SU1260414A1 - Подова секци алюминиевого электролизера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области цветной металлургии, в частности к производству алюмини  электролизом расплавленных солей, и касаетс  конструкции катодного устройства алюминиевого электролизера. Целью изобретени   вл етс  снижение падени  напр жени  в подовой секции. Поставленна  цель достигаетс  тем, что углеродистый блок 1 выполнен с наклонными сквозными каналами 4, расположенными под углом 10-40 относительно горизонтальной плоскости и выход щими внизу на горизонтальную поверхность 6 паза блока, при этом каналы заполнены твердым токопровод щим материалом 5 с температурой плавлени  600-900°С. В качестве такого материала используют алюминий. Суммарна  площадь поперечного сечени  каналов составл ет 0,001-0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопровод щим материалом , равна 0,8-0,95 его длины.Применение изобретени  позволит уменьшить расход электроэнергии на получение 1 т алюмини  за счет снижени  падени  напр жени  в подовой секции и в подине в целом. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. с 5S (Л с Фиг.Г

Description

1

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к производству ал:юмини  электролизом расплавленных солей, и касаетс  конструкци  катодного устройства алюминие- вого электролизера.

Цель изобретени  - сокращение расхода электроэнергии путем падени  напр жени  в подовой секции.

На фиг, 1 показана подова  сек- ци  после монтажа подины электролизера; на фиг, 2 - то жеS в процессе эксплуатации электролизера.

Подова  секци  содержит углеродистый блок 1, стальной токоподво- д щий стержень 2, чугунную заливку 3 и наклонные сквозные каналы 4,, заполненные твердым токопровод щнм материалом 5, Между горизонтальной поверхностью 6 паза блока и чугунной заливкой 3 после монтажа подины электролизера имеетс  зазор 7, который при обжиге и пуске электролизе- ра саГ Юпроизвольно заполн етс  расп

лавлет-гьм токопровод щим материалом 8 „

При обжиге и пуске электролизера подина, собранна  из подов.ьгк секций, прогреваетс  и по достизкеншз температуры плавлени  токопровод щего материала 5э зaIтoл шroD eгo наклонные сквозные канатш 4 в блоке 1 , этот .материал 55 расплавл  сьэ но наклонным каналам А самопроизвольно заполн ет зазор 7 между горизонтальной поверх- ностыо паза блока и чугунной запивкой j создава  на этом участке дополнительный токопроводгшщй слой, за счет чего обеспечиваетс  хороший электрический контакт. Сутупчарна  пло щадь токопровод щего контакта чугунна  заливка - блок увеличиваетс , электрическое сопротивление уменьшаетс  с, Кроме того, путь прохо;кдени  электрического тока в блоке сокраща- етс , Б итоге падение напр лсени  в подовой секции снижаетс , Да.пее расплавленный материал, например алюми- ний, в зазоре взаимодействует с чугунной заливкой, образу  при этом интерметаллиды FeAl (плотностью 3,8 г/см и температурой плавлени  1158 С), Жидкотекучесть такого материала резко снижаетс ,, тем самым предотвращаетс  возможность протека его в трещины блока, которые могут образоватьс  п пропессе эксп.ггуата- ции о

14

Углеродистый блок выполнен с нак- лонныг-ш сквозными каналами, расположенными под уг лом 10-40 относительно горизонтальной п:юскости и выход - 1ЦИМИ внизу на горизонта.пьную поверхность наза блока, при этом каналы заполнены твердагм тoкoпpoвoд щ rм ма- териалоь с тегчлературой плавлени  600-900 с, Б качестве твердого токопровод щего материала дл  запол -гени  каналов используют алюмин1ш и его сплавы. Суммарна  площадь поперечного сечени  каналов составл ет 0,00 - 0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а щтпа участка канала, зaпoJH eннoгo твердым токопровод щим материалом, равна 0,8-0595 его длины.

