Claims (3)
II
Изобретение относитс к электролитическому получению алюмини , в частности на электролизерах с верхним токоподводом и самообжигающимс анодом , дл улучшени качества которого используют различные конструкции устройств дл охлаждени и отвода тепла от жидкой фазы анодов.The invention relates to the electrolytic production of aluminum, in particular on electrolytic cells with an upper electrical lead and a self-firing anode, to improve the quality of which various designs of devices are used to cool and remove heat from the liquid phase of the anodes.
Наибольшее распространение получило устройство дл отвода тепла от анода, в котором теплоотвод щие элементы выполнены в виде сплошных металлических пластин, частично погруженных нижними концами в жидкую анодную массу l.The most widely used device for removing heat from the anode, in which the heat-removing elements are made in the form of solid metal plates, partially immersed by the lower ends in the liquid anode mass l.
Известно устройство согласно которому формирование конуса спекани улучшаетс за счет применени тепловых элементов с циркулирующим теплоносителем , нижние концы которых укреплены в нижней части анодного кожуха 2.A device according to which the formation of a sintering cone is improved by the use of thermal elements with a circulating coolant, the lower ends of which are fixed in the lower part of the anode casing 2, is known.
Известно также устройство, выполненное в виде набора теплопровод щих пластин различной длины с отверсти ми , расположенными по их центру , и несущих стержней, проход щих через отверсти пластин СЗ}Однако в указанных выше устройствах теплоотвод щие элементы не обеспечивают дифференцированного распределени и перераспределени тепла в жидкой части анодов. Центральна часть анода не достаточно эффектив10 но охлаждаетс , а периферийные зоны его переохлаждаютс , что отрицательно сказываетс на технологии обжига анодов, особенно в зимнее врем .It is also known a device made in the form of a set of heat-conducting plates of various lengths with openings located at their center and supporting rods passing through the openings of the NW plates. However, in the above-mentioned devices the heat-removing elements do not provide for the differentiated distribution and redistribution of heat in the liquid parts of the anodes. The central part of the anode is not sufficiently efficiently 10 but is cooled, and its peripheral zones are overcooled, which adversely affects the anode firing technology, especially in winter.
Как показала практика эксплуатаТ5 ции, в св зи с переходом на новые виды сырь дл производства анодной массы - нефт ной кокс и высокотемпературный пек, вы вилась недостаточна эффективность СО в.перерас As practice has shown, in connection with the transition to new types of raw materials for the production of anodic mass — petroleum coke and high-temperature pitch, insufficient efficiency has been achieved.
20 пределении и передаче тепла от центра анода к периферии, что приводит к замерзанию (затвердеванию) анодной массы на периферийных, торцевых и 3 908 угловых участках анодов. Эти we причины привели к снижению теплопроводности анодов и соответствующему снижению высоты корпуса спекани по периферии возле анодного кожуха, что, в свою очередь, вызвало возрастание количества протеков пека и анодной массы под анодный кожух и нарушений технологии. Цель изобретени - улучшение уело- ю ни вий формировани конуса спекани ан да путем дифференцированного отвода тепла, увеличени высоты конуса спе кани анода на его периферии, приле гающей к кожуху, и обеспечение равн мерно расплавленного состо ни жидк фазы анода. Эта цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем теплоотвод щие элементы, погруженные в жидкую анодную массу и выполненные в виде металлических пластин с отверсти ми дл протекани анодной массы, а такж узел подвески элемента к анодному кожуху, в своей нижней части теплоотвод щие элементы выполнены утолщенными с отношением сечений нижней части к верхней как (1,2-2):1. Кроме того, теплоотвод щих эле ментов нижние концы снабжены выступа ми, обраи енными к конусу спекани анода. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид в разрезе; на фиг. 2 и 3 сечени А-А и Б-Б на фиг. 1 соответственно . Устройство выполнено в виде металлической пластины 1, подвешенной за отверсти 2 к кронштейнам 3 анод ного кожуха 4 посредством узла подвесок 5- Металлическа пластина 1 выполнена переменного сечени , причем нижн половина утолщенна с соотношением площадей поперечных сечений нижней и верхней частей равным (1,2-2):1. Концы пластины снабжены выступами, направленными к конусу спекани . При таком соотношении площадей обеспечиваетс наибольша теплопередача от конуса спекани к периферии анода. При MeHbujeM соотношении возрастает тепловой поток, напра ленный вверх, и уменьшаетс тепловой поток, направленный к периферийной зоне анода. Пластина может быть выполнена в поперечном сечении конической формы. На металлической пластине 1 выполнены отверсти 6 дл протекани жидкой анодной массы, а на концах - выступы 7 направленные к конусу спекани анода 8. Выступы 7, имеющие контур профил конуса спекани , способствуют поступлению тепла от центра анода к его периферии и увеличению тем самым высоты конуса спекани анода возле анодного кожуха и уменьшению затвердевани и намерзаанодной массы по периферии аноРаботает устройство по одному из следующих вариантов. Вариант 1. Металлическую пластину 1 опускают в жидкую анодную массу с таким расчетом, чтобы верхн кромка пластины находилась на уровне верхней кромки анодного кожуха. При полностью загруженном аноде пластина целиком погружена в жидкую анодную массу и служит только дл перераспределени тепла, нагрева поверхностный слой и периферийные участки жидкой анодной массы. В случае необходимости передачи тепла в атмосферу , прекращаетс загрузка анодной массы в анод и снижаетс высота сло жидкой анодной массы. При этом огол етс средн выступающа часть . пластины и обеспечиваетс интенсивна п-ередача ею тепла в атмосферу. Таким образом, изменением высоты сло жидкой анодной массы обеспечиваетс в широких пределах регулирование теплопередачи как в самом аноде, так и в атмосферу. Этот вариант вл етс предпочтительным , так как не требует .