partitions filled with insulating material.
Высота анодных ячеек равная высоте анодного кожуха обосновывается тем, что в этом случае вся потребляемая электролизером анодная масса загружается непосредственно в ячейку, где происходит формирование самоспекающегося анода - плавление анодной массы и ее переход в жидкую коксо-пековую композицию, и дальнейшее коксование, с первоначальным образованием полукокса, и далее - кокса.The height of the anode cells equal to the height of the anode casing is justified by the fact that in this case all the anode mass consumed by the electrolyzer is loaded directly into the cell where the self-caking anode is formed - the melting of the anode mass and its transition to the liquid coke-pitch composition, and further coking, with initial formation char, and further - coke.
Целесообразность дополнительной горизонтальной перегородки, на уровне верхней кромки анодных ячеек, обосновывается тем, что в этом случае слой жидкой коксо-пековой композиции находится непосредственно в ячейке, в которой происходит формирование самоспекающегося анода, и таким образом обеспечивается снижение выбросов в атмосферу корпуса смолистых веществ, испаряющихся с поверхности анода.The expediency of an additional horizontal partition, at the level of the upper edge of the anode cells, is justified by the fact that in this case the layer of liquid coke-pitch composition is directly in the cell in which the self-caking anode is formed, and thus the emission of the resinous substances evaporating into the atmosphere is reduced from the surface of the anode.
Наличие между горизонтальными перегородками теплоизолирующего материала снижает потери теплоты через анодное устройство и, таким образом, уменьшает энергопотребление электролизера и повышает его энергетическую эффективность.The presence of a heat-insulating material between horizontal partitions reduces heat loss through the anode device and, thus, reduces the energy consumption of the electrolyzer and increases its energy efficiency.
Заявляемый алюминиевый электролизер с самоспекающимся анодом поясняется чертежами.The inventive aluminum electrolysis cell with a self-baking anode is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен продольный разрез электролизера, на фиг. 2 - продольный разрез анодного узла электролизера, где: 1 - анодный кожух; 2 - нижняя горизонтальная перегородка; 3 - токоподводящие анодные штыри; 4 - ячейки анода; 5 - теплоизолирующий слой; 6 - спекшиеся анодные блоки; 7 - катодный узел электролизера; 8 - криолитоглиноземная корка; 9 - газоотводящий патрубок; 10 - верхняя горизонтальная перегородка; 11 - окна в горизонтальной перегородке. FIG. 1 shows a longitudinal section of the electrolyzer; FIG. 2 is a longitudinal section of the anode assembly of the electrolyzer, where: 1 is the anode housing; 2 - lower horizontal partition; 3 - current-carrying anode pins; 4 - anode cells; 5 - heat insulating layer; 6 - sintered anode blocks; 7 - cathode assembly of the electrolyzer; 8 - cryolite-alumina crust; 9 - exhaust pipe; 10 - upper horizontal partition; 11 - windows in a horizontal partition.
