SU1709916A3

SU1709916A3 - Device for loading aluminium oxide into electrolyzer having sederberg anode

Info

Publication number: SU1709916A3
Application number: SU884356905A
Authority: SU
Inventors: Эустрхейм Альф; Каштен Сюрдал Адольф; Теллеф Олсен Арнт; Сетре Эудун
Original assignee: Мосал Алюминиум Элкем А/С Энд Ко., (Фирма)
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1992-01-30
Also published as: SE8803832D0; NO874538D0; NO162868C; ES2009090A6; SE467359B; NO874538L; BR8805567A; NO162868B; CA1333782C

Abstract

A process is described for point-feeding aluminium oxide in electrolysis cells for producing aluminium, with the electrolysis cells having been provided with Soederberg anodes and aluminium oxide being supplied to the electrolyte bath through at least one point-feeding device which is located in at least one indentation in the anode casing. A device for supplying aluminium oxide in the given electrolysis cells is likewise described, and, in this connection, at least one point-feeding device is located, for supplying aluminium oxide, in at least one indentation in the anode casing. Finally, an anode casing for Soederberg anodes which are intended for aluminium electrolysis cells is described, with the anode casing, whose cross section is principally rectangular, having been provided with at least one indentation. <IMAGE>

Description

Изобретение относитс к цветной металлургии, в частности к обслуживанию электролизеров дл получени алюмини , снабженных анодами Седер берга.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular, to the maintenance of electrolysis cells for the production of aluminum, equipped with Sederberg anodes.

Цель изобретени - увеличение мощности электролизера без увеличени его габаритов и более равномерна загрузка оксида алюмини в ванну элек тролизера.The purpose of the invention is to increase the power of the electrolyzer without increasing its dimensions and more uniformly load the alumina in the bath of the electrolyzer.

Электролизеры или печи дл получёт ни алюмини по способу Холл-Герольт содержат плоский низкий пр моугольный корпус с огнеупорной футеровкой, а также углеродные блоки в боковых стенках и на поду. Углеродные блоки образуют емкость дл образующегос Electrolyzers or furnaces for obtaining aluminum according to the Hall-Herolt method contain a flat low rectangular body with a refractory lining, as well as carbon blocks in the side walls and on the hearth. Carbon blocks form a reservoir for

алюмини и дл расплавленного электролита . Углеродные блоки подовой части емкости имеют стальные стержни дл подвода шин электропитани . Таким образом, углеродные блоки пода пред ставл ют собой катод дл электролизера .aluminum and for molten electrolyte. Carbon blocks of the bottom part of the tank have steel rods for supplying power supply tires. Thus, the carbon blocks are the sub-cathode for the electrolyzer.

Расплавленный электролит, который имеет более низкую плотность по сравнению с расплавленным алюминием, состоит из расплавленного криолита, определенных неорганических солей, таких как фтористый алюминий, фтористый кальций, а также растворенного оксида алюмини . Оксид алюмини расходуетс в процессе электролиза и поэтому его необходимо добавл ть в электролит очень часто. В процессе электролиза расплав в ванне покрываетс затвердевшим электролитом Ъ виде корки . Верхн поверхность корки покрыта оксидом алюмини и/или другими материалами, которые также добавл ют в электролит. Корка уменьшает потери тепла из расплавленного электролита , но она тверда и поэтому ее необходимо разбивать, когда требуетс добавл ть оксид алюмини в ванну с расплавом.The molten electrolyte, which has a lower density than molten aluminum, consists of molten cryolite, certain inorganic salts, such as aluminum fluoride, calcium fluoride, and dissolved alumina. Alumina is consumed during the electrolysis process and therefore it must be added to the electrolyte very often. In the process of electrolysis, the melt in the bath is covered with a solidified crust electrolyte. The upper surface of the peel is coated with alumina and / or other materials that are also added to the electrolyte. The crust reduces heat loss from the molten electrolyte, but it is hard and therefore needs to be broken when it is necessary to add alumina to the molten bath.

