SU981455A1 - Катод электролизера дл рафинировани алюмини - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электролитическому рафинированию алюмини  из расплавленных сред и направлено на совершенствование конструкции катода электролизера.

Известен катод, включающий алюминиевую штангу, граФитизированный элек трод, алюминиевую защитную оболочку Ц .

Недостатками приведенного катода  вл ютс  низкий срок службы из-за разрушени  графитизированного электрода при соприкосновении с воздухом и высока  стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  катод, состо щий из алюминиевого электрода с ребристой поверхностью и алюминиевой штанги 2.

Недостатками этой конструкции  вл ютс  невозможность применени  при температурах выше 700-715 С из-за подплавлени  электродов и необходимость точного регулировани  температуры электролиза.

Неравномерна  работа катодов вызывает местные перегревы электролита,бурление его и, как следствиё, ухудшение сортности рафинированного алюмини .

Цель изобретени  - увеличение срока службы электродов и повышение качества рафинированного металла. с Указанна  цель достигаетс  тем, что в конструкции катода, включающей металлический электрод и шТайлС у из алюмини  последние выполнены полыми, соединены между собой с образованием Q общей герметичной полости, частично заполненной теплоносителем, причем наружна  поверхность штанги выполнена с ребрами.

На фиг. 1 изображен катод электролизера дл  рафинировани , продольный 5 разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Катод дл  рафинировани  алюмини  состоит из полой алюминиевой штанги 1 с ребрсши охлаждени  2 и внутренней полости 3, Ешнилиниевого электро20 да 4, имеющего внутреннюю профильную поверхность 5, герметична  полость, образуема  полост ми штанги и электрода , заполнена теплоносителем 6 на 10-40% своего объема.

25

Электрод 4 имеет высоту 300-500 мм и диаметр 200-400 мм, глубина погружени  в катодный металл 40-70 мм.

Катод работает следующим образом.

Тепло, воспринимаемое электродом

30 4 в зоне контакта с металлом, передаетс  теплоносителю б, который интенсивно испар етс  при кипении и образующийс  пар конденсируетс  на внутренней поверхности полости 3 штанги 1 охлгшдаемоЯ воздухом за счет конвекции .

Конденсат под действием силы т жести стекает в зону нагрева. Таким образом, тепло из зоны нагрева в зону конденсации переноситс  в основном за счет скрытой теплоты испарени  теп-, лоносител .

В результате отвода тепла при испарении теплоносител  исключаетс  местный перегрев рабочей части э ектрода при температуре катодного металла 740-80{Рс, необходимой дл  нормального протекани  процесса электролитического рафинировани .

Заполнение ге илетичной полости теплоносителем менее 10% нецелесообразно , так как возможен режим работы с недостатком теплоносител  в зоне нагрева, что приводит к выходу из стро  электрода (его прогар).

Заполнение теплоносителем rei teтичной полости в количестве, превышающем 40% ее объема, приводит к сокращению поверхности конденсации и, как следствие, недопустимому увеличению давлени .

Отношение площадей внешней тепловоспринимающей поверхности к внутренней теплоотдающей составл ет 1/().

Выполнение электрода с отношением плсоцадей внешней тепловоспринимающей к внутренней теплоотдающей поверхности меньше 1:2 не обеспечивает достаточного теплоотвода из зоны нагрева и не устран ет возможности возникновени  кризиса кипени  теплоносител  .в зоне нагрева.

Увеличение соотношени  площадей тепловоспринимающей к теплоотдающей больше, чем , затруднено, исход  из конструктивных соображений. Наиболее приемлемое соотношение указанных площадей, обеспечивающее устой- чивую работу катода, находитс  в пределах 1/() .

Использование такой конструкции катода позвол ет увеличить срок службы электродов и повысить качество рафинированного металла. За счет этого годовой экономический эффект на электролизере с 12 катодами при силе тока 40-50 кА составл ет 3 тыс. руб. с учетом того, что на алюминиевом заводе средней мощности может ,быть 50100 электролизеров. Экономический эффект только по заводу составл ет 150-300 тыс, руб. в год.

Claims (2)

1.Справочник металлурга по цветным метошлам. Производство алюмини . М., Металлурги , 1971, с. 438.

2.Бел ев А.И. и др. Получение. чистого алюмини . М., Металлурги  1967, с. 70-71.

АА