Катодный съемный элемент для электролитического получения алюминия Советский патент 1986 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия, и касается конструктивных элементов электролизера.

Даль изобретения - упрощение обслуткивания электролизера.

На фиг.1 и 2 изображен электролизер для получения алюминия с катодным съемным элементом, общий вид, варианты выполнения ; на фиг.З - катодный съемный элемент, общий вид; на фиг.4 и 5 - активный элемент съемного элемента по фиг.3, варианты вьшолнения ; на фиг.6 - 12 - катодный съемный элемент,, варианты выполнения. I

Катодный съемньй элемент 1 устанавливают на подине 2 электролизера непосредственно под анодом 3. Подина 2 выполнена из неэлектропроводног материала. Токоподвод к элементу 1 осуществляется шиной 4 с коллектором через слой алюминия.

Катодный съемный элемент 1 содержит активные элементы 5 из жаропрочного токопроводящего материала, например диборида титана, и промежуточную опору 6, например, из графита. Средняя плотностъ съемного элемента 1 должна быть меньще плотности алюминия при 930-960°С, т.е. меньше 2,3-1 О кг/м.

Активные элементы 5 могут быть выполнены в виде головки 7 и хвостовика 8. Хвостовики 8 расположены в отверстиях опоры 6. Головки 7 лежат непосредственно на опоре 6 или могут

Электролизер для получения алю миния с использованием предлагаебыть снабжены 9 (фиг.4 или закрылками 10 СФиг.5, обеспечивающими 0 мого катодного съемного элемента наличие зазора между опорой 6 и голов- работает следующим образом. кой 7 активного элемента 5, через который алюминий стекает на подину 2 электролизера.

К анодам 3 и катодным элементам I с помощью шин 4 подается ра ность потенциалов. При протекании тока через электролизер на активных элементах 5 выделяется алюминий, который стекает на подину 2 электролизера.

45

К анодам 3 и катодным элементам I с помощью шин 4 подается ра ность потенциалов. При протекании тока через электролизер на активных элементах 5 выделяется алюминий, который стекает на подину 2 электролизера.

В процессе электролиза катодПромежуточная опора 6 может бьггь вьшолнена с пазом 11 (фиг.6), снабженным ограничителями. Перемещение промежуточной опоры 6 ограничено Т-образной опорой 12, на которой она установлена. В этом случае целе- 50 ный съемный элемент располагается сообразно вьшолнение активных элемен- вблизи границы раздела металл - тов 5 в виде отрезков прорезанных труб, насаженных на Т-образныё выступы 13 промежуточной опоры 6.

Ход перемещения катодного съемного 55 элемента 1 определяемый высотой Т-образной опоры 12, должен быть по меньшей мере равен изменешло высоты

электролит, препятствуя возникнов нию волн на /границе раздела металл электролит.

Не задерживаясь на поверхности активных элементов шлам, образующийся в процессе электролиза опускается на подину 2 электролизера.

зеркала жидкого алюминия во время Электролиза и вьЮорки металла. При этом активные элементы 5 из диборида титана должны быть вьппе границы раздела алюминий - электролит не менее чем на 10 мм, а опора 6 должна быть всегда погружена в алюминий.

По варианту вьтолнения, приведенному -на фиг.7, опора 6 из графита выполнена в виде двутавра, а активный , элемент 5 - в виде покрытия из диборида титана. Перемещение опоры 6 ограничено перфорированным бетонным блоком 14, установленньм на подине 2 электролизера.

По варианту выполнения, приведенному.на фиг.9-12 , агктивный элемент 5 из диборида титана установлен на опо- ре 6 в виде поплавка. Перемещение

опоры 6. ограничивается заплечиками 15 опоры 16. Активный- элемент 5 вьшолнен в сечении Т образньм и может быть вставлен в отверстия опоры 6 в виде кольца (фиг.9) или в полость 17

опоры 6, выполненной в форме кюветы ( фиг.11 и 12}. Полость 17 в процессе электролиза заполняется жидким алюминием.

Активный элемент 5 может быть

выполнен в виде пластины (фиг,10) и закреплен на опоре 6, например, винтом 18.

Во всех случаях плотность катодного съемного элемента должна быть

ниже 2,3 , предпочтительно (2,1-2, кг/м, или ниже

2,1 10 кг/м при 930-960°С. I . , ,

Электролизер для получения алюминия с использованием предлагаемого катодного съемного элемента работает следующим образом. мого катодного съемного элемента работает следующим образом.

К анодам 3 и катодным элементам I с помощью шин 4 подается разность потенциалов. При протекании тока через электролизер на активных элементах 5 выделяется алюминий, который стекает на подину 2 электролизера.

В процессе электролиза катодный съемный элемент располагается вблизи границы раздела металл -

ный съемный элемент располагается вблизи границы раздела металл -

электролит, препятствуя возникнове-г нию волн на /границе раздела металл- электролит.

Не задерживаясь на поверхности активных элементов шлам, образующийся в процессе электролиза опускается на подину 2 электролизера.

Образующийся металл периоди- чески удаляют из электролизера.

Использование изобретения упрощает обслуживание электролизера, Гак как отдельные элементы легко

1205779

заменяются, а их плавающий характер делает их менее уязвимыми по отношению к механическим ударам, которые могут иметь место в процессе 5 эксплуатации.

2

фиг. 2

Фиг.Э

Фиг.З

4

Х

9иг, 7

Л

Сри9. 8

giu8.9

te

/// /7/:-/7/ 7/Л -77 .

I

-

/ 7/7 77 / 7-777т.

тш

fwqv- tN 3 - -

; - - -1 I

г

Vvf. tZ

ВНИИПИ Заказ 8551/62 TijpaK 615 Подписное

,ц,,,

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4