В электролизерах, оборудованных анодами Седерберга, кажда ванна имеет один пр моугольный анод Анод Седерберга содержит посто нный наружный корпус, выполненный из мугуна или стали. Этот корпус охватывает самоспеченный углеродный анод. Неспеценную углеродосодержащую пасту загружают в верхнюю часть анода, котора спекаетс , образу твердый угле1родный анод под действием тепла, выдел емого при подаче электрического тока от расплавленной ванны. Главна особенность электрода Седерберга сос (Тоит в том, что спеченный твердыйIn electrolyzers equipped with Söderberg anodes, each bath has one rectangular anode, the Söderberg anode contains a permanent outer casing made of iron or steel. This enclosure covers a self-baked carbon anode. An inadequate carbon paste is loaded into the upper part of the anode, which is sintered to form a solid carbon anode under the action of heat generated when electric current is applied from the molten bath. The main feature of the Söderberg sos electrode (Toit is that the sintered solid

|энод находитс в движении относитель но стационарного анодного корпуса.The drive is in motion relative to the stationary anode body.

Анод Седерберга обычно покрывает 70-80 площади электролизера. Рассто ние между наружной стенкойанода и боковой стенкой катодной емкости дл современных электролизеров Седерберга делаетс очень малым. Подача Ьксйда алюмини в расплавленный электролит должна производитьс в этой небольшой зоне между анодом и боковой стенкой канода. Это производитс путем разбивани корки между боковой стенкой катода и анодом, после чего подают оксид алюмини . Однако такой способ подачи оксида алюмини обладает р дом недостатков.The Söderberg anode typically covers 70-80 squares of the cell. The distance between the outer wall of the anode and the side wall of the cathode capacitance for modern Söderberg electrolyzers is very small. The supply of aluminum to the molten electrolyte must be made in this small area between the anode and the side wall of the canode. This is done by breaking the crust between the side wall of the cathode and the anode, after which alumina is supplied. However, this method of feeding alumina has a number of disadvantages.

Поскольку оксид алюмини подают порционно, содержание оксида в электролите мен етс , что оказывает отрицательное вли ние на эффективноеть использовани электрического тока и на затраты электроэнергии на тонну произведенного алюмини .Since alumina is supplied in batches, the oxide content in the electrolyte varies, which has a negative effect on the efficient use of electric current and on the cost of electricity per ton of aluminum produced.

1Дл электролизеров Седерберга пода1 For Söderberg pot cells

чу оксида можно осуществл ть только chu oxide can only be done

йежду анодом и боковой стенкой катодаBetween the anode and the side wall of the cathode

Предлагаемое изобретение относитс к средству дл поддчи оксида алюмини в электролизеры, предназначен ные дл производства алюмини , причем эти электролизеры представл ют собой агрегаты типа Седерберга, в которых упом нутое средство содержит по крайней мере один местный загрузчик , предназначенный дл подачи оксида алюмини и расположенный по меньшей мере в одной из выемок в корпусе анода. Выемки выполнены вертикально по высоте корпуса анода ив поперечном сечении имеют форму полуцилиндра . Оксид алюмини подаетс в большой объем расплавленного электролита на относительно большом рассто нии от боковых стенок электролизера , поэтому оксид, который поступает в него, непрерывно раствор етс в расплавленном электролите, причем очень быстро. Кроме того, места загрузки оксида расположены под газовыми кожухами, которые выполнены вокруг анода, поэтому рассто ние между анодом и газовым кожухом можно увеличить в выемке по сравнению с рассто нием вне выемки. Это такЛе ведет к существенному снижению выделени газов и пыли из электролизеров ,iThe present invention relates to an alumina support tool for electrolyzers for aluminum production, these electrolyzers being of the Söderberg type, in which said means contain at least one local loader for feeding alumina and located at least measure in one of the grooves in the anode housing. The notches are made vertically along the height of the anode body and the cross section has the shape of a semi-cylinder. Alumina is supplied to a large volume of molten electrolyte at a relatively large distance from the side walls of the cell, therefore, the oxide that enters it is continuously dissolved in the molten electrolyte, and very quickly. In addition, the oxide loading sites are located under the gas housings that are made around the anode, therefore the distance between the anode and the gas casing can be increased in the groove compared to the distance outside the groove. This also leads to a significant reduction in the emission of gases and dust from the electrolysis cells, i

