Перекрытие электролизера для получения легких металлов Советский патент 1983 года по МПК C25C7/00 C25C3/04 

(54) ПЕРЕКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к усовершенствованию конструкции перекрытия электролизеров для получения легких металлов из расплавленных хлоридов. Наиболее ответственным узлом электролизера для получения легких металлов из хлоридов в среде расплавленных солей например магниевого бездиафрагменного электролизера, является перекрытие рабо чих отделений электролизера. Многие технологические показатели работы электролизера определяются состоянием верхнего перекрытия рабочих отделений. Дёформации перекрытия под влиянием механических нагрузок и неривномерного нагр ва приводят к разгерметизации пространс ва, к разбавлению хлора воздухом, сгоранию анодов и, в конечном итоге, к снижению срока службы как анодов, так и к ухудшению технико-экономических показателей электролизера в целом. В настоящее время, когда удалось создать недеформируемые рамные катоды и практически устранить разрушение футеровки ванны электролизера, именно от срока службы перекрытия зависит межремонтуный пробег электролизера и в значительной степени его показатели, особенно по хлору. При разработке конструкции перекрытия рабочих отделений возникают серьезные трудности, связанные с нео&ходимостью обеспечить в процессе работы высокую концентрацию хлора, длительный срок службы анодов и электрол:1зера в цедрм. Известно перекрытие рабочего отделгення включающее железобетонную раму вокруг группы анодов и бетонные балки между ними, соединенные с рамой; при этом в роме выполнены пазы, а в балках - выступы, на торцах заходящие в указанные пазы Hi . Известное перекрытие позволяет поиысить герметичность электролизера и срок службы анодов, однако, прогибы бетонтаос 3S5 балок и образование трещин в этих балках устранить не удается. Известно перекрытие, в котором сделана попытка устранить указанные недостатки размещением внутри бетонных балок стальных труб, открытых на торцах 2 . Трубы должны были повысить жесткость балок, и за счет прососа через них воздуха снизить температуру труб, а значит и снизить скорость их хлорирования газообразным хлором и хлористьол водородом, проникающими к трубам через щели и микропоры в бетоне. Однако просос 1зоздуха через трубы оказался ничтожным, эффект охлаждения отсутству ет, трубы быстро хлорируются и балки прогибаются со всеми вытекающими отрицательными последствиями. Цель изобретения - повышение прочно ти и срока службы перекрытия рабочих отделений электролизера. Эта цель достигается тем, что в пре пагаемс л перекрытии рабочих отделений электролизера, включающем железобетон- 25 ную раму вокруг группы анодов и бетонные балки между анодами, соединенные с рамой и имеющие вдоль продольной оси армату{дг в виде металлических труб, внутренняя полость металлических труб заполнена бетшом, а навджная поверхность тех же труб покрыта слоем матери ала, имеющего повышенную стойкость к . хлору и хлористому водороду при температуре 3OO-60Cf С, т.е, температуре внутренней арматуры перекрытия, например, металлическим магнием или стекловолокном, пропитанным кремнеорганическим лаком типа КО-815. Указанные материалы очень медленно взаимодействуют с хлором и хлористьпл водородом в указанном температурном интервале. Кроме того, они не дефицитны для магниевых заводов. Предлагаемое перекрытие обладает следующими преимуществами. Цикл работы перекрытия состоит из трех периодов. В течение первого периода протекает весьма замедленный рроцесс хлорирования магниевой или стеклотканевой оболочки на наружной поверхнос ти стальной . Этот период продолжа ся 20-24 месяща. Во втором периоде хлорируется стальная труба, окруженная снаружи слоем образовашегося в первый период хлорис того магния и заполненная изнутри бетоном. Поскольку хлорирование протекает 2 только снаружи, оно идет сравнительно медленно, в течение 10-15 месяцев. Третий период работы перекрытия менее продолжителен, так как металлическая арматура балки к этому времени полностью прохлорирована, и средний срок, службы перекрытия в этот период составляет 3-5 месяцев. В конечном итоге срок службы предлагаемого перекрытия составляет не менее 3-4 лет, что по меньшей мере в 22,5 раза превышает срок службы извесгнаго перекрытия магниевого бездиафрагменного электролизера. На чертеже показано предлагаемое перекрытие. Конструкция перекрытия выполнена следующим образом. Металлическая рама 1 окружает группу анодов 2. Между анодами расположе|ны бетонные балки 3, вдоль продольной оси которых расположены металлические трубы 4, внутренние полости которых заполнены бетоном 5, а наружные поверхности тех же труб покрыты слоем 6 металлического магния или стеклоткани, пропитанной кремнеорганическим лаком. I Предлагаемое перекрытие повьшает герметичность электролизера, увеличивает срок службы анодов и концентрацию хлора. Годовой экономический эффект, не учитывая повышения выхода качества хлора за счет экономии средств на капитальные ремонты составляет 1О80 тыс. руб. при эксплуатации двух серий электролиза с количеством электролизеров 72 в каждой серии. Формула изобретения Перекрытие электролизера для получения легких металлов, например магниевого бездиафрагменного электролизера, включающее железобетонную раму и присоединенные к ней блоки из бетона с арматурой в виде стальных труб, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и срока службы перекрытия, внутренняя полость стальных труб заполнена бетоном, а наружная поверхность тех же труб покрыта слоем материала, имеющего зЕЬвьоиенную стойкость к хлору и ; хлористому водороду при температуре 300-6ОО С, предпочтительно металлическим магнием или

стеклотканью, прсшнтанной кремнеорганическим лаком типа КО-815.

Источники информации, принятьш во внимание при экспертизе 5

2.Отчет ВАМИ по теме № 5-75-881/4 Л., 1978, с. ЗО. , ff