Катодный кожух электролизера для получения алюминия Советский патент 1983 года по МПК C25C3/08 

Изобретение относится к оборудованию цехов по производству алюминия электролитическим способом, в частности к конструкции катодных устройств электролизеров для получения алюминия.

Кожух формирует катодное устройство и должен препятствовать деформациям футеровки, возниканядим в процессе работы электролизера под действием сил, развивающихся внутри катодного устройства.

Продолжительность сроков кампаний между капитальными ремонтами электролизеров по замене изношенной футеровки и сроками службы самих катодных кожухов при прочих равных условиях зависит от механической прочности и жесткости катодного кожуха.

Известен катодный кожух электролизера для получения алюминия, стенки которого выполнены из стального листа. Упрочнение каждой из двух торцовых стенок осуществляется самостоятельно рассредоточенными по высоте стеиок двутавровыми балками,.а продольных - общими для двух противоположных стенок незамкнутыми сверху iпоясами жесткости. В систему каждого iпояса, установленного в вертикальной

плоскости, входят два контрфорса, закрепленные своей средней точкой со стальным листом, днищем кожуха, работаюпдае как рычаги первого рода. Верхняя часть контрфорсов может воспринимать давление стенок кожуха, так как бетоннсш балка, расположенная внизу между двумя противоположными контрфорсами, противодействует этому давлению 1 .

Однако указанный катодный кожух характеризуется недостаточной прочностью, следствием чего являются низкие значения главных показателей качества катодных кожухов - малый срок кампаний между капитальнымн ремонтами электролизеров по перефутеровкам их катодных устройств и малый срок службы самих кожухов.

Наиболее близок к предлагаемому кожух, выполненный в виде пространственной рема, включающий балки двутаврового сегчения, наложенные друг надруга торцами полок и скрепленные между собой наружным швом 2.

Увеличение силы тока допустимо при условии сохранения плотности тока в аноде, что достигается увеличением его поперечного сечения путем

;умены11ения ширины стенок кожуха.

а также номера двутавровой балки. Последнее, в свою очередь,, привело к снижению прочности стенок и кожуха в целом и, в конечном счете, к сокращению сроков кампаний электролизерор. Такие издержки перекрываются за счет увеличения количества получаемого алюминия.

Цель изобретения - .увеличение и обеспечение прочности кожуха.

Указанная цель достигается тем, что в катодном кожухе электролизера для получения алюминия, выполненном в виде пространственной рамы, включающей балки двутаврового сечения, наложенные торцами полок друг на друга и скрепленные наружным, швом, балки двутаврового сечения наложены друг на друга внахлест со смещением каждой последующей балки относительно каждой предыдущей на толщину полки.

В таком случае число балок (горизонтальных ребер), которое можно расположить при заданной высоте стенок кожуха, пренебрегая половиною толщины стенки двутавровой балки, может быть определено по,,формуле

- Л

- В/2 1

п, число балок,гдеН - высота стенки, см, В - высота полки двутавровой

балки, см,

тогда как при наложении их торцаМи друг на друга (без смещения) Отсюда Hl т.е. число балок, а значит и число горизонтальных ребер увеличивается почти вдвое. В результате увеличивается прочность стенки и кожуха в целом. Увеличение числа горизонтальных ребер достигается тем, что балки двутаврового сечения наложены друг на друга по высоте внахлест со смещением каждой второй относительн каждой первой на толщину полки. На фиг. 1 изображен катодный кожух, вид в плане; на фиг. 2 - торцо вая стенка кожуха,,поперечное сечение; на фиг. 3 - продольная стенка кожуха, поперечное сечение; на фиг. узел I. Катодный кожух электролизера для получения алюминия имеет восьмигран

ную форму и состоит из продольных 1 и торцовых 2 стенок и углов 3, выполненных из профилей двутаврового сечения, и устанавливается непосредственно на фундаменте или на железобетонном днище 4. .

Сечения стенок выполнены из двутавровых балок 5, накладываемых друг на друга по высоте внахлес со смещением каждой второй о-хЬосительно каж1ДОЙ первой на толщину

их полки б.

Все балки сварены мей ду собою по обеим сторонам сеченря швом 7.

Собранные таким сг

особом стенки

1 и 2 и углы 3 кожуха

имеют симмет5 .ричное сечение относг тельно нейтральной оси и являются ос новой несущей

конструкцией кожуха. которая, в случае необходимости, мс жет иметь дополные 8 и вертикальнительные горизонтал 0 ные 9 накладки и реб1 а 10 жесткости, В случае отвода тока от электролизетенки 1 кожуха ра через продольные с стия 11,через в них оставляют OTsej

которые.проходят катодные стержни 12.

ны манжетами 13.

Эти отверстия обрамп

Назначение катодного кожуха и работа его отдельных элементов заклюдеформаций фучается в сдерживании тройстве, вознтеровки в катодном у

;се электролиза кающих в нем в проце Прочность и жесткост

кожуха, опретемпы роста деляют, в частности, деформаций стенок ко

куха, а значит и раскрытия швов в ф

/теровке, и,

эки калтаний в конечном счете, ср электролизеров. Формула изобретения Катодный кожух электролизера для выполненный в виполучения алюминия, р амы, в ключающей де пространственной балки двухтаврового сечения, наложенуг на друга и ные торцами полок щ бой наружным скрепле.н ные между ее щ и и с я тем, швом, отличаю ия прочности что, .с целью повыше1 путем увеличестенок и углов рамы ьных ребер, балВИЯ числа горизонта ния наложены ки двутаврового сеч( ст со смещением друг на друга внахл« каждой последующей Палки относительно предыдущей на толщину полки. инрормации, Источники принятые во внимани в при экспертизе СССР. 1.Авторское сви цетельство С 3/10, 1970. 328754, кл. С 25 СССР 2.Авторское св1 детельство № 87173, кл. С 25 0 3/08, 1949.

fUi.l