трудозатрат на сезонное регулирование теплопередачи в аноде. Вариант 2. Металлическую пластину 1 опускают в жидкую анодную массу на определенную глубину в зависимости от температурного режима работы анода . При изменении условий работы, например , в зимнее (летнее) врем пластину 1 опускают (поднимают) посредством регулируемых подвесок 5Формула изобретени 1. Устройство дл отвода тепла от самообжигающегос анода алюминиевого электролизера, содержащее теплоотвод щие элементы, погруженные в жидкую анодную массу и выполненные в вие металлических пластин с отверсти ми дл протекани анодной массы, а20 and the transfer of heat from the center of the anode to the periphery, which leads to freezing (solidification) of the anode mass on the peripheral, end and 3 908 angular sections of the anodes. These reasons led to a decrease in the thermal conductivity of the anodes and a corresponding decrease in the height of the sintering body along the periphery near the anode casing, which, in turn, caused an increase in the number of pitch leaks and anode paste under the anode casing and violations of technology. The purpose of the invention is to improve the level of formation of the sintering cone by differentiating heat, increasing the height of the anode cone at its periphery adjacent to the casing, and ensuring a uniformly molten state of the liquid phase of the anode. This goal is achieved by the fact that in the device containing heat-removing elements immersed in the liquid anode mass and made in the form of metal plates with holes for the flow of the anode mass, as well as the element suspension assembly to the anode casing, the heat-removing elements are made in its lower part thickened with the ratio of the sections of the lower part to the top as (1.2-2): 1. In addition, the heat emitting elements of the lower ends are provided with protrusions adjacent to the anode sintering cone. FIG. 1 shows the device, a general view in section; in fig. 2 and 3 sections A-A and BB in FIG. 1 respectively. The device is made in the form of a metal plate 1 suspended by holes 2 to the brackets 3 of the anode casing 4 by means of the suspension assembly 5- The metal plate 1 is made of variable cross section, with the lower half thickened with a ratio of the cross-sections of the lower and upper parts equal to (1,2- 2): 1. The ends of the plate are provided with protrusions directed to the sintering cone. With such a ratio of areas, the greatest heat transfer from the sintering cone to the periphery of the anode is ensured. With the MeHbujeM ratio, the heat flux increases upwards and the heat flux directed to the peripheral zone of the anode decreases. The plate can be made in cross-section of conical shape. On the metal plate 1, holes 6 are made for the flow of liquid anode mass, and at the ends, protrusions 7 are directed toward the sintering cone of the anode 8. Protrusions 7, having a contour of sintering cone profile, promote heat from the center of the anode to its periphery and thereby increase the cone height sintering the anode near the anode casing and reducing the solidification and anaerobic mass around the periphery of the anode. The device operates according to one of the following options. Option 1. The metal plate 1 is lowered into the liquid anode mass in such a way that the upper edge of the plate is at the level of the upper edge of the anode casing. With a fully loaded anode, the plate is completely immersed in the liquid anode mass and serves only to redistribute heat, heat the surface layer and the peripheral portions of the liquid anode mass. If it is necessary to transfer heat to the atmosphere, the loading of the anode mass into the anode is stopped and the height of the layer of liquid anode mass decreases. In this case, the middle protruding part is exposed. the plate also provides intense heat transfer to the atmosphere. Thus, by varying the height of the layer of liquid anode mass, heat transfer control is provided over a wide range both in the anode itself and in the atmosphere. This option is preferred since it does not require the cost of seasonal regulation of heat transfer in the anode. Option 2. Metal plate 1 is lowered into the liquid anode mass to a certain depth, depending on the temperature mode of operation of the anode. When the working conditions change, for example, in winter (summer) time, plate 1 is lowered (raised) by means of adjustable suspensions. metal plates with holes for the flow of anode paste, and
также узел подвески элемента к анодному кожуху, отличающеес тем, что, с целью улучшени условий формировани конуса спекани путем дифференцированного отвода тепла, теплоотвод щие элементы в нижней их части выполнены утолщенными, с отношением сечений нижней части к верхней как (1,2-2):1,Also, the suspension unit of the element to the anode casing, characterized in that, in order to improve the conditions for forming the sintering cone by differential heat removal, the heat removing elements in their lower part are made thickened, with the ratio of the lower section to the upper part as (1.2-2) :one,
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что нижние концы теплоотвод щих элементов снабжены2. A device according to claim 1, characterized in that the lower ends of the heat removing elements are provided with
выступами, обращенными к конусу спекани анода.,protrusions facing the cone sintering anode.,
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1.Авторское свидетельство СССР W 278l2i, кл. С 25 С 3/12, 1978.1. USSR author's certificate W 278l2i, cl. C 25 C 3/12, 1978.
2.Авторское свидетельство СССР W 678670, кл. С 25 С 3/12, 1976.2. Authors certificate of the USSR W 678670, cl. C 25 C 3/12, 1976.
3.Авторское свидетельство СССР № 268663, кл. С 25 С 3/12, 1968. / / 63. USSR author's certificate number 268663, cl. C 25 C 3/12, 1968. // 6