Электролизный корпус для производства алюминия Советский патент 1992 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к получению металлов электролизом расплавов, в частности к электролитическому получению алюминия.

Известен электролизный корпус для производства алюминия, включающий строительные конструкции, электролизеры, катодную и анодную ошиновки и ферромагнитные плиты перекрытия катодных шин 1.

Главным недостатком известной конструкции электролизного корпуса является большая несимметричность магнитного поля (в частности его поперечной горизонтальной составляющей - By) электролизеров, связанная в большой степени с ферромагнитными массами перекрытия катодных шин, примыкающими к катоду электролизера. Большая несимметричность магнитного поля электролизера вызывает повышенную интенсивность циркуляции жидких фаз, волнообразование и перекосы металла в ванне, что снижает выход по току

Целью изобретения является повышение выхода по току за счет улучшения рас- пределениямагнитногополя

электролизера.

Это достигается тем, что в электролизном корпусе для производства алюминия, включающем строительные конструкции, электролизеры, катодную и анодную ошиновки и ферромагнитные плиты перекрытия катодных шин, плиты перекрытия в части, примыкающей к катоду электролизера, выполнены на величину 0,05- 0.20 ширины перекрытия из неферромагнитного материала, а остальная часть из ферромагнетика.

Другое отличие состоит в том, что плиты перекрытия выполнены из армированного бетона, причем в части, примыкающей к катоду, плиты имеют арматуру из неферромагнитного материала, а остальная часть арматуры выполнена из ферромагнетика.

На фиг. 1 схематически показана часть поперечного разреза электролизного корсл С

х|

VI

2

СЛ

00

пуса для производства алюминия с двухрядным расположением электролизеров. Корпус включает строительные конструкции 1, электролизеры 2, катодную 3 и анодную 4 ошиновки и составные плиты перекрытия катодных шин из ферромагнетика 5 и неферромагнетика 6.

Влияние составного перекрытия катодных шин на изменение магнитного поля определяли на электролизерах, включенных в общую серию, то есть с учетом впияния магнитного поля соседних электролизеров и электролизеров противоположного ряда, Замеры индукции магнитного поля в электролизере проводили в среднем сечении высоты слоя металла в точках, указанных на фиг. 2 и соответствующих проекции подошвы анода на металл. Результаты измерений вертикальной (Bz) и поперечной (By) составляющих индукции магнитного поля в зависимости от величины неферромагнитной части перекрытия катодных шин (магнитного разрыва) приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, при увеличении неферромагнитной части перекрытия от 0,00 до 0,20 его ширины величина индукции магнитного поля в электролизере как по вертикальной составляющей, так и по поперечной снижается. При дальнейшем увеличении неферромагнитной части перекрытия в пределах от 0,20 до 0,31 и далее величина поперечной составляющей магнитного поля продолжает снижаться, однако при этом увеличивается вертикальная составляющая. Это связано с тем, что при величине неферромагнитной части перекрытия равной 0,31 его ширины край ферромагнитной части перекрытия, ближний к катоду, выходит на уровень катодного пакета шин и изменение величины магнитной индукции по вертикальной составляющей определяется уже непосредственно магнитным полем катодных шин, так как оно определяет в электролизере главным образом его вертикальную составляющую и практически не создает поперечной.

Таким образом, замена части ферромагнитного перекрытия непосредственно у катода электролизера на неферромагнитное

ослабляет напряженность магнитного поля в электролизере и улучшает симметричность его распределения, а оптимальными пределами неферромагнитной части перекрытия являются 0,05-0,20 его ширины, где имеет место снижение одновременно обеих составляющих (поперечной и вертикальной) индукции магнитного поля.

Предложенное перекрытие катодных

шин электролизера может быть выполнено следующим образом.

Пример 1 (фиг. 3). Плита перекрытия состоит из ферромагнитной части 1, неферромагнитной части 2, скобы 3 и стяжного

элемента 4. Неферромагнитной частью перекрытие опирается на катод, а ферромагнитной на строительные конструкции,

Пример 2 (фиг.4). Плита перекрытия 1 выполнена из армированного бетона. Арматура перекрытия состоит из ферромагнитной части 2 и неферромагнитной 3

Замена ферромагнитного перекрытия катодных шин электролизера в части, примыкающей к катоду, на неферромагнитное

снижает интенсивность циркуляции металла в ванне и его перекос, что приводит к увеличению выхода по току.

Формула изобретения

1. Электролизный корпус для производства алюминия, включающий строительные конструкции, электролизеры, катодную и анодную ошиновки и ферромагнитные плиты перекрытия катодных шин, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения выхода по току за счет улучшения распределения магнитного поля электролизера плиты перекрытия в части, примыкающей к катоду электролизера, выполнены на вел ичину 0,05-0,20 ширины перекрытия из неферромагнитного материала, а остальная их часть из ферромагнетика.

2. Корпус поп. 1.отличающийся тем, что плиты перекрытия выполнены из

армированного бетона, причем в части, примыкающей к катоду, плиты имеют арматуру из неферромагнитного материала, а остальная часть арматуры выполнена из ферромагнетика.

/564

РмЯ5

и

б

Фиг. /

Изобретение относится к электролитическому получению алюминия и позволяет улучшить распределение магнитного поля электролизера. Плиты перекрытия в части, примыкающей к катоду электролизера выполнены на величину 0,05-0,20 ширины перекрытия из неферромагнитного материала, а остальная их часть из ферромагнетика. По другому варианту плиты перекрытия могут быть выполнены из армированного бетона, где в части, примыкающей к катоду, плиты имеют арматуру из неферромагнитного материала, а остальная часть арматуры выполнены из ферромагнетика. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. 1 табл

На прабяенче го«а c&.ftjtj

6

Фиг.2

4

Кргп&д