Электролизер для получения алюминия Советский патент 1980 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к области цвет ной металлургии, в частности к устройст вам стабилизации энергетического режима и утилизации тепла электролизеров. Известен электролизер для получения алюминия, включающий металлический катодный кожух, футерованный изнутри огне упорным кирпичом с герметичными полостями в зонах бортов и днища. К герметичным полостям подведены магистрали системы охлаждения, в которых циркулирует теплоноситель, например воздух. Теплоноситель от вентилятора наддува по магистрали системы охлаждения попадает в коллектор входа и распределяется в герметичные полости зоны бортов и дн щеи Движение теплоносителя в полостях осуществляется по одноходовой схеме. Нагреваемый в герметичных полостях теплоноситель, за счет тепловых потерь электролизера, попадает в коллектор выхода и далее в магистраль системы охлаждения l. Недоста1Х)к указанного электролизера в том, что в нем применена одноходовая схема движения теплоносителя, которая при большой протяженности поверхности теплосъема не создает равномерного выравнивания температур в зонах теплосъема и может привести к застыватшю электролита или расплавленного гарниссажа и нарушению технологии, что не обеспечивает стабилизацию энергетического режима работы и утилизацию тепла от катод- . ного кожуха. Цель предлягаемого изобретения - стабилизация энергетического режима и утилизация тепла от катодного кожуха. Указанная цель достигается тем, что в электролизере, включающем металлический катод 1Ый кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, днишо и борта, снабженные герметичными пoлocтя и с пoдвoяeнны и к ним магистралями системы охлаждения, сопоржпишми зпмквтутые каналы для npoxo)t noiii(n тшглоноситсутя, например позпуха, соодинонпыо с коплок370торами вкода и коллекторами выхода теплоносителя, герметичные полости разделены перегородками с образованием теплоизолированных друг от друга каналов, соединенных через один с коллекторами входа и выхода теплоносителя и обеспечивающих движение теплоносителя в соседних каналах с противоположных сторон. . Кроме того, магистраль системы охлаждения на выходе теплоносителя соеди- нена с магистралью системы охлаждения на входе теплоносителя линией рециркуляции теплоносителя, На фиг. 1 и 2 представлен предлагаемый электролизер; на фиг, 3 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - сечения Б-Б и В-В фиг. ; на фиг. б - принципиальная схема движения теплоносителя. Электролизер состоит из металлического катодного кожуха 1, внутри которог помещена угольная футеровка 2, алюмини 3, гарниссаж 4, огнеупорный кирпич 5. К днищу и бортам кожуха 1 приварены ребре 6 и 7. К ребрам 6 днища приварен лист 8, а к ребрам 7 бортов - соответс венно лист 9. Ребра совместно с приваренными к ним листами образуют замкну тые каналы 1О-13 для прохождения теплоносителя, например воздуха, соединенны с коллекторами 14-17 входа теплоносителя и коллекторами 18-21 выхода его. Для теплоизоляции соседних каналов . 1О-13 друг от друга между ними образо ваны каналы 22, не подключенные ни к одному коллектору. Соседние замкнутые каналы 1О-13 отличаются друг от друга тем, что подсоединены к разным группам коллекторов. Так, например, канал 10 присоединен к коллектору 15 входа теплоносителя и коллектору 18 выхода его, а канал 11 соответственно к коллектору 14 входа и коллектору 19 выхода. Такое соединение каналов с коллекторами обеспечивает дви жение теплоносителя в соседних каналах в противоположные стороны. На магистрали системы охлаждения входа теплоносителя установлен вентилятор наддува 23, соединенный с нагнетательной магистралью 24 системы охлаждения. Для увеличения температуры теплоносителя, идущего на утилизацию, магис- раль 25 системы охлаждения на выходе теплоносителя соединена с магистралью системы охлаждения на входе теплоносиеля линией 26 рециркуляции теплоносиеля с регулирующим устройством 27. Электролизер работает следующим обазом. Теплоноситель, например воздух, из ентилятора наддува 23 нагнетается в агистраль 24 системы охлаждения, отуда попадает в коллекторы 14-17 выхоа и распределяется по замкнутым канаам 12, .13 бортов и каналам 10, 11 нища кожуха 1 электролизера. Пройдя все каналы, теплоноситель попадает в коллекторы 18-21 выхода, из которых поступает в магистраль 25 системы охлаждения и далее - в установку утилизации тепла. Движение теплоносителя в соседних каналах 1О-13 осуществляется в противоположные стороны, но так как каналы 22 не подсоединены к коллекторам, то BV них находится застойный воздух, который обеспечивает, теплоизоляцию каналов, сокращая теплообмен между потоками в соседних каналах. В связи с тем, что соседние каналы теплоизолированы друг от друга и движение теплоносителя осуществлено в них противоточно, средние температуры теплоносителя в любом сечении электролизера равны. Следовательно, отвод тепла от бортов и днища будет равномерным по всем теплопередающим поверхйостям электролизера. Последнее предотвратит локальное образование настыли, имеющей место при одностороннем подводе теппоносителя. Предлагаемое изобретение обеспечивает повьпнение надежности работы электролизера, стабилизирует энергетический режим с одновременной утилизацией тепла от катодного кожуха. Секционирование полостей катодного кожуха сокращает утечку жидкого алюминия, так как происходит заполнение отдельных каналов электролитом. Формула изобретения; 1, Электролизер для получения алюминия, включающий металлический катодный кожух, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом, днища и борта, снабженные герметичными полостями с подведенными к ним магистралями системы охлаждения, содержащими замкнутые каналы для прохождения теплонос 1теля, |например воздуха, соединенные с коллек|торам11 входа и коллекторами выхода 570 теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью стабилизашти энергетического режима и утилиза1ши тепла от катодного кожуха, герметичные полости разделены перегородками с образованием теплоизолированнык друг от друга каналов, соединенных через один с коллекторами входа и выхода теплоносителя и обеспечивающих движение теплоносителя в соседних каналах с противоположных сторон. 4 J J. II 2. Эпектрог.тзер по п. 1, отличающийся тем, что меткду магистралями входа и выхода теплоносителя системы охлаждения расположена линия рециркуляции теплоносителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Заявка № 2359594, кл. С 25 С 3/О8, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. Фиг.2

707998 /I -A

б-б

В- В

Ik1119

«г.4

18

15

to

Фиг. 5