Электролизер для получения алюминия Советский патент 1991 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции мощных электролизеров для получения алюминия.

Цель изобретения - увеличение выхода алюминия по току и срока службы электролизера.

На фиг.1 изображен электролизер для получения алюминия, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - график, поясняющий работу электролизера.

Электролизер для получения алюминия содержит шахту 1 (с размерами LxC), выложенную бортовыми угольными плитами 2 и 3 и подовыми блоками 4, анод 5 (с размерами АхВ в проекции 6). В торцовых сторонах 3 катодной футеровки имеются теплообмен- ные элементы 7. Отношение сторон проекции 6 анодного массива 5 равно соответствующему отношению сторон шахты 1 электролизера

А-1 В С

Во время работы электролизера неизбежно на боковых сторонах его шахты 1

нарастает твердая настыль. Для поддержаА L

ния оптимального соотношения - регулируется величина настыли на торцовых стенках с помощью теплообменных элементов 7.

Техническое обслуживание предлагаемого электролизера не сложно, так как имеются открытые участки слоя расплава. Выдерживание оптимального геометрического соотношения электролизера способствует многоконтурной циркуляции расплава с небольшими величинами скоростей.

Исследуют влияние геометрических соотношений на параметры течения расплава. Фиксируют значение тока или плотности тока, протекающего через расплав, и изменяют соотношения размеров длины и ширины сечения анодного массива и слоя расплава. График (фиг.З) показывает, что существует, соотношение величин геометрических параметров электролизеров, когда скорость течения расплава (Vm) имеет наименьшее

Ё

О

ю

со

го OS

возможное значение (точка А на графике). Скорость течения в предлагаемом электролизере по сравнению с известным (точка В на фиг.З) снижается примерно в 1,5 раза.

Предлагаемый электролизер работает следующим образом.

После достижения проектного значения рабочего тока объемные электромагнитные силы в расплаве достигают наибольших значений для данного типа электролизера. Вследствие симметрии распределения сил, вызванных взаимодействием тока электролизера с собственным магнитным полем, определяемой заданным оптимальным соотношением , созданным с по- мощью порогов или теплообменных элементов, течение в расплаве имеет большое число контуров циркуляции, что обуславливает невысокие значения скорости циркуляции и хорошие условия для вязкой диссипации энергии. Устраняются режимы автоколебаний. Появляется возможность для поддержания оптимальной величины МПР и обеспечения хорошего выхода по току.

Во время работы на боковых стенках шахты нарастает твердая настыль, которая

может изменить установленное соотношение. Величину настыли необходимо при этом регулировать с помощью теплообменных элементов, установленных в стенках катодной футеровки.

Таким образом, предлагаемый электролизер позволяет значительно повысить выход по току и стабилизировать режим работы.

Формула изобретения

1.Электролизер для получения алюминия, содержащий анод, шахту,выложенную подовыми и бортовыми угольными блоками, теплоизоляцию в виде огнеупорной кирпичной кладки и теплообменные элементы, выполненные в торцовых стенках катодной футеровки, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода алюминия по току и срока службы электролизера, отношение длины к ширине проекции анода равно отношению длины к ширине шахты электролизера.

2.Электролизер поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что вдоль двух противоположных сторон шахты выполнены пороги.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к конструкции мощных электролизеров для получения алюминия. Цель - увеличение выхода по току и срока службы электролизера. В электролизере отношение длины к ширине проекции анода равно отношению длины к ширине шахты электролизера, вдоль двух противоположных сторон шахты электролизера выполнены пороги. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

/

///,////// ///7777. ,

В

7/

// / / / /

//////А

Фм2 /

/3

%, 2

Фм.}