Электролизер для рафинирования алюминия Советский патент 1981 года по МПК C25C3/08 

(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ

1

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть испольэо вайо в цехах электролитического рафинирования алюминия.

В алюминиевой промьн11пенности в цехах рафИннрования алюминия нашли применение электролизеры различных конструкций, обладающие различными недостатками, требущие повьпиенного расхода электроэнергии и с определенньми сроками службы.

Наиболее близким к предлагае 1ому является электролизер для рафинирования алюминия,имеющий кожух, футерованный неэлектропрТбводньм материалом, токопроводящу о подину, электроды и свод, выполненный в виде металлического короба, заполненного теплоизоляционным материалом, погруженный в катодный металл Ц Недостатками известного устройства является прежде всего то, что свод своей нижней поверхность,состоящей из огнеупорных блоков, погружен в катодный металл. При работе электролизера вся поверхность свода, погруженная в металл, зарастает электролитной коркой. При чистке боковой и нижней поверхностей свода от преобразовавшихся наростов свод разрушается и выходит из строя. Известная конструкция свода не позволяет регулировать тепловой (температурный) режим электролизера в течение одного цикла работы, так как свод находится в СОСТОЯНИИ постоянного погружения в катодный металл. Это не позволяет использовать ее на электролизерах для рафинирования алюминия,

10 особенно большой мощности, где температурный параметр является одним из определяющих.

Цель изобретения - регулирование теплового режима электролизера.

15

Указанная цель достигается тем, что свод закреплен подвижно с помощью тяг, соединенных g приводным механизм(4, и установлен в электролизере по отношению к катодному

20 металлу с зазором, причем размер зазора определяют подформуле

у

.

И

2S

зазор между сводом н катодгде Н ньм металлом, см; температура окружающего возТдуха, град; 30 V рабочее напряжение. В;

V - максимальное напряжение электролизера без свода, 9 В (из практики); oL - эмпирический коэффициент,

см/град; для электролизеров на силу тока 60-65 тыс.А cL 4 см/град.

Формула получена из графика кривой, построенной экспериментальным путем по точкам замеров.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электролизер для рафинирования,поперечный разрез; на фиг. 2 - ряд кривых изменения зазора при определенных температурах и различных рабочих напряжениях.электролизера.

Электролизер имеет кожух 1, футерованный неэлектропроводньл материалом 2, электропроводную подину 3, электроды 4 и свод 5. Свод 5 закрепл подвижно с помощью перемещаемых тяг

6,соединенных с приводньм механизмо

7,установленным на раме 8. Между свдом 5 и катодным металлом 9 имеется зазор 10.

Установка свода 5 на электролизерё осуществляется с помощью мостового крана. После установки свода 5 на электролизер он располагается так, чтобы зазор 10 между сводом 5 и катодным метгшлом 9 способствовал, при постоянном рабочем напряжении наиболее рациональному тепловому (температурному) режиму работы электролизера в зависимости от температуры окружакяцего воздуха. Для достижения этого зазор 10 рассчитан по предлагаемой Формуле. Для практического Определения величины зазора выведено ряд кривых зависимости зазора при различных рабочих напряжениях, определенной температуре окружающегсх воздуха. Например (фиг.2), определяют величину зазо1ра при рабочем напряжении на электролизере V 5,1 В и при температуре окружающего воздуха Т 10°. Проводят прямую из точки 5,1 В на оси абсцисс до пересечения с кривой, соответствующей . Получаем точку А. Из точки А проводят перпендикуляр до пересечения с осью Ни получают величину требуемого зазора И 15 см для данных условий.

Для получения определенной величины зазора 10 свод 5 перемещается с помощью тяг 6, которые соединены с приводным механизмом 7. Чистка поверхности катодного металла 9 производится после подъема свода 5 с помощью тяг 6. После чистки свод 5 устанавливается в нужное положение.

Устранение непосредственного контакта между сводом и катодным металлом повышает качество рафинированного алюминия, так как предотвращается утереход примесей из огнеупорных блоков в жидкий метгшл. Создание зазора нужной величины посредством перемещаемых тяг, соединегных с приводным механизме, помогает стабилизировать тепловой (температурный) и энергетический режим работы электролизера в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Формула изобретения

Электролизер для рафинирования алюминия, вк гшчающий кожух, подкну, электроды и CBOjEt, подвешенный с помсэдью тяг, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью регулирования t ennoBoro режима электролизера, . свод закреплен подвижно с помощью перемещаемых тяг, соединенных с приводным механизмом, и установлен в электролизере по отношению к катодному метгишу с- зазором, определяемьм по формуле

Н

где Н - зазор между сводом и катодньм металлом, см; Т - те в1ература окружающего воздуха, гргвд;

V - рабочее напряжение. В; V - максимёшьное напряжение

электролизера без свода. В; et - эмпирический коэффициент, см/град.

Источники инфоръ ации, принятые во внимание при экспертизе

Яв V,;9 5; r 5,2 5,4 S,S f,7 5,8 S,9 S.9 S.1 U

puf. Z