SU1708936A1

SU1708936A1 - Самообжигающийс анод алюминиевого электролизера с верхним токоподводом

Info

Publication number: SU1708936A1
Application number: SU894651934A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Зверев; Валентин Иванович Кравченко; Анатолий Николаевич Маленьких; Борис Михайлович Куприн
Original assignee: Братский алюминиевый завод
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Изобретение относитс к цв;етной металлургии, в частности к производству алюмини электролизом расплавленных солей, и касаетс конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера. Цель - сокращение расхода анодной массы за счет . уменьшени окислени боковой поверхности угольного тела анода и снижение расхода электроэнергии путем уменьшени .анодной плотности тока. В самробжигаю- щемс аноде алюминиевого электролизера с верхним ТОКОПОДВОДОМ. содержащем угольное тело, стальной кожух и токопровод щие штыри, между угольным телом и стальным кожухом в рабочей зоне анода выполнена прослойка толщиной 0.001-0.004 ширины анода, состо ща из оксида кальци . 1 табл. 1 ил.fe

Description

Изобретение относитс к цветной металлургии , в частности к производству алюмини электролизом расплавленных солей, и касаетс конструкции анодного устройства алюминиевого электролизёра.

Целью изобретени вл етс сокращение расхода анодной массы за счет уменьшени окислени боковой поверхности угольного тела анода и снижение расхода электроэнергии путем уменьшени анодной плотности тока.

Наличие прослойки между угольным телом и стальным кожухом анода в рабочей его зоне (750-960°С) заданной толщины и состо щей из оксида кальци обеспечивает сокращение расхода анодной массы за счет уменьшени окислени боковой поверхности угольного тела и снижение расхода электроэнергии путем уменьшени анодной плотности тока без изменени силы тока на серии.

Прослойка, состо ща из оксида кальци , экранирует боковую поверхность угольного тела анода в его рабочей зоне от воздействи газов, выдел емых в процессе электролиза алюмини и при формировании , анода, тем самым предотвращает ее окисление и т)сыпание угольных частиц в электролит . Оксид кальци , вл сь тугоплавким и химически стойким в окислительной атмосфере соединением, выполн ет роль защиты боковой поверхности угольного тела анода, и. достига сло электролита, раствор етс в последнем (становитс компонентом электролита ).

Кроме того, предотвращение окислени боковой поверхности угольного тела анода снижает осыпаемость последнего, что сохран ет посто нство поперечного сечени анода, в результате чего уменьшаетс анодма плотность тока (без изменени силы тока на серии), снижаетс падение напр жени в анрде.

Выбранные интервалы лимитируютс следующими факторами.

Уменьшение толщины прослойки менее 0.001 ширины анода не обеспечивает достижение цели, так как не достигаетс предотвращение окислени боковой поверхности угольного тела анода {не снижаетс скорость сгорани ), а увеличение более 0,004 нецелесообразно из-за уменьшени поперечного сечени угольного тела анода, привод щего к повышению падени напр жени в аноде.

На чертеже изображен самообжигающийс анод с верхним токоподводом, поперечный разрез.

Самообжигающийс анод алюминиевого злектролизера включает угольное тело 1, стальной кожух 2, токопровод щие Lutbipw 3 и прослойку 4, состо щую из оксида кальци .

Пример 1. Готов т материал дл создани прослойки между угольным телом анода и стальным кожухом. Дл этого используют негашеную известь, которую увлажн ют до получени кашеобразной массы - гашеной извести.

С помощью специально разрэботанного устройства приготовленную массу ввод т в пространство между угольным телом анода (на,границе жидкой анодной массы и спекшейс части тела анода) и стальным кожухом по всему периметру анода в виде прослойки толщиной 2,8 или 0,001 ширины анода (2750 мм). Высота прослойки составл ет 30 мм. Нанесенна прослойка по мере сгорани анода и перемещени конуса спекани углубл етс в спекшуюс часть угольного тела анода. Через 2 сут производитс наращивание предыдущего по ска прослойки из массы гашеной извести. Операцию по наращиванию прослойки повтор ют до тех пор, пока прослойка не достигнет электролита, а при достижении его зту операцию осуществл ют по мере сгорани угольного тела анода. При погружении в слой электролита прослойка раствор етс , В результате химической реакции с фтористыми сло ми оксид кальци переходит в электролит в виде фторида кальци , вл ющегос полезной добавкой в криолит-глиноземном расплаве.

Во врем перемещени прослойки от границы жидка масса - спекша с часть тела анода до сло электролита гидроокись кальци (гашена известь) преобразуетс в оксид кальци под воздействием температуры и двуокиси углерода по реакци м:

Са(ОН)2 СаО + Н20;

Са(ОН)2 + СО2 СаСОз + Н2О:

ssn°r CaC03 iCaO + C02

Производ т замеры по определению площади поперечного сечени угольного тела анода (над уровнем электролита) и скорости его сгорани . Измер ют падение напр жени в аноде.

Пример 2. В примерах 2 и 3 анод с прослойкой формируют аналогично примеру 1 при следующих услови х.

Толщина прослойки 8,3 мм или 0,003 ширины анода...

Пример 3. Толщина прослойки 11 мм или 0,004 ширины анода.

Пример 4. В примерах 4 и 5 анод с прослойкой формируют аналогично примерам 1-3 за пределами предлагаемого интервала толщины прослойки.

Толщина прослойки 1,4 мм или 0,0005 ширины анода.

Пример 5.Толщина прослойки 13.8 мм или 0,005 ширины анода.

Пример 6. Выполнен и испытан анод по известному способу.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что использование предлагаемого самообжигающегос анода (по примерам 1-3) позвол ет сократить расход анодной массы на 2,6% (или 12,3 кг/т) за счет уменьшени окислени боковой поверхности угольного тела анода, на что указывает изменение его площади поперечного сечени . Падение напр жени в аноде снижаетс на 13 мВ, что ведет к уменьшению расхода электроэнергии на 1,7 млн. кВт ч на корпус электролиза вгод.

Claims

Формула изобретени Самообжигающийс анод алюминиевого электролизера -с верхним токоподводом , содержащий угольное тело, стальной кожух и токопровод щие штыри, отличающийс тем. что, с целью сокращени расхода анодной массы за счет уменьшени окислени боковой поверхности угольного тела анода и снижени расхода электроэнергии путем уменьшени анодной плотности тока, между угольным телом и стальным кожухом в рабочей зоне анода выполнена

прослойка толщиной 0,001-0,004 ширины анода, состо ща из оксида кальци .