СПОСОБ МОНТАЖА КАТОДНОГО УСТРОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 1997 года по МПК C25C3/08 

Предполагаемое изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к электролитическому способу получения алюминия, и направлено на совершенствование конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера.

Широко в практике алюминиевых заводов используется технология монтажа катодных устройств, описанная в "Справочнике металлурга по цветным металлам. Производство алюминия". Москва, изд-во "Металлургия", 1971 г. стр. 238-247.

Известная технология монтажа предусматривает: выравнивание поверхностей фундаментов; кладку цоколя; установку и выдержку кожуха; монтаж анкеров; набойку угольной подушки и установку подовых секций; кладку бровки из шамотного кирпича; футеровку стенок кожухов на бровке; набивку подины (заделку швов подовой массой).

К недостаткам известной технологии следует отнести сложность и трудоемкость монтажа бортовой футеровки с последующей набивкой (заделкой) особенно периферийных швов.

Известна технология монтажа футеровки алюминиевого электролизера по авт. св.378515,М кл. C 22 d 3/02, C 22 d 3/12, 1967, которая выполняется из слоев теплоизоляционного и огнеупорного бетонов переменной толщины, на бровку которой устанавливаются боковые углеродистые блоки (см. фиг.2 описания к авт. св. 378515).

Такая технология требует значительных трудозатрат при монтаже футеровки переменной толщины.

Данная технология принята за прототип.

Целью изобретения является снижение трудозатрат по монтажу катодного устройства.

Другой целью является снижение расхода подовой массы по заделке периферийных швов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе монтажа катодного устройства алюминиевого электролизера, включающем укладку на теплоизоляционный цоколь с зазорами подовых углеродистых блоков с токоподводящими стержнями, установку бортовых углеродистых блоков, заделку межблочных швов подовой массой, по торцевым и продольным сторонам катодного устройства, периферийные зазоры между углеродистыми блоками по их высоте заделывают деревянными заглушками, а в пространстве между боковыми стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками по всему периметру в зоне монтажа бортовых углеродистых блоков устанавливают опорные элементы, на них устанавливают бортовые углеродистые блоки, после чего в пространство между боковыми стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками по всему периметру катодного устройства заливают жаростойкий бетон до погружения в нем нижней части бортовых углеродистых блоков.

Техническая сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем.

Заливка жаростойкого бетона в пространстве между металлическим кожухом и подовыми углеродистыми блоками, в котором на опорные элементы установлены бортовые углеродистые блоки, позволяет непрерывно вести формирование бровки по всему периметру катодного устройства. Кроме того, после заливки и затвердевания бетона обеспечивается качественное и жесткое крепление бортовых углеродистых блоков с бровкой, а также качественная и герметичная заделка пространства от металлического кожуха до подовых углеродистых блоков.

Сравнение заявляемого технического решения с известным (прототипом) показывает, что предлагаемый способ отличается: заделкой периферийных зазоров между подовыми углеродистыми блоками деревянными заглушками, установкой в пространстве между стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками в зоне установки бортовых углеродистых блоков опорных элементов, установкой бортовых углеродистых блоков на эти опорные элементы, заливкой жаростойкого бетона в образованное пространство по всему периметру катодного устройства до погружения в нем нижней части бортовых углеродистых блоков. В этом заключается новизна "способа.".

В результате поиска по патентной и научно-технической литературе в данной области техники и смежных областях был выявлен сходный признак с существенным отличительным признаком, а именно известно принципиальное использование опор маяков (см. описание к авт.св. СССР N 1261973). По этому авт.св. СССР опоры маяка привариваются (прикрепляются жестко) непосредственно к токопроводящим стержням подовых катодных секций.

Установку этих секций осуществляют на заранее уложенный незатвердевший слой бетона до упора опор маяков в железобетонное днище.

К недостаткам использования такого признака следует отнести высокую трудоемкость выполнения опор-маяков вместе с токоподводящими стержнями и сложность и большую трудоемкость установки подовых блоков на проектные отметки уже на уложенный незатвердевший бетон.

