RU2031190C1

RU2031190C1 - Method for sealing the cathode bar into bottom block

Info

Publication number: RU2031190C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Евменов; Инна Георгиевна Парамонова; Владимир Константинович Фризоргер; Борис Сергеевич Громов
Original assignee: Владимир Александрович Евменов; Инна Георгиевна Парамонова; Владимир Константинович Фризоргер; Борис Сергеевич Громов
Priority date: 1992-08-25
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: instead of cathode sealing with pig iron in bottom block, first, conductive plastic mass is preliminarily by pressing it to walls of recess, then, mass is finally compacted by pressing cathode bar into recess of bottom block. In this case, pressure exerted onto recess walls should not exceed breakage strength of bottom block. Side walls of cathode bar in its end part, entering recess of carbon block, are rounded or bevelled. If expansion clearance is to be provided between end of cathode bar and depression, flaring with bevels is installed before pressing cathode bar into block recess and after pressing-in, flaring is removed from recess. Block recess is covered with flap on the side of depression and recess bottom is filled with mass. Upper part block is closed with cover before pressing-in, and surface of cathode bar is lubricated. EFFECT: perfected production process of cathode sections, higher efficiency and job mechanization. 6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, может быть использовано при монтаже катодного устройства электролизера для производства алюминия. The invention relates to ferrous metallurgy, can be used in the installation of a cathode device of an electrolyzer for the production of aluminum.

Известен способ, при котором катодный стержень, уложенный в паз угольного (подового) блока, разделенного керамическими перегородками, заливают чугуном [1]. There is a method in which the cathode rod, laid in the groove of a coal (hearth) block, separated by ceramic partitions, is filled with cast iron [1].

Недостаток данного способа заделки катодного стержня заключается в его трудоемкости и неэкологичности, а также в том, что по мере остывания чугуна в катодной секции возникают напряжения, которые приводят к растрескиванию блока или в период его остывания, или в период обжатия и пуска ванн при разогреве подины. The disadvantage of this method of sealing the cathode rod is its complexity and non-environmental friendliness, as well as the fact that as the cast iron cools in the cathode section, stresses arise that lead to cracking of the block either during its cooling, or during the compression and start-up of the baths when the hearth is heated .

Известен также способ, при котором катодный стержень заделывается в подовом блоке путем забивки зазоров между катодным стержнем и блоком подовой горяченабивной массой. Применение горяченабивной подовой массы осложняет состояние окружающей среды (вредные возгоны), а сама технология заделки предусматривает использование ручных перфомолотков и не поддается механизации [2]. There is also known a method in which the cathode rod is sealed in the hearth block by driving the gaps between the cathode rod and the hearth block. The use of a hot ramming mass complicates the state of the environment (harmful sublimates), and the incorporation technology itself involves the use of manual punch hammers and cannot be mechanized [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ заделки катодного стержня специальными пастами из твердого наполнителя, синтетической жидкой смолы и отвердителя. Пасту заливают в пространство между блоком и стержнем или утрамбовывают с помощью трамбовок [3]. The closest in technical essence and the achieved result is a method of sealing the cathode rod with special pastes made of solid filler, synthetic liquid resin and hardener. The paste is poured into the space between the block and the core or rammed using rammers [3].

К недостаткам данного способа можно отнести токсичность и трудность в механизации данного способа. Жидкотекучая паста дает большую усадку в процессе сушки, ввиду чего катодный стержень может вывалиться при транспортировке или монтаже секций. Густая паста поддается только набойке трамбовками вручную, возможность механизации процесса заделки катодного стержня маловероятна, так как довольно сложно создать механическое устройство, позволяющее забивать зазор 5-10 мм между блоком и катодным стержнем пастой. The disadvantages of this method include toxicity and difficulty in mechanizing this method. The fluid paste gives greater shrinkage during the drying process, as a result of which the cathode rod may fall out during transportation or installation of sections. Thick paste can only be manually tamped, the possibility of mechanizing the process of sealing the cathode rod is unlikely, since it is rather difficult to create a mechanical device that allows you to hammer a gap of 5-10 mm between the block and the cathode rod with the paste.

Допускаемая кривизна паза в блоке по длине до 2 см еще более усложняет задачу механической набойки, кроме того, применение паст с добавками смол и отвердителя удлиняет процесс затвердевания пасты до 24 ч и не дает гарантии прочной механической связи блока с катодным стержнем. The permissible curvature of the groove in the block up to 2 cm in length complicates the task of mechanical tapping, in addition, the use of pastes with the addition of resins and hardener lengthens the paste hardening process up to 24 hours and does not guarantee a strong mechanical bond between the block and the cathode rod.

