ЭЛЕМЕНТ НЕПРЕРЫВНОГО АНОДА Российский патент 1995 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к производству алюминия электролизом.

Известен элемент непрерывного анода в виде сплошного углеродного блока с вырезами в боковой поверхности для сопряжения с соседними блоками.

Известен также элемент непрерывного анода в виде обожженного углеродного блока с каналом для шпинделя, снабженного резьбой.

Известные элементы непрерывного анода выполнены из однородного по объему углеродного материала, обжигаемого при температурах до 1500^оС, что повышает их электропроводность по сравнению с самообжигающимися анодами, однако ухудшает обрабатываемость. Последнее затрудняет вращение шпинделя и создает опасность хрупкого разрушения в резьбовом соединении углеродного блока с шпинделем.

Предлагаемый элемент непрерывного анода содержит, подобно известному элементу, обожженный углеродный блок с каналом для шпинделя, снабженного резьбой. Новым является то, что в блок заделана графитовая втулка, а канал выполнен внутри втулки, вдоль нее. Канал выполнен гладкостенным. Втулка составлена из двух желобов полукруглого сечения. Наружная боковая поверхность втулки имеет поперечные ребра.

Такое выполнение элемента анода облегчает вращение шпинделя и перемещение анода, снижает электрическое сопротивление в контакте блока с шпинделем и по толщине блока, повышает точность ходового резьбового соединения.

На фиг. 1 изображен элемент непрерывного анода, вид сверху; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 положение блоков в процессе наращивания анода; на фиг. 4 взаимное расположение шпинделя и смежных блоков в процессе опускания анода; на фиг. 5 вариант элемента непрерывного анода; фиг. 6 разрез Б-Б на фиг. 5.

Элемент непрерывного анода включает предварительно обожженный углеродный блок 1 с каналом 2 для шпинделя 3. Углеродный блок выполнен из измельченного кокса и каменноугольной смолы. В углеродный блок заделана графитовая втулка 4, а канал расположен внутри втулки и выполнен гладкостенным. Втулка составлена из двух графитовых желобов 5 и 6 полукруглого поперечного сечения. Блок 1 составлен из двух секций 7 и 8, соединенных слоем 9 клеющей мастики, которая также представляет собой смесь коксовой пыли и каменноугольной смолы.

Желоба сдвинуты в вертикальном направлении относительно секций 7 и 8 для защиты шпинделя от проникания мастики из зазоров между секциями. Образующиеся при сдвиге выступ 10 и гнездо 11 служат, кроме того, для взаимной фиксации блоков. При наращивании анода дополнительные графитовые желоба 12 и 13 смыкают вокруг вала 14 шпинделя, покрывают блок 1 слоем 15 мастики, соединяют секции 16 и 17 верхнего блока 18 и опускают их на блок 1. В процессе электролиза мастика подвергается постепенному обжигу и затвердевает, скрепляя смежные блоки и секции в каждом из блоков.

Утолщенный конец 19 шпинделя имеет резьбу 20, которая рассечена продольным пазом 21. Паз имеет режущую кромку 22, которая образована разрывами в витках резьбы. Резьба выполнена правой. При вращении шпинделя против часовой стрелки (вывинчивание из блока вверх) кромка 22 нарезает взаимную резьбу 23 в гладкостенной части 24 канала. Выполнение шпинделя с режущей кромкой, а канала с гладкими стенками, на которых шпиндель нарезает резьбу в процессе опускания анода, автоматически обеспечивает геометрическое соответствие между резьбой в смежных блоках 1 и 18. Этого не удается достигнуть в известных конструкциях непрерывного анода с резьбой, выполненной в блоках до их соединения, так как заполненные мастикой швы препятствуют точной стыковке частей резьбы при сборке блоков из секций и при сборке анода из блоков. В другом варианте элемента непрерывного анода (см. фиг. 5 и 6) графитовая втулка представляет собой цельный цилиндр 25 с гладкостенной полостью 26. Поперечные ребра 27 на внешней поверхности 28 цилиндра улучшают его сцепление с монолитным блоком 29. Готовый цилиндр из графита либо графитированного углеродного материала вставляют в заготовку блока на стадии ее формовки из кокса и смолы. В процессе последующего обжига материал втулки спекается с материалом блока. Для наращивания анода монолитными блоками 29 шпиндель выполняют разъемным, а блок надевают на шпиндель сверху в месте разъема. После закрепления блока на аноде и соединения частей шпинделя шпиндель приводят во вращение, что сопровождается нарезанием резьбы в гладкостенной полости 26 и опусканием анода для восстановления межэлектродного зазора электролизной ванны.

Использование: изобретение относится к производству алюминия электролизом. Сущность: элемент непрерывного анода имеет вид обожженного углеродного блока 1 с каналом 2 для шпинделя, снабженного резьбой. Новым является то, что в блок заделана графитовая втулка 4, а канал выполнен внутри втулки, вдоль нее. Канал выполнен гладкостенным в продольном направлении. Втулка составлена из двух графитовых желобов полукруглого сечения. Наружная боковая поверхность втулки может иметь поперечные ребра для сцепления с блоком. Втулка может быть изготовлена из графита либо графитированного углеродного материала. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. ЭЛЕМЕНТ НЕПРЕРЫВНОГО АНОДА в виде обожженного углеродного блока с каналом для шпинделя, выполненного с резьбой, отличающийся тем, что в блок заделана графитовая втулка, а канал выполнен внутри втулки, вдоль нее. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что канал выполнен гладкостенным в продольном направлении. 3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что втулка составлена из двух графитовых желобов полукруглого сечения. 4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что наружная боковая поверхность втулки имеет поперечные ребра. 5. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что втулка изготовлена из графита либо графитированного углеродного материала.