Углеродсодержащая пробка для формирования вторичного анода алюминиевого электролизера Советский патент 1993 года по МПК C25C3/12 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами, и предназначено для формирования вторичного анода при перестановке анодных штырей.

Известна углёродсодержащая пробка для формирования вторичного анода алю- миниевого электролизера, выполненная в форме усеченного конуса и состоящая из двух частей, причем верхняя часть выполнена из анодной массы с содержанием связующего 35-40% и составляет по объёму 25-35% от общего объема пробки, а нижняя часть выполнена с содержанием связующего 20-28% и снабжена оболочкой из связующего, толщина которой составляет 1,5-3% от диаметра нижнего основания пробки.

Недостатком известной пробки является выполнение ее в форме усеченного конуса. Такая форма создает затруднения при ее изготовлении, а также при введении в под- штыревое отверстие.

Известна углёродсодержащая пробка, выполненная также в форме усеченного конуса, т.е. соответственно форме нижнего конца штыря.В состав известной пробки, принятой за прототип, входит кокс, содержащий 20-40 вес.% мелких частиц (через сито 200 меш) и пек в качестве связующего 15-25%. После установки пробки в подштыревое отверстие сюда же подают связующую массу, состоящую из 63% коксовых частиц и 37% связующего. Повышенное содержание связующего в этой массе по сравнению с пробкой обеспечивает более плотное заполнение зазора между штырем и телом анода.

Известная пробка обладает теми же недостатками, что и указанная, т.е. выполнение ее в форме усеченного конуса создает затруднения при изготовлении ее, например после охлаждения их укладывают в кассету поочередно большими основаниями врозь. Имеются затруднения и при введении в подштыревое отверстие: захват должен брать пробку за большее основание и

(Л

С

ч

ь

о о

со

точно ориентировать пробку нижним основанием в подштыревое отверстие, т.е. для выполнения этих операций требуется сложный механизм.

Целью изобретения является уменьше- ние трудоемкости путем упрощения процесса изготовления и ввода пробки в подштыревое отверстие.

Поставленная цель достигается тем, что пробка выполнена в виде шара. Изготавлива- ют два вида таких шарообразных пробок. В состав одной части пробок могут входить те же компоненты, что и у прототипа, т.е. кокс, содержащий 20-40вес.% мелких частиц, и .пек в качестве связующего 15-25%. Другую часть пробок изготавливают с тем же составом компонентов, но с другим соотношением: 63% коксовых частиц и 37% связующего.

Первую часть пробок вводят на дно под- штыревого отверстия, при этом верхние пробки с большим содержанием связующего обеспечивают (так и у прототипа) более плотное заполнение зазоров между штырем и телом анода. Вместе с этим выполнение пробки в виде шара упрощает процесс изто- товления ее при выполнении операции укладки в кассету. При этом отпадает операция поочередного разворота пробок большими основаниями врозь, как это имеет место при выполнении конусной пробки по прототипу.

Кроме того, упрощается и процесс введения пробок в подштыревое отверстие: их можно просто закатывать в него из кассеты по желобу, тогда как по прототипу каждую пробку специальный механизм должен захватывать за большее основание, точно ори- ентировать над подштыревым отверстием и плавно опускать на дно отверстия.

Сравнение данного предложения с дру- гими известными решениями показывает следующее,

Известно использование анодной массы в виде брикетов, Так, на Новокузнецком алюминиевом заводе изготавливались бри- кеты из анодной массы прямоугольной фор- мы весом 15 кг. На Днепровском алюминиевом заводе изготавливались брикеты такой же формы весом 7 кг. Ни те, ни другие не могут быть использованы для фор- мирования вторичного анода.

Известно, что фирма Кеперн (ФРГ) поставляла в ЧССР анодную массу в виде брикетов чечевицевидной формы.

Известно выполнение анодной массы в виде брикетов цилиндрической формы диаметром 50 мм и высотой 25 мм (см. а. с. № 824691, кл. С 25 С 3/12, 1976 г.).

Преимущество предложенной формы брикетов по сравнению с известными заключается в том, что они могут свободно перекатываться по поверхности стола при изготовлении перед загрузкой в кассету или по желобу во время загрузки в подштыревое отверстие и поэтому обладают меньшей способностью оставлять следы на этих поверхностях.

Известные брикеты могут лишь скользить .по поверхности и поэтому в большей степени обладают способностью оставлять следы, а это приводит к образованию наро- стов, которые необходимо удалять.

На фиг. 1 показан момент введения ша- роеых брикетов анодной массы в подштыревое отверстие; на фиг, 2 - момент установки штыря в подштыревое отверстие.

В подштыревое отверстие 1 анода 2 алюминиевого электролизера для формирования вторичного анода вводят анодную массу, изготовленную известным способом в виде брикетов в форме шара, Изготавливают два вида брикетов одинаковых по форме и различных по составу. Первый вид брикетов 3 содержит 20-40 вес.% мелких частиц кокса и 15-25% пека в качестве связующего. Второй вид брикетов 4 содержит 63% коксовых частиц и 37% связующего.. Первый вид шаровидных брикетов 3 вводят в нижнюю часть подштыревого отверстия 1 по желобу. Второй вид шаровидных брикетов 4 вводят в подштыревое отверстие 1 по желобу 6,.

Для регулирования количества брикетов, вводимых в подштыревое отверстие 1, желоб 5 имеет заслонку 7, а желоб 6 - заслонку 8. .

Под действием высокой температуры и массы вводимого в подштыревое отверстие штыря 9 брикеты 3 и 4 расплавляются и приобретают форму конусной части под- штыревого отверстия, причем из брикетов 3 образуется пробка 10 в нижней части под- штыревого отверстия 1, а из брикетов 4 - пробка 11 в верхней части, заполняя зазоры между штырем 9 и телом анода 2.

Таким образом, данное предложение упрощает технологический процесс изготовления брикетов, а также введение их в подштыревое отверстие для формирования вторичного анода, т.е. уменьшает трудоемкость в том и другом случае.

Формула изобретения Углеродсодержащая пробка для формирования вторичного анода алюминиевого электролизера, отличающаяся тем,

что, с целью уменьшения трудоемкости за счет упрощения ее изготовления и введения в подштыревое отверстие, пробка выполнена в виде шара.

Использование: производство алюминия в электролизерах с само.обжигающими- ся анодами. Сущность: пробку выполняют в виде шара; Изготавливают два типа шарообразных пробок с большим и меньшим содержанием связующего. Пробки с меньшим содержанием связующего (15-25%) вводят на дно подштыревого отверстия. Под действием температуры они расплавляются, обеспечивая плотное заполнение зазоров между шибером и телом анода. 2 ил.

Фиг. 2