Электролизер для получения алюминия Советский патент 1988 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к коист- , рукции электролизеров для получения алюминия электролизом глиноземсодер- с жащих расплавов.

Целью изобретения является снюке- ние удельного расхода электроэнергии и упрощение обслуживания электролизера. : На чертеже изображен-электролизер, ю j поперечное сечение.

I Электролизер для получения -алюми- I ния содержит анодный узел 1, футеро- г I ванную ванну 2, катодные токоподво;5Ы I 3, катод в виде.слоя 4 кускового 15 I электропроводного материала, смачивае- I мого алюминием (TiC, TiB и т.п.), с I наклонной наружной поверхностью, угол I наклона которой равен углу естествен- i ного откоса кускового материала в 20 ; расплаве . Электролита. : Между слоем 4 и подиной ваняы 2 расположен слой 5 из кускового неэлек- i трбпроводного материала, стойкого в расплаве алюминия (, MgO). По- 25 верхность этого слоя также выполнена

наклонной с углом нак лона, равным ; углу естественного откоса катода. : Электролизер выполнен с оксидником 6.30

Предлагаемый электролизер работает следующим образом.

i Выделяющийся на аноде газ создает i направленный поток электролита из . межполюсного зазора к оксиднику 6. 1 Электролит, обогащенный глиноземом., этим же потоком переносится в межполюс- I ной зазор (М ЗП), где происходит элек- тролитическое разложение глинозема. Поддержание постоянной высокой кон- 0 : центрации глинозема в МПЗ способствует снижению анодного перенапряжения и устраняет вербятность возникновения анодного эффекта, что в конечном итоге уменьшает удельный расход электроэнер-д5 гии.

Из-за хорошей смачиваемости выделяющимся жидким металлом на поверхности каждого элемента слоя 4 будет

50

находиться сдой жидкого алюминия. Таким образом, верхний насыпной слой 4 представляет собой подобие губки, пропитанной расплавленным металлом, Нижний слой 5, наоборот, сформирован элементами, изготовленными из {материала, плохо смачиваемого жидким алюминием. Капиллярные силы препят- ствуют попаданию металла внутрь слоя

5. При накоплении значительного количества металла,- выделившегося в верхнем слое 4, гравитационные силы смогут вдавить металл в большие поры и пустоты нижнего слоя 5, После их заполнения, а также заполнения свободного пространства между элементами верхнего слоя 4, лишний металл стекает в нижнюю часть ванны 2 или специальный накопитель. Алюминий, находящийся на поверхности и внутри насыпного катода, выравнивает плотность тока в нем и обеспечивает хороший контакт слоя 4 с токоподводом 3.

I

В результате длительной эксплуатации электролизера возможно разрушение (растворение) верхнего электропроводного слоя 4. Выполнение поверхности наклонной, равной углу естественного откоса материала в расплаве, позволяет быстро, без остановки электролизера, возобновить этот слой досыпкой его сверху. Выполнение нижнего неэлектропроводного слоя 4 из дешевых материалов и поддержание верхнего электропроводного слоя минимально необходимой толщины способствуют уменьшению расхода дорогостоящего материала.

Формула изобретения

1.Электролизер для получения алюминия, содержащий футерованную ванну с оксидником, катодными токоподводами и катодом в виде слоя кускового элект тропроводногс материала, расположенного на подине, о тличающий - с я тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии и упрощения обслуживания, он снабжен слоем кускового неэлектропроводного материала, расположенного между подиной и катодом, при этом рабочая поверхность катода и промежуточного неэлектропро- водного слоя выполнены с наклоном, угол ко торого равен углу естественного откоса кускового материала като да в расплаве электролита.

2.Электролизер по п.1, о т л и - чающийся тем, что электропроводный слой выполнен из материала катодных токоподводов, а неэлектропроводный слой - из материала подины.

Изобретение относится к металлургии легких металлов, точнее к конст - рукции электролизеров для получения алюминия. Цель изобретения - снижение удельного расхода электроэнергии и упрощение обслуживания. Электролизер для получения алюминия состоит из анодного узла 1, ванны 2, катодных токоподводов 3, верхнего слоя катода 4, нижнего слоя 5, оксидника 6. Вьтол- нение поверхности катода наклонной, равной углу естественного откоса материала в расплаве, позволяет быст- ро, без остановки электролизера, во- S зобновить этот слой досыпкой сверху. I з.п, ф-лы, 1 ил.