Выемки в корпусе анода не создают таких-либо проблем при перемещении спеченного электрода относительно корпуса анода. Использу анод, можно обслуживание электролизера обеспечит через выемки в корпусе анода. Таким образомi помимо подачи оксида, осмот выпуск произведенного алюмини , удаление анода, введение фтористых соединений и т.д. можно производить через выемки. Это означает, что площадь анода можно увеличить без увеличени площади катодной емкости, поскольку отпадает необходимость использовать пространство электролизера между боковой стенкой катода и анодом. Поэтому можно увеличить пода ,чу электроэнергии в электролизер без увеличени плотности тока на аноде.The notches in the anode housing do not create such problems when moving the sintered electrode relative to the anode housing. Using the anode, it is possible to provide maintenance of the electrolyzer through the notches in the anode housing. Thus, in addition to the supply of oxide, the osmotic release of aluminum produced, the removal of the anode, the introduction of fluoride compounds, etc. can be made through the notches. This means that the anode area can be increased without increasing the area of the cathode capacitance, since there is no need to use the cell space between the side wall of the cathode and the anode. Therefore, it is possible to increase the flow of electricity into the electrolyzer without increasing the current density at the anode.

На фиг. 1 схематично представлен электролизер, оборудованный анодом Седерберга, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 is a schematic representation of an electrolyzer equipped with a Söderberg anode; FIG. 2 shows section A-A in FIG. one.

Claims

The cell includes a cathode capacitance 1 and an anode 2 of Söderberg. The Söderberg anode 2 is enclosed in the housing 3. In contrast to the conventional anode housing, the housing 3 has at least one notch k in 517. Case 3 of the anode, shown in Fig 1 has Six grooves, which are located symmetrically around the periphery; case 3 of the anode. The notches on the body 3 of the anode have a predominantly semi-circular cross section. In each recess i there is a loader 5 intended for the local supply of alumina. The design of the boot device 5 is arbitrary. Any loaders can be used for this purpose, KOTopbie are used on electrolyzers with pre-sintered anodes. The gas jacket 6 of FIG. 1 is located outside the cathode housing 3. This is the usual gas protection that is used to collect the gases released during the electrolysis process. It should be noted that the current supply tires and the anode attachment bolts are not shown in FIG. 1. The loading device 5 comprises a pipe 7 installed vertically in one of the recesses k in the body 3 of the anode. The pipe 7 is connected to another pipe, 9, through which alumina is supplied. The second pipe 9 is connected to the supply pipe 10, through which alumina flows from a silo that is not shown. Aluminum oxide is supplied by pneumatic conveying. Inside the pipe 7 there is a device of 11 liters of crust breaking, which can be moved vertically by a pneumatic or hydraulic cylinder 12. In FIG. 2, the device 11 is shown in the upper half by dashed lines showing its lower position. At the upper end of the pipe 7 there is a seal 13 between the pipe 7 and the cylinder 12. During operation of the loading device, the crust breaker 11 is lowered when the cylinder 12 is turned on, and the lower end of the crush breaker 11 punches the crust 14 forming on the bath surface of the electrolyzer 15. Then the crust breaker 11 moves to its highest position. A small amount of alumina passes through pipes 10 and 9 into pipe 7 and further into bath 15. This process repeats at a frequency that ensures that a specified amount of alumina is fed into bath 15. The aluminum produced is collected in layer 1b at the bottom of the cathode capacitance. 6 As shown in the drawings, local loading device 5 is located inside the outer rectangular periphery of the anode. The distance between the side wall 2 of the cathode tank 1 and the loader 5 therefore increases significantly compared with the conventional Söderberg electrolyzer. Thus, the alumina enters the electrolyte in the place where the electrolyte has a heat content sufficient to dissolve the alumina. In addition, the oxide is supplied inside the gas shield 6, and therefore gas and dust are not released into the atmosphere from the electrolyzer. The proposed device has the advantage that local loading devices can be easily installed in existing electrolyzers equipped with Söderberg anodes. In addition, it is possible to increase the power of the electrolyzer without increasing its dimensions and to ensure a uniform supply of alumina to the electrolytic cell. Formula shade invented ... 1. A device for loading alumina into a electrolyzer with a Söderberg anode containing a feeder and a rectangular anode body welded from steel sheet and enclosed in a rigid frame, characterized in that, in order to increase the electrolyzer capacity without an increase in its dimensions and a more uniform loading of the a / tomini oxide into the electrolytic bath, the anode body is made with at least one notch located at its height and having a half-cylinder in transverse shape, and the feeder is located in the notch.

2. The device according to claim 1, is made in such a way that one notch is made on one of the long sides of the anode body, and the other is on the opposite side of the anode body, and the feeders are located in them.

3. The device according to claim 1, characterized in that the housing of the anode is made with six vertical grooves, and in them are located feeders.