Анодное устройство алюминиевого электролизера Советский патент 1984 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к металлур гии легких металлов , в частности к анодным устройствам алюминиевых электролизеров с самообжигаю1цимися анодами, . Известно анодное устройство, вклю чающее самообжигаюпщйся анод с кожу хом fl 3. Недостатком устройства является недостаточно эффективная эвакуация анодных газов из-под подошвы анода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является анодное устройство, включающее самообжигающийся анод с кожухом и вертикальные сквоз ные щели с установленными в них металлическими пластинс1ми, систему гаэоотвода с газосборньм колоколом tn. -,., . . ; . :; / , Известная конструкция анода имее следующие недостатки. Сечение отводящих каналов и отверстия от запеченных труб в процессе эксплуатации увеличиваются (выгорают), т,е, площадь подснивы анода уменьшается, а айодная плотиость тока увеличивается металлические листы и трубы, запечен ные в тело анода, расположены между штьфями, что способствует выгоранию каналов и отверстий первичного анода, т.е. качество анода ухудц1ается; расходуемые металлические трубы и пластины ведут к излишним затратам; каналы, образованные продольными и поперечными пластинами, и отверстия от труб наполняются пеной, удаление которой затруднено, т.е. создаются условия для ухудшения процесса электролиза и соответственно снижения выхода по току, Цель изобретения - улучшение условий формирования анода и снижение рабочего напряжения.. Поставленная Цель достигается тем, что анодное устройство алюминиевого электролизера, включающее самообжигающийся анод с кожухом и вертикальными сквоэиыми щелями с установленными в них металлическими йластинами, систему газоотвода Ь газосборньм колоколом, вертикальные сквозные щели выполнены с горизонтальными ребрами, жестко связанными с металлическими пластинами, причем нижнее ребро находится на уровне газосборного колокола, а верхнее г на уровне верхней кромки анодного кожуха, . , ; . ; .Вертикальные сквозные щели делят анод на секции Оптимальным вариантом являечся деление анода на четыре и более секций, что подтверждается расчетной та1блицей зависимости толщины газонаполненного слоя от формы и размеров анода.

Из таблицы видно, что с увеличением количества секций уменьшается толщина газонаполненного слоя и сооветственно наблюдается падение напряжения в электролите.

На фиг,1 изображен электролизер, О61ФИЙ вид; на фиг, 2 - план электролидера.

Анод 1 разделен вертикальными сквозными щелями 2 на секции с межсекциоиным пространством в 5-10 см. Секции смонтированы в общем диодном

.кожухе 3, В межсекционном пространстве установлены металлические пластины 4, же с тко свя 3анаые между собой реёрами 5, верхнее ребро- установлено на уровне верхней кромки анодного кожуха.3, а нижнее - на уровне газо сборного колокола 6, ycTpoiacTBO содержит также П1атрубок 7 к горелке для сжигания анодных газов.

Ребра В межсекционном пространстве устанавливаются горизонтально по всей ширине анода.

Расположение нижнего ребра на уровне газосборного колокола герметизирует межсекционное простран ство над уровнем электролита, т.е. создается общее с периферийным газовое пространство, работающее под небблЁшим избыточным давлением, которое исключает подсос атмосферного воздуха и таким образом предотвращает осьтаемрсть (окислйемость) анода в MecTak расположения сквозных щелей

Расположение верхнего ребра на уровнбГ верхней кромки анодного кожуха исключает попадание ребра н,а уровне верхней кромки анодного кожуха анодной массы в межсекционное пространство при загрузке массы в анод. Установка ребер 5 обеспечивает также жесткое соединение металлических пластин 4 между собой. . . /

: Через сквозные вентиляционные щёли, образованные вертикально уста- новленными в межсекционном;пространстве 2 металлическими пластинами 4 и.ребрами 5 жесткости, осуществ- . Дяется циркуляциявоздуха, который охлаждает формируемый анод 1 по

.всей /высоте. - .. , , ,:

Анодное устройство работает следующим образом.

В период электролиза дополнительный отвод анодных газов из-под подошвы анода осуществляется:через межсекционное пространство, образованное, нижним ребром 5 жесткости и поверхностью электролита, и суадествующую г зоотсосную систему. Через сквозные вентиляционные щели, образованные .установленными в мёжсекционном пространстве 2 металлическими пластинами 4 и ребрами 5 жесткости, отводится тепло от внутренних поверхностей анода для выравнивания температуры анода.;

Использование изобретения на электролизерах большой мощности позволит снизить рабочее напряжение электролизера на О,05 В, улучшить условия формирования и соответственно качество анода, что в свою очередь снизит расход электроэнергии, и получить экономический эффект 1,08 руб. на 1 т получаемого металра. . - . , ,