Целью изобретения является совершенствование технологии изготовления катодных секций, повышение производительности и обеспечение механизации работ при этом. The aim of the invention is to improve the manufacturing technology of the cathode sections, increase productivity and ensure the mechanization of work.

Это достигается тем, что уплотнение массы в пазу блока осуществляют в два приема. Сначала производят ее предварительное уплотнение перед установкой катодного стержня путем прижатия к стенкам паза, затем окончательное уплотнение массы за счет впрессовывания катодного стержня в паз подового блока в направлении, параллельном дну паза, при этом давление на стенки паза не должно превышать допустимую прочность блока на излом в районе стыковки стенка - дно паза. This is achieved by the fact that the compaction of the mass in the groove of the block is carried out in two steps. First, it is pre-compacted before installing the cathode rod by pressing it to the walls of the groove, then the final compaction of the mass by pressing the cathode rod into the groove of the hearth block in the direction parallel to the bottom of the groove, while the pressure on the groove walls should not exceed the permissible fracture strength of the block in the area of the docking wall is the bottom of the groove.

На боковых стенках катодного стержня в торцовой его части, входящей в паз подового блока, выполняют закругления или скосы, или на стержне скосы не выполняют, а при запрессовке катодного стержня впереди чего в паз блока устанавливают обтекатель со скосами, который после запрессовки катодного стержня извлекается из паза. Перед запрессовкой стержня паз блока со стороны потая перекрывают заслонкой, а на дно паза в районе потая засыпают массу. Верхнюю часть блока перед запрессовкой стержня закрывают крышкой. Поверхность катодного стержня перед запрессовкой подвергают смазке. Rounding or chamfering is performed on the side walls of the cathode rod in its end part included in the groove of the hearth block, or beveling is not performed on the rod, and when pressing the cathode rod in front of which, a fairing with bevels is installed in the groove of the block, which is removed from the cathode rod after being pressed groove. Before the press-in of the rod, the groove of the block from the sweating side is covered with a shutter, and the mass is filled to the bottom of the groove in the sweating area. The upper part of the block before pressing the rod is closed with a lid. The surface of the cathode rod before pressing is subjected to lubrication.

На фиг. 1 показана засыпка электропроводной пластичной массы в паз подового блока, поперечный разрез; на фиг. 2 - подовый блок с предварительно уплотненной вдоль стенок паза подовой массой, поперечный разрез); на фиг. 3 - начало запрессовки катодного стержня в паз блока, план; на фиг. 4 - обтекатель, план;
на фиг. 5 и 6 - готовая секция с запрессованным катодным стержнем.In FIG. 1 shows a backfill of an electrically conductive plastic mass into a groove of a hearth block, a cross section; in FIG. 2 - hearth block with a hearth mass pre-densified along the walls of the groove, cross section); in FIG. 3 - the beginning of pressing the cathode rod into the groove of the block, plan; in FIG. 4 - fairing, plan;
in FIG. 5 and 6 - finished section with a pressed cathode rod.

Соответственно план и поперечный разрез 6). Accordingly, the plan and cross section 6).

Перед началом заделки катодного стержня подовый блок 1 (см. фиг. 1) устанавливают пазом 2 вверх. На дно паза 3 устанавливают раздвигающиеся рейки 4, соответствующие длине блока. Из бункеров 5 на дно паза в пространство между раздвижными рейками и стенками паза 6 засыпают пластичную массу 7. Затем рейки 4 с усилием раздвигают в направлении, указанном стрелками, и уплотняют массу, прижимая ее к стенкам паза. Уплотненная масса 8 покрывает стенки паза 6 на всю длину и высоту, образуя прямоугольное сечение паза в блоке (см. фиг. 2). Before embedding the cathode rod, the hearth block 1 (see Fig. 1) is installed with the groove 2 up. At the bottom of the groove 3, the sliding rails 4 are installed corresponding to the length of the block. From the bins 5 at the bottom of the groove into the space between the sliding rails and the walls of the groove 6, the plastic mass 7 is poured 7. Then the rails 4 are pushed with force in the direction of the arrows and compact the mass, pressing it against the walls of the groove. The compacted mass 8 covers the walls of the groove 6 for the entire length and height, forming a rectangular section of the groove in the block (see Fig. 2).

