Электролизер Советский патент 1981 года по МПК C25C3/08 

{54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Изобретение относится к получению алюминия электролизом в ванне распла ленной соли. -1 Известен электролизер для получения-металла в водных электролитических системах, в футеровке которого применяется пластмассовый лист, в котором электрическая изоляция достигается благодаря тонкому плотному спою электропроводящих частиц огнеупо ног6 минерала определенного размера Cl2 Однако такой электролизер нельзя пpи Фsнять при электролизе алюминия вследствие высоких температур процесса. Наиболее близким по технической суедности - и достигаемому результату к предлагаемому является электролизер для получения алюминия электро лизом в ванне расплавленных хлоридов которая включает металлический охлаждаемый кожух, электроизоляционный сАой блоков из стекла и термоизоляционный слой магнезитового кирпича Г2}« Недостатком этого электролизера является отсутствие достаточного электроизолирующего и механического слоя в футеровке. Цель изобретения - создание электроизолирукщего дополнительного механического слоя в футеровке электролизера. Пбставленная цель достигается тем, что между стеклянной внутренней стенкой и металлической наружной стенкой расположен слой из резины или пластмасси.. Такое выполнение футеровки обеспечивает хотя бы частичное снятие напряжения с кожуха электролизера, а также снижает возможность контакта вьагделякздегося хлора с металлическим кожухо и, как следствие, разрушения последнего. . На фиг. 1 изображена часть стенки электролизера, вертикальный разрез; на фиг. 2 - схема измерения сопротивления.. Электролизер включает стальную стенку 1, резиновую или пластмассовую прокладку 2, стеклянные блоки 3, кирпичные блоки 4. Охлаждающая среда/ например вода, проходит через рубашку 5 для отвода тепла от электролизера. Кожух 6, например из стали, закрывает и удерживает.электролизер и охлаждающую рубашку 5. Внутренние поверхности электролизера, включающего ванну, т.е. поверхности ,образованные стенкой1 и соответствующим стальным днищем, футерованы сплошной коррозисзнностойкой электроизолирующей футеровкой 2 из пластмассы или резины. Хорошие результаты получают с футеровкой 2, состоящей из перемещающих ся слоев термотвердеющей краски -на основе эпоксидной смеси или стекловолокна. Другими пластмассовыми или резиновыми материалами для применения являются природный пластик, например асфальт, или искусственная, пластмасса, например политетрафторэтилен и,в общем, эпоксидные смолы. Резиновые материалы включают в себя как природный, так и синтетический каучук. Могут применяться различные наполнители, включаяволокнистые ус лители, например стекловолокно. Также могут присутствовать антиокислители, стабилизаторы тепла и пластификаторы. Данный состав пласт массы или резины, выбирается, приним во внимание, например температуру в точке ее нахождения, способ уклад и срок службы электролизера. Внутри футеровки за стенкой 1 размещены стеклянные блоки 3. Боковые стенки электролизера футерованы слоем огнеупорного кирпича 4 из теп лоизоляционного, электронепроводящег материала на основе нитрида, которы стоек к действию ванйы расплавлен-. ного галида. . . Стальная оболочка или ко,жух, обр зованный сторонами 1 и днищем (не показано) подвергак)т пескоструйной чистке со стороны его внутренних по верхностей для удаления окалины, а затем обдувают сухим воздухом для у ления инородных частиц. На внутренние поверхности наносят четыре покрытия из эпоксидной краски, а межд каждыми двумя смежными покрытиями из -ЭПОКСИДНОЙ краски наносят покрытие из эпоксидной краски с запрессованной в нем стекловолокнистой тканью. В общей сложности получается покрытие толщиной 1/8 дюйма. Покрытие может быть- ИЗ эпоксидной .кра ки с активатором катализатора. Соот ношение смешивающихся компонентов для системы приготовления краски из двух частей следующее: 1 часть катализатора и 7 частей эпоксидного основания. Покрытие наносится ча тями, высыхает за 9б ч. .при комнатной температуре. - После нанесения первого простоя покрытия из эпоксидной краски на влажную поверхность толщиной.8 мм наносится второй слой эпоксидной краски, причем в него запрессовывается слой краски/ когда она еще влажная. Покрытие высушивается и на носится другое покрытие из эпоксидной краски с запрессованными в нем стекловолокном. .Части хкани укладываются в нахлестку.- Пр боКам электролизер имеет, отверстия для приема керамических трубок под анодные и катодные подводы-. Подобное сложное покрытие из пластмассынано.сится на агент этих отверстий. В остальном электролизер выполнен как .биполярная ячейка (фиг. 1.) из 12 отделений и затем он за.полняется ванной расплавленной соли следующего состава , вес.%.:- NaCI,51,0 LiCl40,0 . 6,5 2,5 На стенках ячеек, работающих с таким составом и с естественно возникающими примесями, всегда содержатся составы, соли, которые остаются расплав.ленными при „температуре ниже 120с и обычно частично расплавленными при комнатной температуре. Электролизер для получения расплавленного А1 и С1 проводится при напряжении в электролизере и средней температуре 715°С. Биполярная ячейка 7 снабжена анодной 8 и катодной 9 щиной. Измерение сопротивления покрытия 2 в биполярной ячейке 7 достигается путем подсоединения прибора для измерения сопротивления 10 между любой произвольной точкой 11 на стальной стенке 1 и анодной шиной 8. Однако при таком соединении измерителя сопротивления не важно,будет ли стеклянный барьер 3 или кирпичная футеровка 4 делать основной.вклад в сопротивление потоку электрического тока через покрытие 2, а важно то, что сопротивление есть. Еще большее преимущество достигается при подсоединении другой стороны измерителя 10 сопротивления к рубашке 5, поскольку рубашка 5 находится в прямом контакте на ее .концах со стен- кой 1. Прибор 10 работает непрерывно во время проведения электролиза в электролизере, причем может быть установлена сигнализация 12 для получения предупреждающего-сигнала и, например, выключения источника 13 тока для .электролиза, когда сопротив ление падает ниже, например, 2 ома. Во время работы электролизера сопротивление между шиной и стенкой1 находится в пределах 40-100 Ом. Было обнаружено, что такое колебание сопротивления вызывается, например пылью снаружи стального кожуха, проходящей над кожухом к шине. Таким образом, отверстия 3 пластмассовом покрытии не являются причиной колебания сопротивления. Когда сопротивление падает ниже величины, например 2 ома, только тогда следует обращать внимание на отверстия в покрытии.

Формула изобретения

Электролизер для получения алюминия электролизом из расплавленной соли, включающий наружную металлическую стенку, стеклянную стенку и охлаждающий кожух, расположенный с зазором снаружи указанной металлической стенки и заполненный охлаждающей жидкостью, отличаю щи и с я тем, что, с целью создания, механического и электрически изолирующего барьера между электролитом и на|эужной металлической стенкой, между ней и стеклянной стенкой расположен слой резины или пластмассы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

фие. 1