SU1650783A1 - Катодное устройство алюминиевого электролизера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии алюмини , к конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. Цель изобретени  - повышение срока службы и 8. оЬ . . ю выхода по току и снижение материалоемкости В катодном устройстве между боковыми стенками 1 и днищем 2 кожуха закреплена дополнительна  наклонна  стенка 7 под угом 15 - 35° к стенке 1. Между этими элементами закреплены косынки. 11. Фланцевый узел 8, закрепленный к дополнительной стенке 7.выполнен в поперечном сечении в форме треугольника. Наличие дополнительной стенки 7 создает жесткую конструкцию (треугольный короб), что позвол ет отказатьс  от контрфорсов, за счет чего снижаетс  металлоемкость на 13%. Треугольные в сечении фланцевый узел 8 и сборна  стенка, а также наличие косынок 11 обеспечивают жесткость кожуху и возможность равномерной его деформации, что повышает срок службы устройства на 4 - б мес. Кроме того, повышаетс  выход по току на 1,5 - 2.2%. 3 з.п ф-лы. 1 ил. ё О ел о 4 00 00

Description

Изобретение относитс  к металлургии алюмини , а именно к конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера .

Цель изобретени  - повышение срока службы и выхода по току и снижение материалоемкости .

На чертеже изображен фрагмент катодного устройства, поперечное сечение.

Катодное устройство алюминиевого электролизера содержит стальной кожух со стенками 1 и днищем2, теплоизол ционную футеровку 3, катодные углеграфитовые блоки 4 со стальными токопровод щими стержн ми 5, боковую футеровку с установленными наклонно блоками 6, дополнительную наклонную стенку 7, прикрепленную к днищу 2 и стенкам 1 под углом 15 - 35° к стенкам, и верхний фланцевый узел 8, выполненный в поперечном сечении в форме треугольника и прикрепленный к дополнительной стенке 7. В местах примыкани  дополнительной стенки 7 к стенкам и днищу в последних выполнены окна 9 и 10 соответственно . Между дополнительной стенкой 7, стенкой 1 и днищем 2 закреплены косынки 1 . Окна 9 и 10 могут быть снабжены шиберами (не показаны).

Устройство работает следующим образом ,

Во врем  пуска и эксплуатации электролизера футеровка катодного устройства интенсивно пропитываетс  фтористыми сол ми, при этом происходит набухание уг- леграфитовых материалов и теплоизол ционной футеровки 3, что ведет к увеличению их объема. Возникающие усили  передаютс  дополнительной стенкой 7 на фланцевый узел 8 (составл юща  силы F: Fe F sin a) и через косынки 11 и саму наклонную стенку 7 на весь кожух (составл юща  силы F- Fr Fr COS a ). Применение дополнительной наклонной стенки 7 с косынками 11 создает жесткую (треугольна  форма) конструкцию боковых стенок 1 кожуха. Треугольна  форма верхнего фланцевого узла 8 также резко повышает его жесткость, он компенсирует часть усилий, действующих на него, и нар ду с этим равномерно передает нагрузку на кожух. Отсутствие контрофорсов, которые локально компенсируют нагрузку, позвол ет кожуху равномерно деформироватьс  под действием усилий, если они начинают превышать предельные. Но даже при этом футеровка кожуха равномерно обжата, так как стенки 1 кожуха равнопрочны в силу отсутстви  контрофорсов.

Угол наклона дополнительной стенки 7 к боковой стенке 1 кожуха, как показали

промышленные испытани , должен составл ть 15 - 35°. При угле наклона менее 15° снижаетс  прочность боковых стенок 1 кожуха из-за уменьшени  площади сечени 

треугольника: бокова  стенка 1 - днище 2 - дополнительна  стенка 7, что ведет к недопустимым деформаци м. При угле наклона боковой стенки 7 более 35° после 3-4 мес эксплуатации катодного устройства настыли заход т под анод и экранируют 15 - 20% подины.

Дл  повышени  жесткости боковых стенок 1 кожуха между боковыми стенками 1 и наклонной дополнительной стенкой 7 закрепл ют р д косынок 11, что на 30 - 35% повышает жесткость кожуха В местах примыкани  наклонной стенки 7 к днищу и 2 боковой стенке 1 выполн ют окна 9 и 10. Их можно снабдить шиберами, что позвол ет

секционно (между парой косынок 11) регулировать теплоотвод от боковых стенок 1 катодного устройства, т е. формировать наиболее оптимальную форму гарниссажа Нар ду с этим выполнение дополнительной стенки 7 под углом 15 - 35° к боковой стенке позвол ет формировать подину непосредственно под проекцией анода, что исключает возникновение горизонтальных токов и резко снижает циркул цию металла

в электролизере.

Как показали промышленные испытани  предлагаемого катодного устройства, жесткость кожуха возросла в 2,5 - 3 раза, не было ни одного случа  протечек металла и

электролита в периоды пуска, деформации кожуха устройства наход тс  в пределах 1 - 2 см после 30 мес эксплуатации Срок службы катодного устройства больше на 4 -6 мес по сравнению с известным Из-за отсутстви  контрофорсов на предлагаемом катодном устройстве его металлоемкость составл ет 167 кг на 1 мА, в то врем  как дл  известного устройства эта величина составл ет 193 кг на 1 кА. Нар ду с этим выход по

Claims (4)

1. току на предлагаемом катодном устройстве на 1,5 - 2,2% выше, чем на известном. Формула изобретени  1. Катодное устройство алюминиевого электролизера, содержащее кожух со стенками и днищем, катодные подовые блоки со стальными токоподвод щими стержн ми, боковую футеровку с установленными наклонно блоками и фланцевый узел, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

   срока службы и выхода по току и снижени  материалоемкости, оно снабжено дополнительной наклонной стенкой, установленной под углом 15 35° к стенкам кожуха и соединенной с днищем и верхней частью стемок . верхний фланцевый узел выполнен в поперечном сечении в форме треугольника и закреплен на дополнительной стенке.
2. 2. Устройство по п. 1,отличающеес  тем, что оно снабжено косынками, закрепленными между дополнительной стенкой, основной стенкой и днищем кожуха .
3. 3.Устройство по п.2, отличающе - е с   тем. что в днище и стенках кожуха выполнены окна в местах примыкани  дополнительной стенки.
4. 4.Устройство по п.З, отличающеес  тем, что в кожухе установлены шиберы дл  перекрыти  окон.