Электролизер для получения алюминия Советский патент 1979 года по МПК C25C3/08 

I

Изобретение относится к производству алюминия электролитическим способом и предназначено для использования на алюминиевых заводах, оборудованных электролизерами на силу тока выше 100 кА.

Известен электролизер для получения алюминия с катодной футеровкой, содержащей бортовые угольные плиты, подовые блоки теплоизоляцию в виде огнеупорной кирпичной кладки и снабженный контуром, собранным из теплообменных элементов 1.

Такое устройство значительно усложняет конструкцию электролизера. Кроме того, регулирование теплосъема по всему периметру катода затруднительно, так как необходимо значительное количество запорной арматуры, увеличиваются трудозатраты на обслуживание электролизера.

Цель изобретения - обеспечить возможность теплового регулирования и упростить конструкцию электролизера.

Это достигается тем, что в центральную часть торцовых сторон катодной футеровки установлены теплопроводные блоки, в которые вмонтированы теплообменные элементы.

На фиг. 1, 2 изображено предлагаемое устройство, размещенное на электролизере, общий вид и разрез; на фиг. 3, 4 - соединение его с регулятором расхода теплоносителя и внешним теплообменным контуром.

Устройство имеет теплообменный элемент 1, состоящий из двух труб для входа и выхода теплоносителя с вертикальными трубчатыми перемычками. Теплообменный элемент вмонтирован с помощью заливки 2

в теплопроводный блок 3. Последний составляет центральную часть кирпичной бровки 4 торцовых- сторон. Катодная футеровка электролизера имеет бортовые угольные плиты 5, подовые блоки 6 с токоведущими

стержнями 7, теплоизоляцию в виде огнеупорной кирпичной кладки 8 и засыпки 9. Вся футеровка размещена в катодном кожухе 10. Сверху катода помещен анод 11. Параллельно продольным сторонам катодного кожуха на отдельных стойках 12 расположена ощиновка 13. Вместе с ней на указанных стойках размещен внещний теплообменный контур, состоящий из внутреннего трубопровода 14 и внешнего бака-конденсатоp;i 15. Последний соединен трубами 16 с теплообменным элементом I. На нижней трубе смонтирован регулятор расхода 17 теплоносителя. На электролизере установлено по два указанных устройства, соответственно количеству торцовых сторон.

Устройство работает следующим образом.

При эксплуатации электролизера периодически производится загрузка глинозема в электролит, при этом обрушивается электролитная корка с насыпанной на ее поверхность окисью алюминия. На современных электролизерах на силе тока 150-160 кА обработка производится по продольным сторонам, на бортах которых образуются гарнисажй. На торцовых сторонах гарнисажи практически отсутствуют, поэтому значительно легче через торцы регулировать тепловой режим электролизера. В теплообменный элемент 1 впускают теплоноситель через регулятор расхода 17 из конденсатора 15, охлаждают через блок 3 торцовые бортовые плиты 5, отводя тепло от объема электролита и расплавленного алюминия. Теплоноситель, нагретый до 200-300°С, выпускают в конденсатор 15, теплоизолированный снаружи. Теплоноситель охлаждают путем пропускания через трубопровод 14 конденсата, нагревая его.

Охлажденный теплоноситель накапливают в конденсаторе 15 и затем повторяют цикл.

С помощью регулятора расхода 17, варьируя объем теплоносителя в теплообменном элементе 1, регулируют съем тепла с бортовых стенок, а следовательно, от расплавленной среды, соответственно воздействуют на тепловой режим электролизера. Управление регулятором может быть дистанционным.

При отключении электролизера на капитальный ремонт, внешний контур отглущают. Демонтированный блок 3 с теплообменным элементом 1 используют на новом электролизере.

Технологические нарушения за счет горячего хода электролизера составляют около от общего числа нарущений технологического режима.

Формула изобретения

Электролизер для получения алюминия с катодной футеровкой, содержащей бортовые угольные плиты, подовые блоки, теплоизоляцию в виде огнеупорной кирпичной

кладки, и снабженный контуром, собранным из теплообменных элементов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности теплового регулирования и упрощения конструкции электролизера, в центральную часть торцовых сторон катодной футеровки

установлены теплопроводные блоки, в которые вмонтированы теплообменные элементы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 404894, кл. С 25 С 3/08, 1972.

Теплоноси