В предложенном способе, при всей известности использования опорных элементов для установки углеродистых блоков, технология монтажа отлична от известной значительно меньшими затратами по трудоемкости, а именно: гораздо проще установить опорные элементы на проектную высоту по всему периметру катодного устройства, затем на них установить бортовые углеродистые блоки, которые автоматически займут необходимые проектные положения, после чего заливается бетон.

Все остальные отличительные признаки в патентных и научно-технических источниках не были обнаружены. Поэтому совокупность известных и неизвестных признаков позволяет значительно снизить трудозатраты в 1,3 раза по сравнению с общепринятой технологией и снизить расход углеродистой подовой массы по заделке швов в 1,2 раза.

Таким образом, предлагаемый способ отвечает критерию изобретения "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображено катодной устройство алюминиевого электролизера, смонтированного по предлагаемой технологии, продольный разрез, на фиг.2 вид по А.

Катодное устройство содержит металлический кожух 1, в нижней части которого выполнен теплоизоляционный цоколь 2. На этот теплоизоляционный цоколь с зазорами уложены подовые углеродистые блоки 3 с токопроводящими стержнями 4.

В пространстве 5 между металлическим кожухом и подовыми углеродистыми блоками установлены опорные элементы, 6 на которых монтируются бортовые углеродистые блоки 7.

Периферийные зазоры 8 между подовыми углеродистыми блоками по всему периметру катодного устройства заделаны деревянными заглушками 9. Заливка пространства 5 осуществлена жаростойким бетоном 10, а набойка подины угольной подовой массой 11.

Монтаж катодного устройства осуществляли следующим образом.

После установки металлического кожуха 1 его днище выравнивали слоем, например, шамотного порошка. Затем производили кладку теплоизоляционного цоколя 2. После этого на угольную подушку устанавливали подовые углеродистые блоки 3, а в периферийные межблочные зазоры 8 устанавливали деревянные заглушки 9 (эти заглушки могут быть выполнены из другого материала). В пространстве 5 в зоне монтажа бортовых углеродистых блоков 7 устанавливали в соответствии с необходимыми размерами опорные элементы 6, после чего на них устанавливали бортовые углеродистые блоки 7. После этого в пространстве 5 по всему периметру катодного устройства заливали жаростойкий бетон 10 с таким расчетом, чтобы нижняя части углеродистых блоков 7 находилась в бетоне 10. Так как периферийные зазоры 8 заделаны заглушками 9, бетон 10 не попадал между подовыми углеродистыми блоками 3. После необходимого затвердевания бетона 10 и прогрева подины производили заполнение всех швов угольной массой в соответствии с принятой технологией.

Использование: технология монтажа катодного устройства алюминиевого электролизера. Сущность: способ заключается в том, что периферийные зазоры между газовыми углеродистыми блоками по их высоте заделывают деревянными заглушками, а в пространстве между боковыми стенками металлического кожуха и пазовыми углеродистыми блоками по всему периметру в зоне монтажа бортовых углеродистых блоков устанавливают опорные элементы, после чего на них устанавливают бортовые углеродистые блоки. 2 ил.

Способ монтажа катодного устройства алюминиевого электролизера, включающий укладку на теплоизоляционный цоколь с зазором подовых углеродистых блоков с токоподводящими стержнями, установку бортовых углеродистых блоков, заделку межблочных швов подовой массой, отличающийся тем, что по торцевым и продольным сторонам катодного устройства периферийные зазоры между углеродистыми блоками по их высоте заделывают деревянными заглушками, а в пространстве между боковыми стенками металлического кожуха и подовыми углеродистыми блоками по всему периметру в зоне монтажа бортовых углеродистых блоков устанавливают опорные элементы, после чего на них устанавливают бортовые углеродистые блоки, а через зазор между бортовыми и подовыми углеродистыми блоками в образованное пространство по всему периметру катодного устройства заливают жаростойкий бетон до погружения в нем нижней части бортовых углеродистых блоков.