Катодное устройство алюминиевого электролизера Советский патент 1980 года по МПК C25C3/08 

I

Изобретение относится к области эпектролитического получения алюминия из расплавленных сред.

Известно катодное устройство алюминиевого электролизера, включающее металлический теплоизолированный катодньй . кожух и угольную футеровку; выполненную из подовых блоков и бортсаых плит с набивными многоспойньтми межблочными швами; материалом для набивки швов являются: подрвая масса и обожженные угольгные материалы, напримф, бой обожже рных угольных блоков l.

Однако заполнение швов сырой подовой,5 массой, которая практически неэлектропроводна при температурах обжига, приводит к тому, что блоки подины электронзолированы один от другого и п етекание тока от однеяч) блока к другому во время о обжига не происходит, а это приводит к излишнему перегреву одних участков и недогреву - npyrvix., результатом чего становится низкий срок службы подины.

Наличие верхнего слоя шва из токопроводящего материала только защищает подовую массу от быстрого коксования, но влияние на распределение тока не оказывает.

Цель изобретения - снижение трудозатрат и расхода материалов на устройство подины, обеспечение оптимального теплового реж1п ла обжига подины и создание ее монолитности.

Это достга ается тем, что в нижней части межблочных зазоров расположен слой обожженных токопроЕОДЯщик уголЬ кык материалов, а остальная часть межблочного зазора заполнена подовой мае- сЬй, причем слой из обожженных угольных материалов выполнен дифференшфованной вьюотой с увеличением ее от продольной оси к пфифертти подины в пределах от 5О-60 мм до 160-180 мм.

На чертеже показано предлагаемое катодное устройство алюминиевого электролизера.

Устройство подины алюминиевого элек тролизера включает в себя металличеоий теппоиашированный катодный кожух и угольную футеровку 2, выполненную з подовых блоков и eoptOBbfx плит с набивнв1ми межблочньпли .швами 3 и предусматривает проведение обжига подины подведением электрического тока к катодным стержням 4, в нижней части, межблочных зазоров расположен слой 5 обожженных токопроводящих угольных материалов, а остальная часть (вфхняя) межблочного зазора заполнена сырой подовой массой. Слой из обожженных угольных материалов выполнен ди({)ференцированной высоты с увеличением ее от продольной оси подины к периферии, В качестве обожженных угольных матфиалов применена крупка одного из матфиалов или их комбинация - прокаленный нефтяной кокс, термоантрацит, бой обожженных угольных блоков, восстановленный материал катодных блоков. Слой обожженных угольных материалов выполнен высотой 5О-60 мм по продольной оси подины с равномерным уветгачением к периферии до 160-180 мм,

После установки подовых блоков 2 с катодными стержнями 4 и бортовой футеровки производят формование межблочных швов 3,

-В межблочные зазоры засыпают крупку из обожженных угольных материалов и производят уплотнение слоя 5 обычным способом (пнввмотрамбованием) после каждой подсыпки. При этом Окончательная высота слоя по продольной оси подины 5О-6О мм, а к периферии подины высота слоя равномерно увеличивае ся до 160-180 мм.

Затем производят набойку тпвов сырой разогретой подовой массой гак на электролизерах с обычным устройством подины.

Остальные операции по монтажу уст ройства выполняют в обычном порядке.

Предлагаемое устройство подины алюминиевого электролизера имеет следующие преимущества перед известным уст ройством:

за счет исключения иё устройства греющих металлических элементов отпадает необходимость в их изготовлении и установке, что снижает материалгьные и трудовые затраты на монтаж устройства распределение тока и тепла в объеме подины во время обжига наиболее оптимальное и оно заранее задается различной на разных участках подины высотой :слоя обожженных материалов, являющихся хорошими проводниками тока-, обеспе.«швается монолитность подины и улучше./

735662

ние качества подины за счет применения материалов, имеющих положительный коэффициент термического объемного расшир&ния, и Дополнительного уплотнения шва в нижней части межблочных зазоров и хорошего качества шва в верхней его части за счет лучших условий коксования сьфой подовой массы в процессе обжига подины возможно интенсифицировать обжиг и сократить его длительность за счет значительного уменьшения в подине количества сырой подовой массы в 2-3 раза, требующей тепла на ее нагрев и коксование: улучшаются условия труда на монтаже.

Проведенные лабфаторные испытания подтверждают преимущества устройства. Применение обожженных угольных материалов позволяет получить плотный шов и создать требуемую монолитность подины. Связь слоев обожженного материала и подовой массы хорошая. Обожженные угольные материалы обеспечивают необходимую величину электросопротивления подины в различных участках и позволяют току проходить от одной группы катодных стержней к другой.

Формула изобретения

1.Катодное устройство алюминиевого электролизера, включающее металлический теплоизолированный катодный кожух и угольную футеровку, выполненную из подовых блоков и бортовых плит с набив 1ыми цногослойными межблочными швами, отличающееся тем, что, с целью снижения трудозатрат и расхода материалов на устройство подины, обеспечения оптимального тепловсуго режима обжига подины и создания ее монолитности, в нижней части межблочных зазоров располо}кен слой обожженных токопроводящих угольных материалов, а остальная часть межблочного зазора заполнена подовой массой, причем слой из обожженных угольных материалов выполнен дифференцированной высотой с увепичёни л ее от продольной оси к периферии поди-; ны.

2.Устройство по п. 1, о т п и ч ающееся тем, что по продольной оси электролизера слой обожженных материалов выполнен высотой 5 О-ВО мм с равнеилфным увеличением ее к п иферии до 16О-180 мм.

№точншси информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторскбе свидетельство СССР № 405969, кл. С 25 С 3/08, 1972.