Устройство для отвода тепла от поверхности анода Советский патент 1990 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом.

Целью изобретения является снижение расхода углеродистого сырья.

На чертеже изображен анод, поперечный разрез.

Устройство включает колокольный газосборник 1, кожух 2, токоподводящие, штыри 3, конус 4 спекания и коксопековый слой 5, в котором с переменным, возраста- ющим от центра к периферии заглублением расположены металлические продольные ребра 6.

Высота охлаждения ребер 540 мм, материал ребер - сталь (алюминийи т.п.).

Высота заглубленной в коксопековый слой части ребер, последовательно изменяющаяся от центра к периферии анода, следующая 300, 330, 360 и 390 мм. Толщина ребер 25 мм.

Испытания проводят на электролизерах с верхним токоподводом, работающих на силе тока 156 кА с расходом анодной массы около 584 кг/т алюминия-сырца.

Сопоставительная оценка результатов испытаний известного и предлагаемого устройств с граничными интервальными и за- интервальными значениями соотношения высоты ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что указанное расположение охлаждающих ребер позволяет выровнять температуру поверхности по всем зонам коксопекового слоя, а

О

о о

именно между центральной и периферийной зонами.

Участки поверхностного слоя массы, расположенные возле реребр, охлаждаются до температуры, при которой происходит размягчение связующего, Поддержание оптимальной температуры поверхности массы у центральных и периферийных ребер обеспечивает формирование однородных слоев и улучшение качества анода. Если отношение высоты ребра к его выступающей над поверхностью анода части меньше 2, температура ребра и прилегающего к нему верхнего слоя массы будет ниже температуры размягчения связующего. Следовательно, масса налипает на ребро, образуя твердый слой значительных размеров.

При перемещении кожуха и, соответственно, охлаждающих элементов вместе с налипшим на них углеродистым слоем под ребра перетекает масса, обогащенная пеком и пылевой фракцией коксовых частиц, т.е. формируется слой, отличающийся по составу и.свойствэм от примыкающих к ним слоев. Расслоение коксопековой композиции приводит к ухудшению качества анода и увеличению углеродистого сырья. Когда отношение высоты ребра к его выступающей части больше 6, температура поверхности массы возле ребра существенно превышает температуру размягчения связующего. Это вызывает расслоение коксопе- кового слоя. В верхней зоне накапливается

пек, а в нижней увеличивается количество крупных частиц кокса. Во время подъема кожуха под ребра перемещаются наиболее жидкотекучие слои массы с повышенным

содержанием пека. По этой причине ухудшается качество анода, возрастает расход углеродистого сырья.

Наибольшая величина снижения расхода анодной массы 1,6 кг/т алюминия достигнута при cootнoшeнии высоты ребра к его выступающей части 4.

Устройство позволяет за счет выравнивания температуры по всем зонам поверхности коксопекового слоя достигнуть

однородности его по объему, что, в свою очередь, обеспечивает снижение расхода углеродистого сырья.

Формула изобретения Устройство для отвода тепла от поверхности анода, преимущественно коксопекового слоя самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, содержащее частично заглубленные в жидкую массу ано- да вдоль него металлические ребра, выполненные равновеликими по высоте, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода углеродистого сырья, металличе ские ребра установлены с возрастающим от центра к периферии анода заглублением в коксопековый слой при отношении ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, 2-6.

Продолжение таблицы

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к конструкции анодного устройства алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. Цель - снижение расхода углеродистого сырья. Устройство, включающее колокольный газосборник, кожух и токоподводящие штыри, дополнительно содержит металлические ребра, имеющие одинаковую высоту и установленные с возрастающим от центра к периферии анода заглублением в коксопековый слой. При этом отношение высоты ребра к высоте его части, выступающей над поверхностью массы, составляет 2-6. Устройство позволяет за счет выравнивания температуры по всем зонам поверхности коксопекового слоя достигнуть его однородности по объему и тем самым обеспечить снижение расхода углеродистого сырья. 1 ил., 1 табл.