Наличие в блоке сквозных наклон- ньгх каналов, выход щих внизу на горизонтальную поверхность паза блока и занолнен5{ых материалом, инеюгцим температуру плалленн  ниже рабочей температуры 1тодовой секции, обеспечивает создание хорошего контакта между гopизoнтaJJЬHoй поверхностью паза блока и чугунной заливкой за счет расплавлени  данного материала и самопроизвольного заполнени  им зазора между указанными горизонтальными поверхност ми во врем  об шга и пуска электролизера Б результате на данном участке создаетс  токопро- вод щий контакт.

Во избежание протека расплавленного токопровод щего материала через трещины блока, которые могут образоватьс  нрк эксплуатапии электролизера , каналы заполнепы материалом, способным в расплавленном состо нии взаимодействовать с чут-унной залнв- кой, тер   при этом жидкотекучесть, но сохран   электропроводность. Таким . материалом  вл етс  алю; -1икий и его сплавыо

Расплавлеиньи алюминий в контакте с чугунной залнвкой образует интерметаллиды Б е/G.

лени  1158 С, превы11 аюцей рабочую температуру подовой .равнук

доо-дзо с.

Заполнение каналов в блоке твер- Д1.1М токопровод 1 щм матери алом, имею- пщн температуру плавлени  вг-гше , не позвол ет осуществить качественное заполнение зазора вследствие резкого снижени  жидкотекучес7 и данного материала,, а имеющим re пl paтypy

плавлени  ниже 600°С - ведет при до тиженни рабочей температуры подовой секции 900 - 930°С к потер м этого материала-от испарени  за счет перерева .

С уменьшением угла наклона кана1

ла менее lU относительно горизонтальной плоскости не обеспечиваетс  качественное самопроизвольное заполнение жидким токопровод щим материалом зазора между гор Изонтальной поверхностью паза блока и чугунной заливкой, а с увеличением более 40° каналы не выход т на горизонтальную поверхность паза блока.

С уменьшением суммарной площади поперечного сечени  каналов менее 0,001 площади горизонтальной поверхности паза блока не обеспечиваетс  создание плотного контакта из-за не ватки токопровод щего материала, а в увеличении более 0,01 нет необходимости .

Уменьшение длины участка канала, заполненного твердым токопровод щим материалом, менее 0,8 его длины не обеспечивает полного заполнени  зазора между горизонтальной поверхностью паза блока и чугунной заливкой вследствие нехватки этого материала , а увептение более 0,95 ведет к потер м токопровод щего материала при его расплавлении и протекам в трещины блока, которые могут образоватьс  при обжиге и пуске электролизера .

Изобретение целесообразно использовать при изготовлений подовых секций , примен емых в катодных устройст

Ш

15

20

25

30

5

вах алюминиевого электролизера, что позволит сократить расход электрической энергии на получение I т алюмини  за счет снижени  падени  напр жени  в подовых секци х и в подине в целом.

Claims (3)

1. Подова  секци  алюминиевого электролизера, включающа  углеродис- тьй блок с пазом и стальной токопод- вод пщй стержень, вмонтированный в блок чугунной заливкой, отличающа с  тем, что, с целью сокращени  расхода электроэнергии путем снижени  падени  напр жени  в подовой секции, углеродистый блок выполнен со сквозными каналами, проход щими с боковой поверхности блока к горизонтальной поверхности паза блока, каналы выполнены под углом 10-40 к горизонтальной плоскости и заполнены твердым токопровод щим материалом с температурой плавлени  600 - 900°С.

2.Секци  ПОП.1, отличающа с  тем, что в качестве твердого токопровод щего материала она сбдержит алюминий и его сплавы.

3.Секци  ПОП.1, отличаю- щ а   с   тем, что суммарна  площадь поперечного сечени  каналов составл ет 0,001 - 0,01 площади горизонтальной поверхности паза блока, а длина участка канала, заполненного твердым токопровод щим материалом, составл ет 0,8 - 0,95 его длины.

ВНИИПИ Заказ 5193/23

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фие.г

55

Тираж615

Подписное