Подовая секция алюминиевого электролизера Советский патент 1991 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производ-( ству алюминия электролизом расплавленных солей, и касается катодного устройства алюминиевого электролизера.

Цель изобретения - улучшение электрического контакта и увеличение срока службы подины.

НЈ фиг. 1 показана подовая секция, (разрез Б-Б,на фиг.2), на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1.

Подовая сечкция содержит угольный блок 1 с пазом, стальной токоподводящий стержень 2, чугунную заливку 3, набойку 4 из подовой массы и пазы 5.

Наличие на горизонтальной грани рабочей части токоподводящего стержня, обращенной к поверхности паза блока, вертикальных пазов, расположенное с шагом 0,2-0,4 длины рабочей части токоподводящего стержня, глубина которых составляет 0,3-0,5 высоты токоподводящего стержня, а суммарная ширина 0,008-0,02 длины ра- бочей его части, обеспечивает целостность подовой секции и улучшение электрического контакта блок - токопод- вод.

Пазы на горизонтальной грани рабочей части токоподводящего стержня предотвращают продольный изгиб стержня в вертикальной плоскости, т.е. они выполняют роль компенсаторов разности удлинения токоподводящего стержня, возникающего от градиента температур по его высоте.

Выбранные интервалы лимитируются следующими факторами.

ю

:л

ы

Увеличение шага расположения пазов более 0,4 длины рабочей части токоподводящего стержня, уменьшение глубины их менее 0,3 высоты токоподводящего стержня и уменьшение суммарной ширины пазов менее 0,008 длины рабочей части токоподводящего стержня не обеспечивают достижение цели, так как не предотвращается об- разование трещин в блоке.

Уменьшение шага расположения пазов менее 0,2 длины рабочей части токоподводящего стержня, увеличение глубины их более 0,5 высоты токопод - водящего стержня и увеличение суммарной ширины пазов более 0,02 длины его рабочей части не обеспечивают смыкание участков стержня, расположенных между пазами, что ведет к обратному изгибу токоподводящего стержня с образованием в блоке трещин.

Предлагаемое устройство в сравнении с известными позволяет предотвратить изгиб токоподводящего стержня в условиях наличия градиента температур по его высоте за счет компен- сации разности удлинения верхней и нижней частей стержня выполнением пазов в зоне стержня с большей температурой.

Пример 1. В угольный блок размерами 400 550 2000 мм, имеющий паз 260х 145 мм, укладывают стальной стержень размерами 230 Х115 3000 мм. Длина рабочей части 1900 мм. Па горизонтальной грани рабочей части токоподводящего стержня (части, уложенной в блоке)5 обращенной к поверхности паза блока, выполнены вертикальные пазы, расположенные с шагом 380 мм или 0,2 длины рабочей части токоподводящего стержня„ Глубина пазов составляет 57 мм или 0,5 высоты токоподводящего стержня, суммарная ширина пазов - 15 мм или 0,008 длины рабочей части токоподводящего стержня; Фиксируют зазор, образованный между дном паза блока и стержнем в торце блока, который равен 12,5 мм. Заливают чугун в зазор между блоком и стержнем известным способом. Наблюдают за изменением зазора между дном паза блока и стержнем в торце блока, характеризующего наличие изгиба стержня. Изменений размера данного зазора не отмечено, что указывает На отсутствие изгиба токоподводящего стержня. Трещины в блоке отсутствуют

г

5

5

0

5

0

5

0

В примерах 2 и 3 подовая секция выполнена аналогично примеру 1 со следующими характеристиками.

П р и м е р 2. Шаг расположения пазов составляет 570 мм или 0,3 длины рабочей части токоподводящего стержня, глубина паза - 46 мм или 0,4 высоты токоподводящего стержня, суммарная ширина пазов - 28,5 мм или 0,015 длины рабочей части токоподводящего стержня.

П р и м е р 3. Шаг расположения пазов составляет 760 мм или 0,4 длины рабочей части токоподводящего стержня, глубина паза - 34,5 мм или 0,3 высоты токоподводящего стержня, суммарная ширина пазов - 38 мм или 0,02 длины рабочей части токоподводящего стержня.

В примерах 4-9 подовая секция выполнена аналогично примерам 1-3 за пределами заявленных интервалов.

Выполнена известная подовая секция (пример 10).

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, использование предлагаемой подовой секции при монтаже подины алюминиевого электролизера (примеры 1-3) позволяет улучшить электрический контакт в подовой секции за счет предотвращения образования трещин в блоке. Электрическое сопротивление в подовой секции снижается на 37%. Целостность подовых секций способствует улучшению состояния подины, а следовательно, увеличению срока службы последней.

Формула изобретения

Подовая секция алюминиевого электролизера, содержащая углеродистый блок с пазом, стальной токоподводя- щий стержень с выполненными в нем пазами и чугунную заливку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения электрического контакта и увеличения срока службы подины, на горизонтальной грани рабочей части токоподводящего стержня, обращенной к поверхности паза блока, выполнены вертикальные пазы с шагом 0,2-0,4 длины рабочей части токоподводяшего стержня, причем глубина паза составляет 0,3-0,5 высоты токоподводящего стержня, а суммарная ширина пазов 0,008-0,02 длины рабочей его гасги.

У

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом расплавленных солей. Цель изобретения - улучшение электрического контакта и увеличение срока службы подины. Подовая секция алюминиевого электролизера содержит углеродистый блок с пазом, стальной токоподводящий стержень с выполненными в нем пазами и чугунную заливку, причем на горизонтальной грани рабочей части токопод- водящего стержня, обращенной к поверхности паза блока, выполнены вертикальные пазы с шагом 0,2-0,4 длины рабочей части токоподводящего стержня, глубина паза при этом составляет 0,3-0,5 высоты токоподводящего стержня, а суммарная ширина пазов - 0,008- д 0,02 длины рабочей его части. 1 табл. 2 ил. SS 07

Фиг. Z