Раздвижные рейки извлекают из паза. К подовому блоку с торцовой части крепят заслонку 9 (см. фиг. 3). На дно паза непосредственно перед заслонкой насыпают необходимое для формирования потая количество массы. С противоположного торца блока в паз вводят конец катодного стержня 10 или обтекатель 11 со скосами или закруглениями 12. Sliding rails are removed from the groove. A shutter 9 is attached to the bottom block from the end part (see Fig. 3). The required amount of mass is poured into the bottom of the groove immediately before the damper to form a sweat. From the opposite end of the block into the groove enter the end of the cathode rod 10 or fairing 11 with bevels or curves 12.

К основанию катодного стержня крепят пластину 13 или выполняют приливы, уширяющие основание. Катодный стержень (без обтекателя или с обтекателем) впрессовывается в паз блока, параллельно дну паза. A plate 13 is attached to the base of the cathode rod or tides are performed to broaden the base. The cathode rod (without fairing or with fairing) is pressed into the groove of the block, parallel to the bottom of the groove.

При движении стержень уплотняет массу вдоль стенок паза в направлении А (см. фиг. 5), а за счет пластины или уширения 12 основания катодного стержня масса уплотняется в направлении Б. Упорная крышка 14 сдерживает давление массы вверх, обеспечивая ее уплотнение в верхней части паза. When moving, the rod seals the mass along the walls of the groove in the direction A (see Fig. 5), and due to the plate or the broadening 12 of the base of the cathode rod, the mass is compacted in the direction B. The stop cover 14 holds the mass pressure up, ensuring its compaction in the upper part of the groove .

По мере приближения катодного стержня к заслонке он сжимает массу 10, образуя плотную пробку (потай) 15 (см. фиг. 6). Выдавливание массы через верх паза препятствует крышка 14. После запрессовки стержня снимают заслонку 9 и упорную крышку 14. При этом катодный стержень 10 прочно удерживается в блоке. На конце паза блока формируется потай 15. Причем, если катодный стержень запрессовывается без обтекателя, то его торец примыкает непосредственно к потаю, если же запрессовка осуществляется с обтекателем, то по окончании процесса его извлекают и между торцом катодного стержня и потаем образуется температурный зазор 16. As the cathode rod approaches the damper, it compresses the mass 10, forming a tight plug (flush) 15 (see Fig. 6). The extrusion of the mass through the top of the groove is prevented by the cover 14. After pressing the rod in, remove the shutter 9 and the stop cover 14. At the same time, the cathode rod 10 is firmly held in the block. A sweat is formed at the end of the block groove 15. Moreover, if the cathode rod is pressed without a cowl, then its end is adjacent directly to the sweat, but if the casing is pressed with a cowl, then at the end of the process it is removed and a temperature gap 16 is formed between the end of the cathode rod and sweat.

Испытания проводили в лаборатории на модели, составляющей 1/6 натуральной величины катодной секции. Испытания показали, что катодный стержень прочно удерживается в пазу подового блока, весь технологический процесс поддается механизации. The tests were carried out in the laboratory on a model of 1/6 of the natural size of the cathode section. Tests have shown that the cathode rod is firmly held in the groove of the hearth block, the entire process can be mechanized.

Таким образом изобретение позволяет усовершенствовать технологию изготовления катодных секций, повысить производительность труда за счет введения механизации для всех операций. Thus, the invention allows to improve the manufacturing technology of the cathode sections, to increase labor productivity by introducing mechanization for all operations.

Claims

1. THE METHOD FOR SEALING THE CATHODE ROD IN A HEAT BLOCK, including installing the cathode rod in the groove of the hearth block, sealing the gap between the cathode rod and the groove walls with an electrically conductive plastic mass, and sealing the same mass, characterized in that the mass is first pre-compacted before installing the cathode rod by pressing against the walls of the groove, then the final compaction of the mass is made by pressing the cathode rod into the groove of the hearth block in a direction parallel to the bottom of the groove, while The position on the walls of the groove should not exceed the permissible fracture strength of the block in the area of the wall – bottom of the joint joint.

2. The method according to p. 1, characterized in that on the side walls of the cathode rod in the end part of it, included in the groove of the hearth block, perform rounding or beveling.

3. The method according to claim 1, characterized in that when pressing the cathode rod in front of it, a fairing with bevels is installed in the groove of the block, which after pressing the cathode rod is removed from the groove.

4. The method according to p. 1, characterized in that before pressing the cathode rod the groove of the block from the sweat side is closed by a shutter, and the mass is filled to the bottom of the groove in the sweat area.

5. The method according to claim 1, characterized in that the upper part of the block before pressing the cathode rod is closed with a lid.

6. The method according to claim 1, characterized in that the surface of the cathode rod before being pressed into the groove of the block is subjected to lubrication.