Катод алюминиевого электролизера Советский патент 1983 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к металлур гии легких металлов, в частности к устройствам для электролитического п лучения алюминия, а именно к катода Известен катод алюминиевого элек тролизера, выполненный в виде пластин, закрепленных на подине электро лизера под углом к горизо.нтали в сторону центра электролизера, В цен ре электролизера с использованием этого катода должно быть выполнено углубление для сбора катодного металла Ц . Однако необходимость в наличии углубления в центре электролизера значительно увеличивает его габариты и материалоемкость (из-за необходимости в усиленной теплоизоляции дна электролизера), а затруднение циркуляции электролита вызывает склонность к образованию анодных эффектов, т.е. снижение выхода по току. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является катод алю миниевого электролизера, состоящий из отдельных сменных деталей, скреп ленных между собой и снабженных токоподводом. Этот катод представляет собой подину электролизера 2 . Недостатками известного катода является то, что он не обеспечивает интенсивной циркуляции электролита, а это приводит к обеднению алюминие слоев электролита, прилегающих к ка тоду, что в свою очередьJповышает частоту возникновения анодных эффек тов и снижает выход по току. Кроме того, конструкция известного катода не позволяет сократить расстояни между ним и анодом, что повышает расход электроэнергии при электролизе. Целью изобретения является повышение выхода по току за счет катодной поляризации осажденного металла и организации движения электролита и снижение расхода электроэнергии при электролизе путем уменьшения ра стояния между электродами. Поставленная цель достигается тем, что в катоде алюминиевого элек тролизера, состоящем из отдельных соединенных между собой сменных деталей и снабженном токоподводом, сменные детали выполнены из стержне или пластин и имеют, по меньшей мере,, одно отверстие для протекания электролита, а токоподвод выполнен вертикальным. При этом стержни в поперечном сечении выполнены квадратной формы. На фиг. 1 изображен катод, собранный из пластин, общий вид на фиг. то.же, но из стержней; на фиг. 3 электролизер с катодами, общий вид; продольный разрез на фиг. 4 - то же, поперечный разрез. Катод собран из отдельных сменных деталей - пластин 1 или стержней 2, вертикальных токоподводов 3, опорных элементов 4, причем в пластинах 1 выполнены отверстия Ъ для циркуляции электролита и стекания полученного металла. Отверстия 5 могут быть также получены за счет использования специальной формы стержней 2 (фиг.2), из которых собран катод. Катод устанавливается на-подине 6 электролизера, снабженного, например, обожженными анодами 7,соединенными с токоподводящей шиной 8, бункером 9 для глинозема, катодными шинами 10 к перекрытием 11. .Катод работает следукячим образом. При пропускании тока между катодами и анодами 7 на катоде вы.целяется алюминий, который через отверстия 5 , стекает на дно электролизера. При протекании тока возникает также электромагнитный эффект, вызывающий направленное движение электролита (показано на фиг. 3 стрелками). Это приводит к тому, что обедненный в процессе электролиза электролит все время сменяется новым. При этом из бункера 9 в обедненный электролит загружается глинозем, который, растворяясь, обогащает электролит алюминием и одновременно охлаждает его. Так как жидкий алюминий собирается на подине 6, то влияние электромагнитных сил на него незначительно, а поскольку в него погружены опорные элементы 4 катода, то он поляризован катодно . и растворения его не происходит. Выполнение катода в виде сменных пластин или стержней,снабженных опорными элементами, позволяет сократить расстояние между электродами, ЧТО приводит К сокращению потерь электроэнергии на нагрев электролита, обеспечение же возможности непрерывной циркуляции электролита повышает выход по току.

1. КАТОД ,АШ)МИНИЕВОГС ЛЕК-i ТРОЛИЗЕРА, СОСТОЯЩИЙ из отдельных соединенных между собой сменных деталей и снабженный токоподврдом, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току и снижения расхода электроэнергии путем уменьшения расстояния между электродами, сменные делали выполнены иэ стержней или пластин и имеют, по меньшей мере, одно отверстие для протекания электролита, а токоподвод выполнен вертикальным. 2, Катод по п. 1, отличающийся тем, что. стержни в поперечном сечении выполнены квадратной формы.