Анодное устройство электролизера для получения алюминия Советский патент 1980 года по МПК C25C3/12 

(54) АНОДНОЕ УС Изобретение относится к области электролитического получения алюминия д может быть использовано в конструкции алюминиевых электролизеров. Известны конструкции электролизеров с. устройствами для охлаждения центральной или обогрева периферийной зон самообжигающегося анода алюминиевьгх электролизеров. Так, например, с целью дифференциального отвода тепла от различных зон анода предусмотрен теплообменник, состо5иций из трубок, расположенных в жидкой фазе анода, по которым проходит воздух, ОТВОДЯЩЕЙ тепло анода Б атмосферу Щ . Известаы устройства, где тфедлагает ся с целью увеличения н дифференциации отвода избыточного тепла от анода элек ролизера в атмосферу устанавливать в жидкой фазе анода теплопроводящие иле менты в виде пластин и стержней различной длины с отверстиями и вырез для подвески их на аноде 2, з. ДЛЯ ПО ЙСТВО ЭЛЕКТРОЛИЗ НИЯ АЛЮМИНИЯ 1 - ,.,и ШШШШ Для обогрева самообнсигающегося анода алюминиевого электролизера применены плоские металлические газоходы, ycfaнoвлeнныe с внешней стороны торцовых стенок в верхней части анодного кожуха, по которым проходят анодные газы, имеющие высокую темпера туру W. Известно устройство, в котором с помощью теплоотводшцих элементов, устан саленных в специальных карманах .анодного кожуха, в атмосферу отводится тепло, от твёрдой части анода 5. Наиболее близким к изобретению яв- , ляется анодное устройство, включающее самообжигающийся анод и тепловые трубы с зонами испарения и конденсации. С целью снижения потерь тепла от анода и формировбшия конуса спекания саМооб- жигающегося анода электролизера в жидкую анодную массу погружены тепловые трубы с циркулирующим теплоносителем, которые отводят тепло из нижней зоны анода Ё верхнюю часть или в зону, распсйюжвнную вблизи границы кснуса спекания и жидкой фазы анода б. . В известных устройствах предлагается либр охлаждать центральную зону ано да, не утепляя боковые стенки жидкой фазы, либо только обогревать (притом , газами) наружную сторону анодного кожуха. При этом избыточнее тепло анода электролизера полезно не используется, а только отводится в атмосферу. К тому же, регулирование температурного режима в зше анодного кожуха в. известньк устройствах практически не осушествляется. Целью изобретения является утилкза цнч избьггочйого тепла и улучшение качества анода электролизера.: Указанная цель достигается тем, что зона конденсации тепловых труб выполнена в виде размещенных снаружи анода и соединеяньк с нагнетательной воздушной магистралью герметичных полостей, в которые внесены концы тепловых труб. Кроме того, зона конденсации рЪэделена вертикальными перегородками, отделяющими 3oiiy конденсации тепловых труб от зоны, прилегающей к боковым стенам анода и обогреваемой гсчрячим воздухом из зоны ксмденсации тепловых труб. качестве теплоносителя может быть использована дифеаильная смесь. На чертеже показан самообжигающийся анод с верхним поДбоДой тока. АноМоё устройс гШ eneKTJpcSiifsepa включает скоксованную 1 а жидкую 2 части уг лерЬййстдгб ёШШоМГтчж к котфому подводитсй с помощью штврей 3. В каждую часть помещены тепловые трубы 4, зона испарений которых находится в центральной анода. Анодный кожух снабжён гёрмётйчиь;ми полос тями 5 с металлическими перегородками 6. Полости 5 соединены с воздушной магистралью трубопроводами 7 н 8 на которых расположены воздухораспределительные клапаны. Горячий воздух из полостей 5 по магистрали 9 может быть направлен на утййизйцШо тёпйа. Магистраль 9 с помощью байпаса 10 связана с всасом о ьвн й «ггфа наддуба.- - - Анодное устройство алюмйНйёйЬго электролизера работает следутощим обра ном., , BbsiQrx от вёнтй:лятЬра наддува по трубопроводам 7 и 8 через воздухорасп ределитальнью клапа11ы подается в герметичнце полости 5 анодного кодуха, в которые вьшедена зона конденсации тейловых труб 4. Нагретый воздух на герметичных полостей 5 по магистрали 9 поступает в систему утилизации тепла. Наличие перегородок в герметиадьк полостях кожуха позволяет передать часть отводимого тепла в периферийные области анода с целью выравнивания температурного поля анода и высоты скоксован- ной части его, что улучшит качество анода. ; V Регулируя расход Boaziy f поступающего в полости от вентклетора наддува с помсяяью воздухфаспределительНЬРС клапанов, можно поддерживать оптямальн1 1Й температурный режим в зоне боковьос стенок анодного кожуха, что повышает эффективность работы алюминиевого электролизера по сравнению с извес1;ными техническими решениями. Экономический эффект от Применения данного изобретения может быть сриент ировочно определен по экономии тепла от анода электролизера. Так как через анод электролизера с верхним подводом тока теряется от всей электроэнергии, подводимой к агрегату, то для алюминиевого завода в районе Сибири, потребляющего примерно 30 млрд кВтч/год, при использовании даже половины тепловых потерь от анода экономия электроэнергии составит примерно 1,9 млрд-«кВтч/год. При стоимости 1 кВт часа электроэнергии 0,7 коп экономический эффект составит порядка 13 млн. руб/год на один завод при внедрении энерготехнической установ си с предлагаемым анодным устройством. Формула изобрет е н и я 1. Анодное устройство электролизера для получения алюминия, включающее са мообжигаквдийся анод и тепловые труёы с зонами испарения и конденсации, отличающееся тем, что, с целью утилизации избыточного тепла и улучшения качества анода, зона конденсации тепловых труб выполнена в виде размещённых сйаружи анода и соединен с нагнетательной воздушной магистралью герметичных полостей, в которые вьюедены концы тепловьк труб.