Алюминиевый электролизер с самоспекающимся анодом работает следующим образом. Загружаемая в ячейки 4 анодная масса, по мере нагревания до температуры 80÷120°С плавится, переходя вначале в фазу жидкой коксо-пековой композиции, далее - в твердые фазы полукокса и кокса. Сформированный анодный блок 6 удерживается в ячейке токоподводящими анодными штырями 3. Жесткое крепление ячеек в анодном кожухе, зазоры между ячейками, а также между ячейками и стенками анодного кожуха обеспечивает горизонтальная перегородка 2 и 10, оборудованные окнами 11, длина и ширина которых равны длине и ширине ячеек. Снижение потерь теплоты через анодное устройство обеспечивается слоем теплоизоляции 5, размещенной между горизонтальными перегородками. Анодные газы, образующиеся при коксовании и окислении самоспекающегося анода, по зазорам l1 между ячейками 4 движутся к газоотводящим патрубкам 9, откуда они направляются в систему газоотсоса. Выбиванию анодных газов в атмосферу корпуса препятствует криолитоглиноземная корка 8, укрывающая поверхность между анодным кожухом 1 и катодным узлом 7 электролиза. Таким образом, уменьшение пути движения анодных газов под анодными блоками снижает объем газосодержащего слоя электролита, а уменьшение площади поверхности жидкой коксо-пековой композиции сокращает выбросы испаряющихся смолистых веществ в атмосферу корпуса.Aluminum electrolysis cell with a self-baking anode operates as follows. The anodic mass loaded into
Технический результат заявляемого электролизера заключается в снижении потерь теплоты через анодное устройство электролизера и выбросов смолистых веществ с его поверхности.The technical result of the proposed electrolyzer is to reduce heat loss through the anode device of the electrolyzer and emissions of resinous substances from its surface.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129274A RU2687617C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Electrolysis cell for aluminum production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129274A RU2687617C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Electrolysis cell for aluminum production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687617C1 true RU2687617C1 (en) | 2019-05-15 |
Family
ID=66578844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129274A RU2687617C1 (en) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | Electrolysis cell for aluminum production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687617C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4057480A (en) * | 1973-05-25 | 1977-11-08 | Swiss Aluminium Ltd. | Inconsumable electrodes |
RU2121014C1 (en) * | 1994-01-07 | 1998-10-27 | Норск Хюдро А.С. | Electrolyzer with self-sintering electrode |
RU2187581C2 (en) * | 2000-07-27 | 2002-08-20 | Бегунов Альберт Иванович | Aluminum electrolyzer |
RU2657395C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-06-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Electrolyzer for obtaining aluminum |
-
2018
- 2018-08-09 RU RU2018129274A patent/RU2687617C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4057480A (en) * | 1973-05-25 | 1977-11-08 | Swiss Aluminium Ltd. | Inconsumable electrodes |
RU2121014C1 (en) * | 1994-01-07 | 1998-10-27 | Норск Хюдро А.С. | Electrolyzer with self-sintering electrode |
RU2187581C2 (en) * | 2000-07-27 | 2002-08-20 | Бегунов Альберт Иванович | Aluminum electrolyzer |
RU2657395C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-06-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Electrolyzer for obtaining aluminum |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4243502A (en) | Cathode for a reduction pot for the electrolysis of a molten charge | |
JPS5943890A (en) | Metal electrolytic manufacture and device | |
US4518475A (en) | Apparatus for metal production by electrolysis of a molten electrolyte | |
NO346287B1 (en) | Electrolytic cell for producing primary aluminum using inert anode | |
EP0089325B1 (en) | Apparatus and method for electrolysis of mgc12 | |
US4960501A (en) | Electrolytic cell for the production of a metal | |
RU2687617C1 (en) | Electrolysis cell for aluminum production | |
RU2287026C1 (en) | Multi-cell electrolyzer with bipolar electrodes for production of aluminum | |
JPH0443987B2 (en) | ||
RU2722605C1 (en) | Electrolysis unit for aluminum production | |
RU2657395C1 (en) | Electrolyzer for obtaining aluminum | |
CN110079829B (en) | Coke particle packaging type roasting starting method | |
CA3148080C (en) | Aluminium reduction cell with a heat insulated side lining | |
RU2696124C1 (en) | Electrolytic cell for aluminum production | |
US20100200420A1 (en) | Control of by-pass current in multi-polar light metal reduction cells | |
US20160215405A1 (en) | Molten salt electrolysis apparatus and process | |
US2959527A (en) | Self-restoring anode in multi-cell furnaces particularly for the electrolytic production of aluminum | |
KR850001013B1 (en) | Apparatus for electrolytic production of magnesium metal from its chloride | |
US3676323A (en) | Fused salt electrolyzer for magnesium production | |
RU2586183C1 (en) | Electrolysis cell for producing liquid metals by electrolysis of melts | |
RU2636421C2 (en) | Electrolyser for aluminium production | |
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 | |
RU2742633C1 (en) | Method for producing aluminum by electrolysising cryolito-aluminum melts | |
RU2621084C1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminium | |
JPH0211676B2 (en) |