Бездиафрагменный электролизер для получения магния Советский патент 1988 года по МПК C25C3/04 

I /I Г I

1

Ш

жИгаЖ

Ш

I г I III

т

гаЖ

Л

L

.3 -2

4

4;i

ГчЭ

ел

Sf5 ГС

Изобретение относится к метал- лургии легких металлов, к конструкции безднафрагменных электролизеров для получения магния с верхним вводом анодов. Целью изобретения является повышение выхода по току и снижение расхода графита. Электролизер содержит в.анну 1 с рабочими отделен шми 2 и сборной ячейкой 3. Электролизер снабжен катодами 4; а также основными и вспомогательными анодами 5 и 6, введенными через перекрытие. Аноды 6 выполнены со скосом подошвы в сторону сборной ячейки 3 и расположены над катодами 4 между основньши анодами вплотную к ним. При работе электролизера наличие дополнительных анодов 6 снижает плотность тока в анодах, а следовательно, тепловьщелетше, что уменьшает скорость окисления анодов, т.е. снижается расход графита. Наличие дополнительных анодоп 6, кро- ме того, способствует созданию интен- s сивной циркуляции электролита между рабочими отделениями 2 и сборной ячейкой 3, что повьшает выход по току, т.к. ускоряется вынос капель магния в сборную ячейку 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, СЛ

Изобретение относится к металлургии легких металлов, к конструкции бездиафрагменных электролизеров дня получения магния с верхним вводом анодов.

Целью изобретения является повышение выхода по току и снижение -расхода графита.

На фиг. изображен электролизер, вид в плане; на.фиг.2 - разрез А-А на фиг..

Бездиафрагменный электролизер для получения магния содержит футерованную ванну 1 с рабочими отделениями 2 и сборной ячейкой 3. Катоды 4 введены через продольную стенку ванны 1, а основ1ше 5 и дополнительные 6 аноды - через перекрытие 7.

Дополнительные аноды 6 выполнен со скосом подошвы в сторону сборной ячейки 3 и расположены над катодами

4между основными анодами 5 вплотную к ним.

Основные и дополнительные аноды

5и 6 соединены, между собой шпильками 8 и образуют пакет, Токоподвод к пакетам осуществляется пластинами 9, расположенными между плоскостями основных и дополнительных анодов 5 и 6,

Электролизер работает следующим образомо

На подошве дополнительного анода

6происходит выделение пузырьков хлора, которые коадесцирутот между собой образуя более крупные, и затем сходят

в напрешлении сборной ячейки 3, что обусловлено наклоном подошвы. Под подошвой анода -6 формируется направ- ленный двухфазный потрк, обеспечивающий создание строго направленной , циркуляции электролита между рабочими отделениями 2 и сборной ячейкой 3, Пузырьки хлора, оторвавшиеся от по- верхностей основных анодов 5, всплывают в межполк)сном зазоре и формируют вертикальный двухфазный поток, который под действием потока под подошвой анода 6 изменяет направление движения в сторону сборной ячейки 3, Под действием гидростатического давлния столба расплава пузырьки из межполюсного зазора у подошвы анода 6 активно коалесцируют друг с другом и с пузырьками, образовавшимися на подошве, также меняют направление движения в сторону сборной ячейки 3, усиливая горизонтапьньй двухфазный

5

5

0

5

0 j

поток, обеспечивающий быстрый вынос магния в сборную ячейку. Вследствие интенсивной коалесценции пузырьков уменьшается газонаполнение в верхней части межполюсного зазора и облегчается их схлестывание на границе расплав - атмосфера. Наличие горизонтальных гаэожидкостного и жидкостного потоков препятствует попаданию капель магния в зоны расплава с высоким газонаполнением, что увеличивает выход по току.

В результате создания пакетов из анодов 5 и 6 ток протекает и по дополнительным анодам 6, что приводит к уменьшению проходной плотности тока и соответственно падению напряжения и тепловыделения в целом по пакету не менее, чем в 1,5 раза. Уменьшение скорости окисления, обусловленное снижением температуры верха анодных пакетов и уменьшение.м количества подсасываемого воздуха (уменьшается площадь задел ки анодов в перекрытие), приводит к увеличению срока службы анодов не менее, чем в 2 раза. Срок службы анодов в известных вариантах составляет 0,5-0,7 от срока службы электролизера, в предпагаемом варианте они практически сравниваются. После демонтажа ванны дополнительные анода 6 практически могут быть использованы пол- -ностью по своему назначению, а большая часть основных анодов 5 - для изготовления вспомогательных. Таким образом, удельный расход графита уменьшится вдвое. Формула изобретения

2,Электролизер по п,1, о т л и - чающийся тем, что пластины токоподвода к анодам расположены между основными и дополнительными анодами.

x

/1-A

LLJ

Фиг.2